Caractérisation des matériaux à changement de phase pour la simulation thermique des bâtiments

L'objectif du projet Stock-e MICMCP, pour « Méthodes d'Inversion et de Caractérisation pour les Matériaux à Changement de Phase », est de proposer une méthode fiable d'analyse des MCP afin d'estimer leurs propriétés thermophysiques et notamment la fonction régissant l'évolution de leur enthalpie avec la température. La première étape consiste à mettre en place un protocole basé sur une méthode d'inversion s'appuyant à la fois sur un modèle numérique et sur des mesures expérimentales. On définit ainsi une fonction « objectif », en comparant le flux thermique numérique et expérimental, que l'on minimise en adaptant la valeur des coefficients thermodynamiques. Après une classique analyse de sensibilité à différents paramètres, cette méthode a été appliquée à des mesures de calorimétrie (DSC) faisant intervenir des échantillons microscopiques puis à des mesures réalisées sur des échantillons macroscopiques, plus représentatifs des conditions réelles d'utilisation des MCP. Les résultats correspondants montrent un très bon accord entre les solutions numériques et les mesures ; par ailleurs, la méthode permet de reconstruire une fonction d'état qui respecte les principes de base de la thermodynamique (notamment l'indépendance en fonction de la vitesse de chauffe/refroidissement de l'échantillon) contrairement à l'ensemble des autres méthodes couramment utilisées dans le domaine. Enfin, dans le cas d'échantillons macroscopiques, seule la présente méthode conduit à une estimation de la fonction enthalpie qui soit apte à rendre compte du caractère non symétrique de la fusion et de la cristallisation observé expérimentalement. La seconde étape du projet a consisté à mettre en exergue l'intérêt d'une détermination rigoureuse des paramètres thermophysiques des MCP dans le cadre d'une utilisation pour des simulations thermiques dynamiques de bâtiments. L'idée est donc de comparer des résultats de simulation pour lesquels la modélisation thermodynamique du MCP est basée sur la méthode présentée ci-dessus avec des résultats ...