Rev. Phys. Appl. (Paris) 17, 633-642 (1982)
DOI: 10.1051/rphysap:01982001709063300

Utilisation d'un matériau à changement de phase dans un mur Trombe sans thermocirculation

L. Bourdeau

Groupe d'Ecothermique Solaire du C.N.R.S., Centre de Recherche Bâtiments Solaires CSTB/C.N.R.S., BP 21, 06562 Valbonne cedex, France

Abstract
Unvented masonry or water Trombe walls have been widely applied to passive solar space heating. Recent development of reliable phase change materials (PCM) gives rise to the hope of reducing the mass and improving the thermal behaviour of these walls. Calculations and experiments provide better understanding of the behaviour of such walls containing calcium chloride hexahydrate, and evidence a 10 % higher Solar Savings Fraction when using them instead of masonry walls. Moreover the weight of PCM walls is one sixth that of masonry walls. An analysis of performance sensitivity to the phase change temperature and the latent heat of fusion will be found lastly.

Résumé
Les murs Trombe sans thermocirculation (murs classiques de béton ou murs d'eau formés de réservoirs empilés ou cylindriques verticaux) sont maintenant très répandus dans l'habitat solaire passif, en particulier aux U.S.A. L'idée de réduire la taille de ces murs tout en améliorant leur comportement thermique s'est concrétisée avec la mise au point récente de matériaux à changement de phase fiables. Des études théoriques et expérimentales faites dans une optique d'intégration de l'un d'entre eux, le chlorure de calcium hexahydraté, dans ce type de mur, conduisent à une meilleure appréhension du fonctionnement de cette paroi isotherme, et mettent en évidence un gain de 10 % environ sur l'économie d'énergie réalisable et une réduction par un facteur 6 de la masse du stockage. Enfin, une étude de sensibilité montre comment varie cette économie avec la température de fusion et la chaleur latente massique du matériau.

PACS
4410 - Heat conduction models, phenomenological description.
4430 - Heat transfer in inhomogeneous media and through interfaces.
8610K - Solar energy.
8630S - Photothermal conversion.
8640H - Storage in chemical energy.

Key words
calcium compounds -- energy storage -- heat transfer -- solar power -- space heating -- CaCl sub 2 .6H sub 2 O -- phase change material -- Trombe wall -- passive solar space heating -- thermal behaviour -- Solar Savings Fraction -- performance sensitivity -- phase change temperature -- latent heat of fusion