STOCC - Stockage de chaleur chimique et par changement de phase

Le projet STOCC comprend deux grands axes (sub-projets) :

• Axe Stockage par chaleur sensible et chaleur latente : Il s’agit de développer une paroi composite intégrée permettant le stockage puis la réutilisation d’apports d’énergie gratuits (apports internes, apports solaires) dans les bâtiments du secteur tertiaire en vue de limiter les surchauffes, d’éviter le recours éventuel à des équipements de production de froid et de réduire la puissance installée du système de chauffage. Le projet aboutira à la mise au point de 3 à 5 prototypes de parois aux propriétés structurales et thermiques maîtrisées et testés à différentes échelles. Ces parois intégreront des formulations innovantes de matériaux à changement de phase et de béton (à base de ciment et à base d’argile). Elles seront conçues pour former un système architecturé, associé aux systèmes de ventilation et de chauffage/refroidissement pour optimiser leurs performances (échangeur de chaleur intégré à la paroi). La formulation (maitrise des interactions physico-chimiques) ainsi que la technique de préparation à l’échelle industrielle seront des délivrables. De plus, un vadémécum technique sur l’intérêt du stockage par chaleur sensible et chaleur latente dans le bâtiment sera diffusé à la fin de la recherche. Ce document fournira une information adressée aux architectes et concepteurs sur les caractéristiques hygrothermiques dynamiques et environnementales des parois étudiées et leurs interactions (rendement) avec l’ensemble du système auquel ils sont intégrés (bâtiments, occupants, chauffage, ventilation climat), de manière à ce que l’impact énergétique, environnemental et sur le confort de leur utilisation puisse être évalué par des outils de calcul simples.

• Axe stockage thermochimique : Il s’agit de développer des solides réactionnels pouvant être utilisés pour le stockage actif d’énergie thermique et les technologies de réacteurs adaptés. Les solides innovants seront développés avec comme objectif le stockage de chaleur dans un domaine de température allant de 60°C à 130°C et la restitution de cette chaleur dans un domaine de température allant de 40°C à 80°C. Le domaine de densité énergétique visé est de 50 à 200 kWh/m3 pour des puissances volumiques de l’ordre de 1 kW/m3. Ces solides réactionnels seront complètement caractérisés d’un point de vue chimique, structural et thermique. La méthode de préparation à l’échelle du laboratoire et le dossier scientifique reprenant toutes les données de caractérisation constitueront des délivrables. L’un des solides considérés comme le plus adapté pour l’application de stockage inter-saisonnier d’énergie solaire pour la production d’eau chaude sanitaire (apport solaire de 100%) sera produit à l’échelle de quelques centaines de kilogrammes. L’échantillon, la méthode de préparation à l’échelle industrielle ainsi que le procédé de fabrication associé constitueront des délivrables. Parallèlement, deux prototypes de réacteurs permettant la mise en oeuvre de cet échantillon seront construits et testés en laboratoire dans des conditions proches de l’application. Le second prototype constituera une amélioration du premier. Un système complet incluant le réacteur, le réservoir d’eau chaude sanitaire et les capteurs solaires sera conçu et testé en tant que système de démonstration dans des conditions réelles