Thermal storage enhancement using phase change materials

Amélioration du stockage thermique à l'aide de matériaux à changement de phase Les matériaux à changement de phase (MCP) sont des candidats intéressants pour le stockage d’énergie thermique en raison de leur importante capacité de stockage d’énergie. Malheureusement, cela signifie également qu’ils ont un faible taux d’efficacité en raison de leur mauvaise conduction thermique. Plusieurs méthodes ont été suggérées pour améliorer la performance thermique du MCP, telles que l’application de mousses et de nageoires métalliques. Ainsi, des approches expérimentales et numériques sont utilisées pour étudier les influences de ces structures sur le changement de phase de la paraffine RT-42. Les deux résultats expérimentaux ont été vérifiés par des simulations numériques basées sur la méthode d’enthalpie-porosité dans Ansys Fluent, qui a montré une bonne cohérence avec le rendement observé. Les résultats expérimentaux indiquent que les mousses métalliques favorisent une fusion plus uniforme et augmentent la diffusion de la chaleur, en particulier à des porosités plus faibles, et que les ailettes métalliques accélèrent le processus de fusion par une meilleure conductivité. Les résultats expérimentaux révèlent que les mousses métalliques induisent une fusion plus uniforme et facilitent le transfert de chaleur, en particulier à des porosités inférieures, tandis que les ailettes métalliques améliorent la conduction et accélèrent la fonte. Cette étude comprend l’effet de la porosité dans les mousses métalliques, dont la porosité peut avoir une variation significative de la performance thermique dans les mousses métalliques, telle qu’une porosité élevée peut mieux gérer la chaleur mais une faible porosité permet d’avoir une plus grande efficacité du transfert de chaleur. Les résultats mettent en évidence la nécessité d’améliorer les structures internes des systèmes à base de PCM pour augmenter leur performance thermique, ce qui facilitera leur incorporation dans le stockage de solutions énergétiques résidentielles et commerciales. On croit que les études futures cibleront la conception de systèmes hybrides utilisant plusieurs techniques d’amélioration du transfert de chaleur pour améliorer davantage le rendement des MCP.