Rev. Phys. Appl. (Paris) 17, 595-605 (1982)
DOI: 10.1051/rphysap:01982001709059500

Stockage thermique par chaleur latente dans la gamme 100 à 150 °C : Etude expérimentale et modélisation des cinétiques de stockage et de déstockage sur un accumulateur de 25 kWh

A. Bricard¹, J. Chabanne¹, A. Manihcat¹ et F. Vachet<sup>2

1</sup>  Commissariat à l'Energie Atomique, Centre d'Etudes Nucléaires de Grenoble, Service des Transferts Thermiques, C.E.A.-C.E.N./Grenoble, 38041 Grenoble, France
²  Rhône-Poulenc, Centre de Recherches de Décines

Abstract
The energy production provided by a heat excess or discontinuous source (solar, waste heat...) involve the utilization of a thermal storage in the thermodynamic or recuperation chain. These last years, studies on thermal storage systems have been developed in order to bring technical and economic elements. The SOFRETES, RHONE-POULENC and the C.E.A. have proposed to characterize a conversion system constituted by a solar heat source and a 200 kWh thermal storage by latent heat of fusion. The study includes two parts. The first one concerns the thermophysical properties and stability measurements of TES materials in the range of temperature 100-150 °C. The other one, both experimental and theoric treats the charge and discharge kinetics and the optimization of the thermal storage. This one, filled with 525 kg of the TES material (Phtalic anhydrid) constitute a preindustrial application and a test bench to valid numerical models.

Résumé
La production continue d'énergie mécanique ou calorifique à partir d'une source de chaleur intermittente (solaire, rejet thermique...) implique l'utilisation d'un accumulateur thermique dans la chaîne de conversion thermodynamique ou de récupération. Ces dernières années, de nombreuses études sur le stockage thermique se sont développées pour apporter les éléments technologiques et économiques nécessaires à son utilisation. Ainsi la SOFRETES, RHONE-POULENC et le C.E.A. se sont-ils proposés, dans le cadre d'un contrat D.G.R.S.T., de caractériser un système de conversion utilisant une source de chaleur solaire à 150 °C et un stockage par chaleur latente de fusion d'une capacité utile de 200 kWh thermiques. L'étude comprend deux parties. La première concerne la mesure des propriétés thermophysiques et la tenue au cyclage de matériaux fusibles dans la gamme de température 100 à 150 °C. La deuxième, à la fois expérimentale et théorique, traite des cinétiques de charge et de décharge et de l'optimisation du stockage. L'accumulateur, contenant 525 kg de produit calostockeur (anhydride phtalique) constitue une réalisation de caractère pré-industriel et un banc d'essai représentatif pour tester et valider les modèles.

PACS
8630R - Thermal energy conversion heat engines and heat pumps.
8640F - Storage in thermal energy.

Key words
energy storage -- heat pumps -- 25 kWh accumulator -- thermophysical properties -- stability measurements