Experimental and numerical study of heat transfer across insulation wall of a refrigerated integral panel van - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Applied Thermal Engineering Année : 2014

Experimental and numerical study of heat transfer across insulation wall of a refrigerated integral panel van

Résumé

This paper presents an experimental and numerical design study of an insulation wall for refrigerated vans. The thermophysical properties of the insulating multilayer panel, the external environment impact (solar irradiation, temperature, etc.) and durability are taken into account. Different tools are used to characterize the thermal performances of the insulation walls and the thermal properties of the insulation materials are measured. In addition, an experiment at the wall scale is carried out and a 2D FEM model of heat and mass transfer within the wall is formulated. Three configurations are studied with this design approach. Multilayer insulation walls containing reflective multi-foil insulation, aerogel and phase change materials (PCM) are tested. Promising results are obtained with these materials, especially the reduction of peak heat transfer and energy consumption during the daytime period. Furthermore, the major influence of solar irradiation is highlighted as it can increase the peak heat transfer crossing the insulation wall by up to 43%. Nevertheless, we showed that the use of reflective multi-foil insulation and aerogel layers allowed decreasing this impact by 27%.
Ce papier présente une étude expérimentale et numérique de la conception d'une paroi isolante dédiée au véhicules réfrigérés. Les propriétés thermos-physiques de la paroi isolante multi-couches, l'impact de l'environnement extérieur (rayonnement solaire, température, etc.) et la durabilité sont pris en compte. Différents outils sont utilisés afin de caractériser les performances thermiques des parois isolantes et de mesurer les propriétés thermiques des matériaux isolants. En outre, une expérimentation à l'échelle de la paroi est réalisée ainsi qu'un modèle 2D FEM des transferts de masse et de chaleur au sein de la paroi. Trois configurations sont étudiées grâce à cette approche. Des parois multicouches contenant des isolants minces réfléchissants, de l’aérogel et des matériaux à changement de phase sont testées. Des résultats prometteurs sont obtenus à l'aide de ces matériaux, notamment la réduction du pic de transfert de chaleur et de la consommation énergétique durant la période diurne. Par ailleurs, l'influence importante du rayonnement solaire est mis en évidence, celui-ci peut notamment augmenter le pic de transfert de chaleur traversant la paroi de plus de 43%. Néanmoins, nous avons observons que l'utilisation de couches minces réfléchissantes et de couches d'aérogel permettait de réduire cet impact de 27%.
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hal-01102560 , version 1 (13-01-2015)

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Citer

Patrick Glouannec, Benoit Michel, Guillaume Delamarre, Yves Grohens. Experimental and numerical study of heat transfer across insulation wall of a refrigerated integral panel van. Applied Thermal Engineering, 2014, 73, pp.196 - 204. ⟨10.1016/j.applthermaleng.2014.07.044⟩. ⟨hal-01102560⟩
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