Intégration des matériaux à changement de phase dans les meubles frigorifiques de vente pour améliorer leur efficacité énergétique et leur flexiblité

Integration of Phase Change Materials inside display cabinet to enhace its flexiblity and effiency

• Auteur / Autrice : Ronia Ben Abdallah
• Direction : Anthony Delahaye
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Énergétique
• Date : Soutenance le 12/06/2019
• Etablissement(s) : Sorbonne université
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences mécaniques, acoustique, électronique et robotique de Paris
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Génie des procédés frigorifiques pour la sécurité alimentaire et l'environnement (Antony, Hauts-de-seine ; 2012-....)
• Jury : Président / Présidente : Philippe Guibert
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Denis Leducq, Minh Hoang Hong
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Laurent Royon, Christophe Coquelet

Mots clés

Mots clés contrôlés

Propriétés thermiques

Économies d'énergie

Matériaux à changement de phase

Réfrigération et appareils frigorifiques

Mots clés libres

Meuble frigorifique de vente

Matériaux à changement de phase

Flexibilité

Efficacité énergétique

Effacement

Comportement thermique

Display cabinet

Phase change material

Flexibility

Energy efficiency

Deletion

Thermal behaviour

Résumé

L’intégration de matériaux à changement de phase (MCP) dans les systèmes frigorifiques a le potentiel d’augmenter leur flexibilité, de stabiliser les températures des produits, et peut dans certaines conditions réduire leur consommation d’énergie. Cette thèse étudie plus particulièrement l’effet de l’intégration de MCP dans un meuble frigorifique de vente. Deux montages expérimentaux, l’un portant sur un meuble ouvert et un second sur un meuble fermé ainsi qu’un modèle numérique ont été développés afin de vérifier la faisabilité de cette technologie pour ce système et d’étudier l’impact de la présence du stockage sur son comportement thermique. Une étude paramétrique a permis de mettre en avant la nécessité de l’optimisation des meubles après intégration des MCP. Par ailleurs, des scénarios d’utilisation des MCP sont également présentés. Les principaux résultats montrent la faisabilité de la technologie, une augmentation significative de l’inertie thermique du meuble et la possibilité de maintenir la température des produits lors d’un arrêt de la machine frigorifique pendant plusieurs heures.

It is admitted that the integration of phase change material (PCM) in refrigeration systems has the potential to increase their flexibility, to stabilize product temperatures and in some cases to reduce their energy consumption. This study is about the impact of PCM used in a display cabinet. Two experimental set-ups are presented: the first one is an open display cabinet and the second one a closed display cabinet. A numerical model has been also developed and used to check the feasibility of PCM integration and evaluate its impact on the display cabinet. In addition, a parametric study have been carried out to highlight the importance of a display cabinet optimization after the insertion of PCM. Besides, PCM application in supermarket scenarios are discussed. The main results show the feasibility of PCM insertion, a significant increase of its thermal inertia, and the possibility to keep the compressor off during a few hours without temperature abuse for the products.