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Les matériaux à changement de phase arrivent



  1. #1
    aligator427...

    Les matériaux à changement de phase arrivent


    ------

    Catégorie Maîtrise de l'énergie / énergies renouvelables

    Le Centre Scientifique et Technique du Bâtiment (CSTB) de Saint Martin d'Hères a été récompensé pour son étude sur les nouveaux composants pour la gestion énergétique de l'enveloppe légère des bâtiments. Cette étude portait plus précisément sur l'incorporation dans les composants de la structure des bâtiments de matériaux à changement de phase (MCP) couplés à un super-isolant. Ces matériaux à changement de phase permettent de stocker la chaleur ou le froid. Dans ce cas c'est le stockage de chaleur qui est étudié. Cette étude a permis de mettre en évidence le bien fondé du concept de couplage MCP et super-isolant pour réaliser des enveloppes légères de faible épaisseur mais présentant une bonne isolation et une inertie thermique significative.

    Une deuxième étude sur l'utilisation de matériaux à changement de phase a été également primée. L'unité de Recherche Génie des Procédés Frigorifiques du Cemagref d'Antony a conduit une étude sur un système frigorifique domestique à haute inertie thermique avec matériaux à changement de phase. Il s'agit cette fois-ci d'intégrer les MCP dans les réfrigérateurs pour leur capacité d'accumulation réversible du froid et ainsi limiter le nombre d'arrêt/démarrage des groupes froid sachant que chaque démarrage se caractérise par une surconsommation électrique. Ainsi, un réfrigérateur/congélateur dont les parois incorporeraient 10 litres de ce type de matériau et dont la consommation électrique serait comparable à la consommation moyenne nationale (500kWh/an) peut accumuler suffisamment d'énergie pour maintenir une température stable des produits pendant plus de 14 heures sans redémarrage du groupe froid.
    sympa le principe,non!
    ça simplifierait grandement la faible inertie des MOB et des batiments isolés par l'interieur.ils ont même pensé à nos frigos.....
    z'en pensez quoi au fait?

    -----

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  3. #2
    arld

    Re : les materiaux à changement de phase arrivent

    Bonsoir,
    y'a eu un post là-dessus, et l'avantage de ce matériau semble être l'amplification de l'inertie thermique, mais à condition de repasser régulièrement de part et d'autre de la température de changement de phase.
    Ce qui ne le rend utile dans les 3/4 de la france qu'en demi-saison.

    je creuse et j'essaie de te retrouver le post.
    @+
    L'Arnauld.

    "Il faut changer le monde, mais si JE ne commence pas, qui va s'y coller?"

  4. #3
    arld

    Re : les materiaux à changement de phase arrivent

    ah, le voilà:
    on parlait de ce produit,

    http://produits-btp.batiproduits.com...?id=1416041018

    et c'était cette discussion:

    http://forums.futura-sciences.com/thread167574.html

    Mais si t'as d'autre idées ou conclusions, ça m'interresse!
    (personnellement, en ce qui me concerne et pour ma part... mais p't'êt' d'autres aussi ! )

  5. #4
    aligator427...

    Re : les materiaux à changement de phase arrivent

    merci rey.raphael et arld pour les infos complementaires.
    en fait on n'aurait pas besoin de faire tout le tour interieur de la cabane en MCP.il faudrait peut être dimensionner les besoins en calories ou frigories (selon les régions)de l'habitation et ne faire que des pans de murs ou de cloisons par ci par là en MCP.
    me trompe-je?

  6. Devis
  7. #5
    etpourquoipas

    Re : Les matériaux à changement de phase arrivent

    Citation Envoyé par aligator427... Voir le message
    Il s'agit cette fois-ci d'intégrer les MCP dans les réfrigérateurs pour leur capacité d'accumulation réversible du froid et ainsi limiter le nombre d'arrêt/démarrage des groupes froid sachant que chaque démarrage se caractérise par une surconsommation électrique. Ainsi, un réfrigérateur/congélateur dont les parois incorporeraient 10 litres de ce type de matériau et dont la consommation électrique serait comparable à la consommation moyenne nationale (500kWh/an) peut accumuler suffisamment d'énergie pour maintenir une température stable des produits pendant plus de 14 heures sans redémarrage du groupe froid.
    c'est exactement ce que je préconisais ici:
    http://forums.futura-sciences.com/post1444340-48.html

    Plus généralement, tout système de type PAC nécéssite qu'on augmente l'inertie de la chose à chauffer ou refroidir, ceci pour 2 raisons:
    - diminuer le nombre d'enclenchements du compresseur et donc allonger sa longévité, diminuer les courants de pointe au démarrage
    - le faire fonctionner hors des heures de pointes(réduction usage fossile pour production électricité) et bénéfice du tarif réduit.

    Et bienentendu, comme d'ab, l'isolation va de paire avec l'augmentation inertielle.

    Contre exemple typique: PAC sortie air ou sortie eau sur radiateurs.

  8. A voir en vidéo sur Futura
  9. #6
    etpourquoipas

    Re : Les matériaux à changement de phase arrivent

    je suis d'accord avec vous que la masse réclame une qualité devenue de plus en plus rare de nos jours à savoir la capacité d'anticipation. Dans nos modes de vie modernes on veut tout tout de suite, dès qu'on appui sur le bouton, faut que ça saute. Donc certainement que votre conception des variations de températures en dent de scie par rapport aux activités des occupants correspond à une demande "du marché". C'est devenu trop contraignant d'avoir à déclencher un chauffage 48 heures à l'avance(si tant est qu'on en ait la possibilité à distance) ou par programmation à l'avance.
    Pour ma part je préfère l'inertie et ses multiples vertues (http://archi.climatic.free.fr/inertie.html) , mais c'est vrai que je consulte les prévisions météo. Tout dépend du style de vie et de la façon d'occuper la maison.
    Blokisol: on ne va pas refaire la discussion ici. Pour ma part j'ai toujours insisté sur la différence entre un blockisol en climat continental(NAncy) et un Blockisol en climat méditerranéen où le rafraichissement nocture est important.

    Pour en rester à nos moutons de matériaux de stockage thermique à changement de phase, pouvez-vous nous en dire un peu plus sur le polymère de BASF. J'aurais aimé savoir si c'est également le sulfate de sodium (http://en.wikipedia.org/wiki/Sodium_sulfate) qui sert de stockage dans ce polymère ou si c'est carrément autre chose et dans ce cas comment se situe les performances du polymère par rapport à celles du sulfate de sodium?

    un gars qui se chauffe au solaire + sulfate de sodium:
    http://peswiki.com/index.php/Directo...hange_Material
    Il y a bien un lien vers le Smartboard BASF également mais sans précision.

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  11. #7
    arld

    Re : Les matériaux à changement de phase arrivent

    bonsoir,

    Il faudrait une installation qui combinerait les propriétés du sulfate de sodium et celles de la paraffine... (température de changement de phase = 32° et 22°)

    Il est démontré qu'on peut s'en servir pour stocker la chaleur de panneaux solaires thermiques, mais on pourrait aussi les chauffer au photovoltaïque !

    A creuser donc, surtout que le prix des matières premières semble raisonnable...

    Y a-t-il d'autres composés chimiques dont le changt de phase s'opère entre 10 et 30° ?



    "Il faut changer le monde, mais si JE ne commence pas, qui va s'y coller?"

  12. #8
    aligator427...

    Re : Les matériaux à changement de phase arrivent

    merci pour les liens etpourquoipas,par contre si tu pouvais nous trouver les mêmes en français,ça m'arangerai beaucoup histoire de piger un peu ce que vient faire le sulfate de sodium là dedans.
    merci d'avance.

  13. #9
    ingalss

    Re : Les matériaux à changement de phase arrivent

    J'ai trouvé ca : si ca peut amener quelque chose..

    Pour la première fois, des scientifiques de l'institut de thermodynamique technique du centre de recherche aérospatial allemand (DLR) sont parvenus à mettre en service un accumulateur de chaleur couplé à une centrale thermoélectrique solaire. Développé par l'équipe de Wolf-Dieter Steinmann en coopération avec 13 partenaires de la recherche et de l'industrie (en provenance de 5 pays), l'accumulateur vise à stocker, sous forme de chaleur latente, une partie de l'énergie solaire récupérée par la centrale. Grâce à ce système de stockage, la centrale doit pouvoir produire de l'électricité la nuit ou par temps nuageux.

    L'accumulateur (à sel de nitrate) est constitué de plusieurs couches de graphite et de matériaux, caractérisés par un changement de phase à température quasi-constante, qui permettent un stockage thermique par chaleur latente. Installé sur la plateforme de recherche solaire d'Almeria en Espagne, l'appareil délivre une puissance de 100kW avec des températures de vapeur d'eau dépassant les 200 degrés Celcius. Il est capable de stocker la chaleur pendant 10 heures et d'en restituer, en temps voulu, jusqu'à 90%. Parallèlement, les chercheurs du DLR souhaitent appliquer leur concept de stockage à une installation de 1MW et atteindre des températures de stockage de plus de 300 degrés Celcius.

    "Avec le concept de l'accumulateur de chaleur latente, on est parvenu à réaliser la condition fondamentale d'utilisation de la chaleur solaire pour les procédés industriels", explique Harald Pandl du DLR. "La vapeur produite à partir d'énergie solaire est bien adaptée par exemple aux procédés de l'industrie des matériaux de construction ou de l'industrie agroalimentaire."

  14. #10
    etpourquoipas

    Re : Les matériaux à changement de phase arrivent

    @aligator427: http://fr.wikipedia.org/wiki/Sulfate_de_sodium

    les suédois ont déjà ça dans leurs cartons:
    http://www.climator.com/

    ils commercialisent des packs de 85kg de sulfate de sodium pouvant stocker 4,2kwh:
    http://www.climator.com/pdf/town_library.PDF

  15. #11
    seckenator

    Re : Les matériaux à changement de phase arrivent

    Salut à tous,
    Je viens de decouvrir le forum,en faite moi aussi je bosse sur les MCP plus precisément avec la paraffine en vue de l'adapter à un system de ventillation dans le batiment,bref on aura l'occasion d'en reparler....
    Je pense que ces materiaux ont de l'avenir mais il ne sont pas facile à cerner,l'avantage majeur est qu'ils stockent beaucoup en chaleur latente et destockent avec un dephasage assez important.

  16. #12
    reglis06

    Re : Les matériaux à changement de phase arrivent

    Pour les curieux

    Micronal PCM
    Bonne lecture

  17. Publicité
  18. #13
    arld

    Re : Les matériaux à changement de phase arrivent

    ça bouge ?

    qu'en pensent les spécialistes? on arrive aux alentours des 20° fatidiques:

    http://produits-btp.batiproduits.com...?id=1416041018

  19. #14
    nonnon

    Thumbs down Re : Les matériaux à changement de phase arrivent

    aie aie aie revoici le couple infernal technologie et consomation

    l'inertie cela peut ce faire avec un tas de sable(ou presque)
    Dernière modification par Philou67 ; 30/09/2008 à 13h24. Motif: citation superflue

  20. #15
    wapit

    Re : Les matériaux à changement de phase arrivent

    Bonjour à tous,

    Quelqu'un a une idée du coût au m² des plaques de plâtre micronal de BASF et un retour d'expérience sur la mise en oeuvre de ce type de produits?
    Dernière modification par Philou67 ; 15/10/2009 à 09h37. Motif: Citation inutile

  21. #16
    Pera

    Re : Les matériaux à changement de phase arrivent

    Citation Envoyé par arld Voir le message
    bonsoir,

    Il faudrait une installation qui combinerait les propriétés du sulfate de sodium et celles de la paraffine... (température de changement de phase = 32° et 22°)


    Y a-t-il d'autres composés chimiques dont le changt de phase s'opère entre 10 et 30° ?
    Tu changes la pression pour adapter tes temperatures....

    Mon briquet contient un melange de liquide et de gaz dont le point d'ebulition est.... je peux pas repondre, ca depend de la pression....

    bonnes recherches.

  22. #17
    Philou67

    Re : Les matériaux à changement de phase arrivent

    Pera, avant de poster, il serait bon que tu lises le contexte dans lequel s'inscrit une question : on parle de matériau de construction, dont la partie "à changement de phase" se trouve encapsulée dans des micro-billes étanches...
    :'( Plus j'apprends, et plus je mesure mon ignorance

  23. #18
    Pera

    Re : Les matériaux à changement de phase arrivent

    bonjour,

    mon briquet est etanche aussi.

    si justement ces billes sont etanches, pourquoi ne peut-on pas y imposer une pression?

    a +

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  25. #19
    Philou67

    Re : Les matériaux à changement de phase arrivent

    Dans la question de arld, il s'agit d'obtenir des changements de phase à deux températures différentes... tu veux donc créer un matériau fait de différentes billes à plusieurs pressions différentes ?
    Un procédé industriel est-il envisageable pour ce genre d'application ?
    :'( Plus j'apprends, et plus je mesure mon ignorance

  26. #20
    Pera

    Re : Les matériaux à changement de phase arrivent

    euh philou, je voulais simplement signifier que le choix du materiau (selon sa temperature d'ebulition) n'est pas si restraint que ca, etant donne qu'en modifiant la pression, on modifie cette temperature. et c'est ce qu'il se passe avec mon briquet.

    le "gaz" change d'etat et bout a 0 degre a pression ambiante.

    voili pour l'etaie.

    maintenant, je ne comprends pas le sens de tes questions, peux-tu perciser stp?

    a+

  27. #21
    Philou67

    Re : Les matériaux à changement de phase arrivent

    Et bien relis le post en globalité : on parle d'un matériau de construction léger et fin, qui permet d'accumuler/restituer la chaleur par changement de phase d'un de ses composants. L'idée de arld étant que pour être idéal et apporter une inertie intéressante dans l'habitat en été comme en hiver, il faudrait un matériau possédant plusieurs température "de travail".
    C'est pour cela que je soulignais qu'il convenait de faire des réponses circonstanciées
    :'( Plus j'apprends, et plus je mesure mon ignorance

  28. #22
    Pera

    Re : Les matériaux à changement de phase arrivent

    tu ne vas pas construire avec des billes comme tu me l'as dit.

    un composite est donc envisageable. pour trouver de bonne proprietes mecaniques et thermiques.

    d'ailleurs tu dis bien "de l'un de ces composants".

    bon apres, c'est sur que je parle pas d'un truc qui est deja sur le marche et achetable au magasin du coin.

    bref, je comprends toujours pas. desole je suis pas trs intelligent.

    a+

  29. #23
    Philou67

    Re : Les matériaux à changement de phase arrivent

    Citation Envoyé par Pera Voir le message
    bref, je comprends toujours pas. desole je suis pas trs intelligent.


    En fait, selon ton idée, il serait envisageable de créer des micro-billes enfermant de la paraffine à une pression donnée, et je me pose la question de la faisabilité industrielle en dehors de la pression atmosphérique (notamment de la pression nécessaire pour obtenir une fusion autour de 30°C).
    :'( Plus j'apprends, et plus je mesure mon ignorance

  30. #24
    remyb

    Re : Les matériaux à changement de phase arrivent

    Citation Envoyé par Philou67 Voir le message
    je me pose la question de la faisabilité industrielle en dehors de la pression atmosphérique
    Il suffit de changer la pression atmosphérique. En fin, plus exactement, je changer la pression du local dans lequel on fait la fabrication...

    Mais je pense qu'il est plus simple de changer la composition des billes (selon la paraffine utilisée, le point de fusion est différent).
    A ce sujet, il me semblerait plus efficace d'avoir deux températures de fusions :
    - une basse (14 - 16°C)
    - une haute (20 - 22°C)
    Cela permettrait d'avoir un comportement sans inertie entre 16°C et 20°C (=> pouvoir abaisser la température et donc limiter les pertes en cas d'absence).
    Mais une forte inertie pour sortie de cette plage.

  31. Publicité
  32. #25
    Pera

    Re : Les matériaux à changement de phase arrivent

    et pourquoi cela ne serait pas faisable?

    le probleme est qu'une partie devrait etre conductricee de chaleur (pour stocker ou relarguer la chaleur des billes) et l'autre isolante (pour isoler la maison, quoique, serait-ce vraiment necessaire...)

    Mais je pense que cela ne peut pas se faire car les echanges de chaleur sotn de tres faible flux quand les differences de temperatures sont faibles.

    il faudrait un truc qui s'evapore plutot.

    par exemple la paraffine pourrait simplement se vitrifier (comme pas mal de polymeres).

    bref, pas i;possible, mais pas si facile.

    a +

  33. #26
    wapit

    Re : Les matériaux à changement de phase arrivent

    Citation Envoyé par wapit Voir le message
    Bonjour à tous,

    Quelqu'un a une idée du coût au m² des plaques de plâtre micronal de BASF et un retour d'expérience sur la mise en oeuvre de ce type de produits?
    Aucun retour d'expérience sur ce produit?

  34. #27
    LoWkIcK

    Re : Les matériaux à changement de phase arrivent

    Pas de retour d'experience, mais un prix pour le systeme Energain de Dupont : 48.50 € ht/m2 en panneaux de 1200 x 1000

    http://admacq.qc.ca/images/evenement.../batimat07.pdf

  35. #28
    wapit

    Re : Les matériaux à changement de phase arrivent

    Merci,

    J'avais vu un prix aux alentour de 45€/m² pour l'Energain mais tjrs rien pour les plaques de plâtre Mironal.

  36. #29
    zotur

    Re : Les matériaux à changement de phase arrivent

    Bonjour,
    Ce que je trouverais franchement intéressant c'est de pouvoir stocker tout l'été la chaleur captée par des panneaux solaires et la restituer en hiver via l'installation de chauffage central.
    Quelqu'un sait-il si de tels "ballons" existent?

  37. #30
    herakles

    Re : Les matériaux à changement de phase arrivent

    allez donc faire un tour sur la discussion intitulée "stockage intersaisonnier et tunnels de galets "

    en gros = panneaux solaires à air OU véranda optimisée
    + réseau aéraulique " + ventilo 240W + 6 à 8 tunnels (selon surface habitable) enterrés à 1.80~2.00m de profondeur

    moins profond = 1.20 à 1.50 poue une maison très bien isolée .( U moyen des murs = 0.2w/m2/°C ) et toiture U=0.15W/m2/°C .

    en alternative aux tuyaux de galets = tuyaux de grès placés sous la maison

    Comme quoi , on a l'équivalent de 80 à 100 m3 d'eau avec la mase de terre qui est un accumulateur disponible gratuitement sous la maison ..

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