Thermique Appliquée
Responsable
- Jean-Luc BATTAGLIA
Congrès : Contribution
L'analyse dimensionnelle et les méta-modèles au service de la thermique des systèmes multi-physiques
Earth-Air Heat Exchangers: Impact of Surrounding Conditions on Long-term Performance
Earth-Air Heat Exchanger (EAHE) is a shallow geothermal tube exchanger buried under the ground to exchange heat with the upper soil layers at low temperatures. As an abundant renewable energy source, EAHE can efficiently pre-heat and cool the air supplied to buildings saving and reducing the use of non-renewable energy. The performance of an EAHE is affected by the climatic zone in which it installed as well as many other parameters in its surrounding environment.
Etude expérimentale des performances thermiques d’un mur Trombe
Afin de limiter la consommation d’énergie carbonée et les émissions de gaz à effet de serre liées au secteur du bâtiment, les systèmes solaires passifs apparaissent comme une alternative intéressante pour répondre aux besoins de chauffage, de ventilation et de climatisation en permettant d’économiser jusqu’à 30 % d’énergie consommée. Une des techniques passives les plus performantes réside dans l’utilisation de murs Trombe.
Analyse du risque sanitaire provoqué par l’utilisation d’un échangeur air-sol (EAHE)
L’efficience énergétique des bâtiments est essentielle à la réussite de la transition énergétique. Afin de limiter la consommation d’un bâtiment, un puits canadien peut-être couplé au système de ventilation mécanique. Cette technique utilise la capacité thermique de la terre, pour amortir et déphaser la variation périodique de la température extérieure. L’air transportant également de l’humidité, un phénomène de condensation va apparaître principalement en période estivale.
3E analysis of a hybrid renewable energy system
A micro combined heat and power (micro-CHP) unit generates simultaneously heat and power from a single fuel source at high efficiency for buildings. The micro-CHP unit can be fuelled by renewable energy sources, such as solar or biomass. The photovoltaic-thermal (PVT) collector converts solar energy to electricity and heat, simultaneously. On the other hand, the Stirling engine powered micro-CHP unit produces, in a controlled manner, energy from biomass.
Amélioration du confort thermique par utilisation des MCP dans l’enveloppe du bâtiment
L’enveloppe des bâtiments traditionnels est restée pendant très longtemps un moyen passif permettant d’une part de limiter les pertes ou les apports thermiques d’autre part, d’assurer une certaine climatisation de par son inertie thermique. Une des façons de diminuer les besoins énergétiques d’un bâtiment est donc la conception d’une enveloppe économe en énergie, limitant les déperditions et récupérant au maximum les apports passifs.
Aérogels hybrides pour la construction durable : Élaboration, caractérisation et modélisation
En raison des propriétés physiques uniques telles qu’une structure extrêmement poreuse, une ultra légèreté et une vitesse de propagation de son très faible, les aérogels se révèlent comme une des meilleures solutions pour l’isolation thermique et phonique de l’habitat. En effet, ces matériaux nanostructurés permettent de réduire jusqu’à trois fois l’épaisseur des matériaux isolants tout en conservant la même conductivité thermique, offrant ainsi un gain considérable de la surface habitable.
Étude des technologies de l’hydrogène-énergie appliquées aux bâtiments à faible impact carbone
Le dérèglement climatique est un phénomène aux enjeux planétaires pour lequel une réaction rapide et internationale devient de plus en plus pressante. Pour y répondre, une réduction importante des émissions des gaz à effet dans l’ensemble des secteurs d’activités est nécessaire. Le secteur du bâtiment représente un des premiers secteurs en termes d’utilisation d’énergie, ce qui en fait une cible de choix pour les politiques de réduction de nos consommations.
Correlation between field-test and laboratory results for a Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC) used as a residential cogeneration system
In the much-needed energy transition, focus is often brought to hydrogen and Fuel cells applications. This is even the case at a residential level as FC fed by natural gas (methane) are already commercialised as micro-combined heat and power (micro-CHP) units. One of the latter systems, investigated in this study, is a PEMFC-gas boiler hybrid system, fed by natural gas, designed to provide all the heat demands of residential houses and to participate locally in the electrical production.
Description et performances d’une solution photovoltaïque de production d’eau chaude sanitaire en logement collectif en autoconsommation
Sur l’ile de La Réunion, Zone Insulaire Non Interconnecté (ZNI) où le gisement solaire est important, la réglementation impose depuis 2010, pour les bâtiments neufs, 50 % de l’Eau Chaude Sanitaire produite à partir de l’énergie solaire. Les bailleurs sociaux, pour leurs logements collectifs, ont souvent le choix entre deux solutions d’ECS solaire thermique : le Chauffe-Eau Solaire Collectif (CESC) ou le Chauffe-Eau Solaire Collectif Individualisé (CESCI).
Efficacité énergétique et consommation d’eau associés à différentes techniques de refroidissement évaporatif appliquées à un condenseur de climatisation
Technique ancestrale de refroidissement, le froid évaporatif évolue suite à la désaffection pour les tours aéroréfrigérantes et au recours de plus en plus massif aux solutions de refroidissement évaporatif indirect, de brumisation et de pré-refroidissement adiabatique. Cette contribution vise à distinguer le pré-refroidissement adiabatique et le refroidissement par aspersion. Pour la première technique, l’objectif est de refroidir l’air d’entrée jusqu’à la température de saturation adiabatique.
Analysis on applicability of phase change material glazing unit in different climate conditions
Thermal performance of phase change material (PCM) glazing unit in summer under different climatic conditions is studied by numerical simulation in this paper. Through analyzing the data of meteorological stations in all provinces of China, the law that strong solar radiation (SR) will be accompanied by large diurnal temperature range (DTR) and weak SR will be accompanied by small DTR is discovered.
Prise en compte du confort des usagers dans les projets de réhabilitation
L’adaptation au changement climatique est un enjeu majeur pour notre société, certains effets comme l’intensification et l’augmentation des épisodes de chaleur sont devenus inévitables, engendrant des conséquences parfois mortelles. La surchauffe urbaine rend les activités quotidiennes des usagers dans les espaces de vie extérieurs comme intérieurs inconfortables voir pénibles et participe en grande partie à l’augmentation de la demande énergétique des bâtiments.
Développement d’un dispositif expérimental de surmoulage permettant la mesure de la résistance thermique de contact pièce polymère/pièce polymère en conditions industrielles
Dans l’industrie automobile, les joints d’étanchéité sont fabriqués par surmoulage de profils en élastomères extrudés. Les élastomères thermoplastiques vulcanisés (TPV) constituent un des types d’élastomères utilisés. Ce type d’élastomère thermoplastique est produit par un procédé de vulcanisation dynamique, dont la morphologie résultante est constituée d’une phase élastomère dispersée au sein d’une matrice thermoplastique. Lors du procédé de surmoulage, la qualité du contact thermique est essentielle pour développer la résistance mécanique de l’assemblage.
Etude de la combinaison de panneaux aérovoltaïques améliorés et d’un bâtiment énergétiquement performant
Le rendement des panneaux photovoltaïques à base de cellules de silicium monocristallin est actuellement de l’ordre de 17 % et celui-ci se dégrade dès que la température des cellules dépasse les 25°C. Dès les années 70, des capteurs mixtes (solaires thermiques et photovoltaïques) sont étudiés et mis au point afin d’exploiter la partie de l’énergie solaire non convertie en électricité.
Approche expérimentale du phénomène d’adhésion lors de la mise en forme de produits verriers : étude de l’échange thermique et détermination de l’effort de retrait
La qualité surfacique sans défaut des produits verriers est l’enjeu majeur pour l’industrie verrière de luxe. Cette qualité de produit est fortement liée à la maitrise du contact verre-métal et au vieillissement des outillages. La mise en forme du verre génère des phénomènes de contact complexes qui peuvent conduire au collage, avec notamment une influence des transferts thermiques importants entre le verre et le moule.
Quench water quality thermal impact estimation
Since many years the thermal characterisation of the heat treatment quench for carbon steel is a key topic in Vallourec. The cooling medium is one of the factors that can influence this process. It plays an important role on the quality of the cooling and the physical properties of the as-quenched products.
Étude expérimentale à échelle réduite d’un bassin de toit – performance de rafraîchissement en climat océanique
Depuis quelques années, on peut noter les conséquences du réchauffement climatique par l’augmentation des phénomènes climatiques extrêmes (sécheresses, précipitations abondantes, épisodes caniculaires…). Ces conséquences modifient fondamentalement les conditions environnementales dans lesquelles les bâtiments sont conçus pour fonctionner. Ainsi, un bâtiment, prévu initialement dans nos régions pour se protéger des rigueurs de l’hiver, doit s’adapter afin de préserver le confort thermique des occupants.
Optimisation multicritère d’un système solaire thermique avec un stockage inter-saisonnier
Le secteur résidentiel représente environ 45 % de la consommation d’énergie finale en France. Il est donc important de rendre nos bâtiments moins énergivores et plus autonomes. Une des solutions possibles est d’utiliser un système énergétique basé sur les énergies renouvelables. Cependant, le dimensionnement d’un tel système est difficile à mettre en œuvre, c’est pour cela que les outils de simulation et d’optimisation doivent être envisagés afin d’estimer la configuration optimale.
Modèle semi-analytique d’un caloduc capillaire cylindrique en régime transitoire avec conditions aux limites de flux imposés
Les modèles numériques des caloducs capillaires deviennent aujourd’hui abondants pour simuler leur fonctionnement en régime permanent ou transitoire. Ils s’appuient le plus souvent sur la résolution des équations bilans par éléments ou volumes finis, ou sur des méthodes plus récentes comme Lattice-Boltzmann. Cependant, tous ces modèles sont encore assez coûteux en temps de calcul pour permettre à la fois un dimensionnement rapide du caloduc et une estimation précise des transferts de chaleur.
Méthodologie de dimensionnement d’un dissipateur thermique pour les dernières générations de convertisseurs de puissance
La miniaturisation croissante des composants électroniques de puissance, ainsi que leur intégration, conduit à une augmentation des densités de flux de chaleur à dissiper. De ce fait, le refroidissement des composants devient la contrainte dimensionnante des dernières générations de convertisseurs de puissance. Dans la communauté du génie électrique, les problématiques de refroidissement thermique en régime stationnaire sont couramment étudiées au moyen de modèles empiriques simples du type « cône de diffusion » dans le dissipateur thermique (ou « spreader »).
Étude d’une mousse métallique associée à un réseau de caloducs pour améliorer le contrôle thermique de moules d’injection
Dans le domaine de l’injection des pièces en polymère, la régulation thermique des moules est un enjeu fondamental dans le sens où la qualité des pièces ainsi que leur fréquence de production en dépend. Ainsi, la température de la surface moulante doit être la plus uniforme possible. En outre, une réduction de l’inertie thermique du moule est souhaitable afin de raccourcir la durée des cycles de moulage. Actuellement le refroidissement du moule est effectué à l’aide d’une circulation d’eau qui permet une excellente efficacité thermique.
Etude de la cuisson par contact d’un produit céréalier
L’objectif de ces travaux est d’apporter une méthodologie et des pistes de réflexion en vue de la conception d’appareils de cuisson par contact direct plus performants en termes de consommation d’énergie et de qualité. Une cuisson non maitrisée ou l’utilisation de matériel non-approprié peut conduire à la formation de composés toxiques ou à la transmission par migration de particules vers l’aliment. En effet, ce type de cuisson, bien que très répandu est encore relativement peu étudié d’un point de vue scientifique pour des appareils domestiques.
Évaluation expérimentale du potentiel de la climatisation par eau de mer (SWAC) en climat tropical
Selon un rapport de l’International Energy Agency (IEA), la consommation d’énergie liée à la climatisation a triplé entre 1990 et 2016, et avec elle les émissions de dioxyde de carbone, atteignant 1130 millions de tonnes par an. Une des solutions pour réduire cette consommation consiste à améliorer la performance des systèmes de climatisation utilisés, généralement évaluée par l’Energy Efficiency Ratio (EER).
Caractérisation d’un four de cuisson haute température pour pains libanais
Le pain libanais, communément appelé pain pita, est un pain rond et plat à deux couches, formé lorsqu’un morceau de pâte aplati se sépare en deux couches distinctes pendant la cuisson. Le procédé de cuisson du pain libanais est caractérisé par des temps très courts, généralement inférieurs à 10 s, et de hautes températures de fours comprises entre 600 et 700 °C. Pour parvenir à des pains pita de qualité, l’expérience a montré que seuls les fours tunnels équipés de brûleurs à flamme directe sont adaptés.
Evaluation des performances d’un système de refroidissement évaporatif indirect dans un bâtiment tertiaire
Environ un tiers de l’énergie primaire est consommé par des bâtiments non industriels tels que des bâtiments résidentiels, bureaux, hôpitaux ou encore écoles, dans lesquels l’énergie est principalement utilisée pour des applications de chauffage ou de refroidissement. Le secteur du bâtiment contribue donc fortement aux émissions de CO2. A cause des incertitudes liées à l’approvisionnement futur en énergie et au réchauffement climatique, certains pays ont introduit des objectifs visant à réduire la consommation énergétique des bâtiments.
Amélioration du refroidissement des fumées d’un incinérateur industriel
Actuellement, la protection de l’environnement est l’une des préoccupations du monde entier. Les progrès dans cet axe ne cessent de se multiplier à l’échelle international contre toute action individuelle ou industrielle qui peut affecter notre planète. La production des déchets sous toutes leurs formes constitue un élément essentiel contre le bien-être de l’environnement. Maintenir cet environnement sain pour les générations futures nécessite une bonne gestion des déchets produits dans les différents secteurs.
Etude numérique du stockage latent d’énergie thermique dans un échangeur-stockeur innovant pour l’amélioration des performances énergétiques des bâtiments
La présente étude s’intéresse au développement d’un échangeur-stockeur de chaleur de type tube et calandre intégrant des matériaux à changement de phase MCP. Elle a pour objectif d’analyser numériquement l’effet de l’intensification des transferts thermiques par manipulation passive de l’écoulement du fluide caloporteur sur la cinétique de fusion-solidification du matériau à changement de phase. Les simulations numériques sont réalisées avec le code CFD StarCCM+ 2015.