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Theses

Development of a simplified model for phase change in presence of natural convection and radiation : application to a novel heat storage translucent superinsulated wall

Résumé : Cette thèse vise à étudier l'exploitation du rayonnement solaire grâce à un nouveau concept de mur capteur passif. Dans ce contexte, le comportement thermique d’un mur solaire semi-transparent a été étudié. Le mur fournit un éclairage naturel et est composé d’une couche d’aérogel de silice assurant une isolation thermique et acoustique, et d’un MCP. Ce dernier est contenu dans des briques de verre assurant l’absorption, le stockage et la restitution de chaleur. Ce mur a été caractérisé expérimentalement au centre PERSEE à Sophia. Il a été remarqué que la performance thermique du mur est élevée en hiver, tandis qu’une surchauffe estivale a été rencontrée. Un modèle numérique simplifié a été développé pour modéliser la convection naturelle et le rayonnement pendant la fusion du MCP. Ce modèle est validé à l’aide d’un modèle CFD, et des résultats de Benchmark. Pour optimiser la performance du mur en été, un modèle numérique du transfert de chaleur à travers le mur a été développé sous MATLAB. Ce modèle a été couplé à TRNSYS afin d’évaluer la performance thermique de l'ensemble du bâtiment. Le modèle couplé a été validé expérimentalement. Le comportement thermique du mur est testé dans des différents climats, et des solutions passives sont proposées pour assurer le confort thermique. Enfin, ce modèle a permis d'étudier le comportement thermique annuel d’un bâtiment intégrant un mur MCP- aérogel dans son enveloppe et une étude économique a été réalisée. Ces études ont confirmé l'intérêt du mur vis-à-vis de l'amélioration des performances énergétiques du bâtiment. La faisabilité économique de l'application du mur dépend du climat, du coût d’énergie, et du coût d'investissement.
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https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-02273026
Contributor : Abes Star :  Contact
Submitted on : Wednesday, August 28, 2019 - 2:18:06 PM
Last modification on : Tuesday, May 26, 2020 - 6:50:52 PM

File

2018AZUR4043.pdf
Version validated by the jury (STAR)

Identifiers

  • HAL Id : tel-02273026, version 1

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Farah Souayfane. Development of a simplified model for phase change in presence of natural convection and radiation : application to a novel heat storage translucent superinsulated wall. Mechanics of materials [physics.class-ph]. Université Côte d'Azur; Université libanaise, 2018. English. ⟨NNT : 2018AZUR4043⟩. ⟨tel-02273026⟩

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