Modélisation numérique et simulation du stockage d'énergie thermochimique dans un matériau cimentaire : utilisation d'un modèle hétérogène à 2 températures discrétisé au moyen d'un maillage Voronoï/Delaunay
Résumé
Le chauffage et le refroidissement des bâtiments représentent aujourd'hui une part importante de la demande énergétique. Une piste envisagée pour répondre partiellement à ces besoins est le stockage d'énergie dans les parois des bâtiments. Le stockage thermochimique a été étudié en raison des importantes quantités d'énergie mises en jeu, et l'ettringite (3CaO.Al2O3.3CaSO4.32H2O) a été sélectionnée. Des essais expérimentaux ont montré qu'un matériau cimentaire ayant une porosité de 76 % était le meilleur compromis avec le maintien d'une densité de stockage importante (117 kWh.m -3 ) et d'une bonne résistance à la compression (2 MPa). Des simulations sont alors nécessaires pour étudier l'influence de la variation de certains paramètres physiques. Une modélisation numérique par volumes finis (modèle hétérogène à 2 températures) a ainsi été réalisée à l'aide du logiciel Matlab pour simuler les phases de sorption/désorption et les réactions associées. Un maillage de type Voronoï/Delaunay a été retenu. Des vérifications numériques ont été menées et une bonne correspondance avec l'évolution expérimentale des températures a ainsi pu valider une partie du modèle, lors de la décharge de chaleur.
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