Modélisation dynamique d’un stockage souterrain à faible profondeur pour valoriser l’énergie solaire
Pour limiter le réchauffement climatique et soutenir la transition énergétique, l’adoption de systèmes énergétiques efficaces et respectueux de l’environnement est cruciale. Les dispositifs de stockage d’énergie thermique suscitent un intérêt croissant pour compenser l’intermittence des énergies renouvelables.
Ce projet, fruit d’une collaboration entre le laboratoire IRDL et Feng Technologies, vise à optimiser un système comprenant des capteurs thermiques brevetés qui récupèrent la chaleur solaire, même par temps nuageux. Chaque capteur est directement relié à un réservoir de 300 L d’eau, permettant un stockage thermique à court terme, sur plusieurs heures ou jours, tout évitant les problèmes de gel de l’eau. Afin de gérer les surchauffes en période de forte irradiance, un dispositif non pressurisé de dissipation thermique évacue la vapeur produite à l’air libre. L’objectif est de stocker cet excédent de chaleur estivale pour préchauffer le caloporteur en automne ou en hiver. Ce projet vise à résoudre le problème de surchauffe lié à l’accumulation d’eau chaude, en stockant la chaleur excédentaire entre mai et septembre dans un volume isolé au sol via un échangeur de chaleur. Les dispositifs de stockage saisonnier à faible profondeur et utilisant de l’eau et des matériaux naturels comme le sable réduisent les coûts et l’encombrement, car n’utilisant pas de surface au sol.
Un modèle numérique dynamique utilisant TRNSYS évaluera la faisabilité de ce stockage. Une analyse de sensibilité considère des paramètres clés tels que la géométrie de l’échangeur, la profondeur d’enfouissement, l’isolation, le matériau de stockage et son humidité. Ces paramètres permettront de dimensionner le système pour une optimisation technico-économique future.
Un banc expérimental à petite échelle est en développement à l’IRDL pour valider le modèle numérique. De futurs travaux étudieront l’effet thermosiphon pour réduire les coûts es coûts liés à l’utilisation d’une pompe de circulation.
Work In Progress