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La biomasse représente une ressource renouvelable et abondante pouvant faire l'objet de différentes valorisation (énergétique, matériaux de construction, paillage agricole par exemple). Cependant ce type de matériau est caractérisé par une forte teneur en eau pouvant constituer un frein à son utilisation directe et qu'un séchage peut alors contribuer à lever. Un tel procédé est le siège de transferts de masse et de chaleur couplés en présence de différentes phases dans un milieu poreux. Pour étudier ce séchage, nous avons choisi deux approches complémentaires. La première est expérimentale et permet de rendre compte des spécificités de la biomasse tandis que la deuxième est numérique et permet de développer un modèle capable de rendre compte des comportements dynamiques expérimentaux observés. Cette démarche est appliquée à un matériau produit localement à l'île de La Réunion : la bagasse de canne à sucre. L'approche expérimentale consiste à conditionner plusieurs kilogrammes de bagasse dans une géométrie cylindrique et disposée dans une enceinte thermorégulée. L'échantillon est instrumenté afin de permettre le suivi de la teneur en eau globale, de l'humidité relative locale et de la température à 9 positions différentes au cours du temps. Deux campagnes de séchages ont été réalisées pour deux températures de consignes constantes : 50$^{\circ}$C et 60$^{\circ}$C. Les résultats permettent notamment de mettre en avant la succession de plusieurs phases de séchage et d'obtenir la distribution spatiale de la température pour la comparaison avec les résultats numériques. L'approche numérique a consisté à développer un modèle dynamique local en deux dimensions en considérant la biomasse comme un milieu continu équivalent et composé

Situé dans l'Océan Indien près de Madagascar, l'île de La Réunion présente un contexte énergétique particulier dans la mesure où elle est une Zone Non Interconnectée (ZNI) et l'équilibre production - consommation se fait donc à l'échelle de l'île. Le mix énergétique est très carboné (680 g$\unit{CO_2}$/kWh) car il est constitué à 64\% d'énergies fossiles (fioul, charbon) et à 36\% d'énergies renouvelables. Le secteur du bâtiment représente environ 80\% de la consommation électrique de l'île dont la moitié pour la climatisation, qui est un des postes les plus énergivores de l'île. Face à ce constat, un projet visant à réduire la consommation électrique des systèmes de climatisation individuels sur l'île est mené par EDF et l'ADEME en partenariat avec le laboratoire PIMENT de l'Université de La Réunion. L'objectif est de déterminer les modèles les plus vertueux pour les valoriser sur le marché réunionnais. Afin de mener à bien ce projet, les tests sont réalisés sur un banc d'essai constitué de deux enceintes mitoyennes contrôlées en température et en humidité. La première simule les besoins thermiques du bâtiment, l'autre les conditions climatiques extérieures réunionnaises et le système étudié est installé à l'interface de ces dernières. En premier lieu, ce papier présente le banc de test : l'instrumentation, les appareils de mesures et de contrôles, ainsi que les résultats expérimentaux pour un modèle de climatiseur 7000 BTU/h de classe énergétique A+++. Afin d'en étudier les performances, nous avons retenu principalement deux indicateurs : la consommation électrique et le coefficient EER (Energy Efficiency Ratio). L'étude évalue, explique et quantifie l'influence de 4 conditions de fonctionnement sur ces indicateurs : le pourcentage de la charge nominale de la climatisation (100\%, 74\%, 47\%, 21\%), la température extérieure (35$^{\circ}$C, 30$^{\circ}$C, 25$^{\circ}$C, 20$^{\circ}$C), la température intérieure (de 21$^{\circ}$C à 28$^{\circ}$C avec un pas de 1$^{\circ}$C) et l'hygrométrie intérieure (avec ou sans apport de chaleur latente). Un autre indicateur pertinent est le SEER (Seasonal Energy Efficiency Ratio) qui permet d'associer une classe énergétique au climatiseur. D'après la norme NF EN 14825, il est calculé grâce aux tests à charges partielles en pondérant les EER obtenus expérimentalement avec le nombre d'heures d'utilisation de la climatisation pour une température extérieure associée. L'analyse du climat Réunionnais montre des différences notables entre les heures d'utilisation données par la norme et celles rencontrées localement. A l'image du calcul du SCOP pour les pompes à chaleur qui tient compte de l'hétérogénéité des climats européens, nous choisissons de distinguer l'usage d'un climatiseur en résidentiel ou en tertiaire. Pour qualifier la performance de ces derniers et afin de se rapprocher des conditions réelles de fonctionnement, nous interagissons avec le climatiseur uniquement en imposant la température de consigne via la télécommande. Les résultats obtenus montrent que l'EER passe par un maximum pour un taux de charge compris entre 50\% et 100\% et que le SEER local s'éloigne de celui calculé selon la norme. Enfin, à température de consigne identique, on note une modification des performances obtenues lorsque le climatiseur fonctionne avec une forte humidité intérieure.

Du fait de son caractère insulaire, le contexte énergétique de l'île de La Réunion est très particulier. L'île se situe dans l'Océan Indien près de Madagascar et doit produire toute l'électricité qu'elle consomme puisqu'elle n'est pas connectée au réseau électrique continental. Ses moyens de production d'électricité en 2017 sont en grande majorité issue du charbon (38\%) et du fioul (30\%). La part des énergies renouvelables atteint environ 32\% avec 14\% d'hydraulique, 9\% de bagasse (le résidu de la canne à sucre) et 9\% d'autres énergies renouvelables (photovoltaïque, éolien et biogaz). Ces moyens de production électrique très carbonés entraînent un dégagement de $\unit{CO_2}$ d'environ 820 g/kWh électrique produit ce qui est 10 fois plus qu'en France métropolitaine. De plus, à La Réunion, le secteur du bâtiment représente 85\% de la demande en électricité et la climatisation 50 \% de la consommation du bâtiment. Par conséquent, les systèmes de climatisation représentent une part importante de la consommation électrique de l'île et ont un impact important sur l'environnement. C'est dans ce contexte énergétique que le laboratoire PIMENT de l'Université de La Réunion a lancé, en partenariat avec EDF Réunion et l'ADEME, un projet visant à caractériser les performances des systèmes de climatisation individuels en climat tropical. En effet, les performances des climatisations disponibles sur le marché réunionnais sont établies pour des climats tempérés et peuvent varier sensiblement avec l'augmentation de la température d'air extérieure. Pour mener à bien ce projet, un banc expérimental a été mis en place afin de reproduire à la fois les conditions climatiques de La Réunion et le besoin d'un bâtiment. Il comporte deux enceintes d'environ 30 \si{\cubic m} contrôlées en température en humidité relative par plusieurs systèmes. La climatisation à tester est installée à l'interface de ces deux enceintes contrôlées et est soumise à la fois à plusieurs niveaux de températures extérieures (25, 30 et 35$^{\circ}$C) et différentes charges dans le bâtiment (1 kW, 1,5 kW, 2 kW et 2,5 kW). L'objectif est de déterminer les performances des climatisations disponibles à La Réunion en faisant varier ces deux paramètres (température extérieure et charge du bâtiment) afin d'identifier les systèmes les plus efficaces et favoriser leur émergence sur le marché réunionnais. Ce papier présente dans un premier temps le banc de test et ses différents systèmes énergétiques, son instrumentation et sa régulation. Les résultats expérimentaux sont ensuite exposés et analysés pour quatre modèles de climatiseur : un 7000 BTU/h en A+++, deux 9000 BTU/h en A++ et un 9000 BTU/h sans étiquette énergétique (modèle vétuste d'une dizaine d'année). L'imposition des charges thermiques du bâtiment permet en particulier de faire fonctionner les groupes à charge partielle et de comparer l'évolution du EER (Energy Efficiency Ratio) selon les cas, par la mesure de la puissance électrique absorbée par le climatiseur et la puissance frigorifique délivrée par l'évaporateur.

En 2017, la production d'électricité à partir de la bagasse, biomasse locale à La Réunion issue de la production de sucre, était de 261 GWh, soit 9 \% du mix électrique. En 2019, le gisement de déchets verts et bois de palettes à la Réunion a été estimé à 89212 tonnes par an. De façon générale, les déchets issus de la biomasse représentent une ressource importante pouvant faire l'objet de diverses valorisations comme combustible, isolant thermique/hydrique ou paillage agricole par exemple. Cependant, ces matériaux sont assez humides et un séchage préalable améliorerait de façon significative leur potentiel d'utilisation. Pour cela, il est nécessaire d'étudier les phénomènes couplés de transferts de masse et de chaleur à la surface et au sein du matériau. Pour aborder cette problématique, nous avons choisi de coupler l'approche expérimentale et numérique, appliqué à deux biomasses locales : des copeaux de bois (Cryptomeria japonica) et de la bagasse. La première approche nous conduit à placer les matériaux dans un cylindre grillagé et fabriqué à base de fibre de verre d'une capacité de 7,6 litres. Au centre de celui-ci, une sonde enregistreuse de température et d'humidité relative est installée. L'ensemble est placé dans une étuve dont la température de consigne est fixée à 50$^{\circ}$C. Le lit de matériau est régulièrement pesé afin d'obtenir le suivi de la teneur en eau globale. La deuxième approche consiste à modéliser le milieu comme composé de 3 phases (solide, liquide et gazeuse) sur lesquelles sont établies les équations de conservation de masse et d'énergie. Les lois de transferts concernent la conduction de chaleur dans la phase solide et la diffusion moléculaire dans la phase gazeuse. L'évaporation de la phase liquide vers la phase gazeuse est prise en compte ainsi que l'équilibre liquide/vapeur par l'équation de saturation de l'eau tandis que l'équilibre solide/gaz est donné par le modèle d'isotherme de sorption de Smith. Ce système d'équations est discrétisé selon la méthode des volumes finis, permettant de connaitre la distribution spatiale des variables. Les résultats expérimentaux et numériques sont comparés en termes de température et d'humidité relative interne ainsi que pour la teneur en eau de la biomasse. Globalement, les temps de séchages sont compris entre 3 et 6 jours pour des masses humides de biomasses comprises entre 0,5 kg pour les copeaux de bois et 1 kg pour la bagasse. Les coefficients de transfert choisis permettent d'obtenir des résultats numériques en adéquation avec ceux obtenus expérimentalement pour les deux biomasses étudiées durant la totalité du processus de séchage.