Projet de fin d'étude : Modélisation et analyse numérique d’un système de stockage d’énergie thermique par chaleur latente à triple tubes concentriques intégrant des matériaux à changement de phase multiples

Etudiant : EL JEMLI RACHID

Filière : Automatique et Enérgies Renouvelables (MAER)

Encadrant : Pr. EL BAHJAOUI RADOUANE

Annèe : 2025

Résumé : Dans le cadre de notre travail, nous avons étudié le stockage de l’énergie thermique par chaleur latente, en nous basant sur la fusion des matériaux à changement de phase (MCP) intégrés dans un système constitué de trois tubes concentriques. Les MCP sont des matériaux capables d’absorber ou de libérer de la chaleur lors de leur transition d’état, le plus souvent du solide vers le liquide. Cette capacité de transition de phase permet une accumulation et une restitution efficaces de l’énergie thermique. Trois matériaux distincts ont été sélectionnés pour cette étude : le RT55 (MCP1), le RT60 (MCP2) et le RT65 (MCP3), chacun ayant une température de fusion spécifique, ce qui permet un stockage efficace sur une plage de températures élargie. À l’aide du logiciel de simulation thermique ANSYS Fluent, trois types de configurations de stockage ont été explorés : la configuration radiale et la configuration circonférentielle et la configuration simple a un seul MCP. Les simulations nous ont permis d’extraire plusieurs données : les fractions liquides (indiquant le pourcentage de chaque MCP passé à l’état liquide), les énergies sensible et latente, ainsi que les distributions de température et les contours de fraction liquide. Ces résultats ont ensuite été transformés en graphiques et visualisés à l’aide de logiciels spécialisés comme Origin et Tecplot. L’analyse comparative a porté sur la fraction liquide totale obtenue dans chaque configuration, ainsi que sur l’énergie thermique globale stockée et les profils de température. Les résultats obtenus indiquent que la configuration circonférentielle des MCP est plus performante, permettant un stockage d’énergie plus rapide et plus élevé que les autres configurations.