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International audience; The ADEME French Energy Agency 2050 foresights for air conditioning (AC) practices in buildings show an increased necessity to reduce the cooling demand by both passive solutions and new usages of AC systems. Mixed-mode cooling is an alternative solution for achieving summer comfort in a tropical climate. This article reviews the comfort tools available to researchers and designers for sizing and controlling these new cascade cooling systems. A case study illustrates the applicability of current standards to the tropical climate context. It points some limits and opens up for future investigation, focussing on recent research on the subject of comfort models and indices in buildings.; Les prospectives ADEME 2050 pour la climatisation font état d'un besoin à réduire la demande en rafraîchissement en privilégiant les solutions passives et en développant de nouveaux usages de la climatisation. Le rafraîchissement mixte est une solution alternative pour atteindre le confort d'été en climat tropical. Cet article fait un état des outils du confort à disposition de la recherche et des concepteurs pour le dimensionnement et le pilotage de ces nouveaux modes de rafraîchissement en cascade. Un cas d'étude illustre l'applicabilité des standards actuels au contexte climatique tropical, identifie certaines limites et ouvre des perspectives d'investigation des récentes recherches sur le sujet des modèles et indices de confort dans le bâtiment.

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.

International audience; Biomass waste is an important resource that can be used in various ways. In a number of cases (energy recovery, thermal insulation), a previous drying can be realised. In order to study coupled heat and mass transfer in such materials during drying, a comparison of results from experiments and numerical simulations is conducted on wood chips (Cryptomeria japonica) and sugarcane bagasse, produced in Reunion Island. The changes in temperature and relative humidity as well as the global moisture content are compared and allowed the identification of 4 apparent transfer coefficients (heat and mass).; Les déchets issus de la biomasse représentent une ressource importante pouvant faire l'objet de diverses utilisations. Dans un certain nombre de cas (valorisation énergétique, isolation thermique), un séchage préalable peut être réalisé. Afin d'étudier les transferts couplés de masse et de chaleur dans ces matériaux lors du séchage, une comparaison de résultats expérimentaux et numériques est menée sur des copeaux de bois (Cryptomeria japonica) et de la bagasse, produits à La Réunion. Les évolutions de températures et d'humidité relatives ainsi que la teneur en eau globales sont comparés et ont permis l'identification de 4 coefficients de transferts apparents (thermique et hydrique).

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.

International audience; Biomass is an important source for energy production but remains a high moisture content material. A drying process can increase its energy value. To study the heat and mass transfer in a porous medium, the modelling approach is conducted in order to simulate the drying process of a donut made of compacted biomass. The conservation equation, the transfer laws, the equilibrium equations and the equations of states are established for the three phases of the porous medium: solid, liquid, gas. The finite volume approach is chosen to have access of local and averaged values of temperature and moisture content in particular. The external drying conditions are taken constant for both temperature and relative humidity. The typical shape of donut produced in South Africa is simulated. The temperature evolution is quite rapid (a few hours) while it take several days for the moisture content to reach steady states conditions.

International audience; Un modèle dynamique d'un Cycle Organique de Rankine (ORC) appliqué à l'Energie Thermique des Mers a été développé en utilisant un modèle à frontières mobiles pour les échangeurs de chaleur. La simulation de la réponse à un échelon descendant en débit de fluide de travail a alors été réalisée avec comme paramètres d'entrées les caractéristiques d'un Prototype A Terre (PAT ETM) à La Réunion. Les résultats montrent que le temps de réponse d'un tel système est relativement court (inférieur à 2 minutes) et qu'une utilisation de l'ETM non seulement comme moyen de production de base mais aussi comme outil pour réguler les instabilités sur un réseau électrique est envisageable. Nomenclature A section de passage, m 2 cp capacité calorifique massique, J/kg/K Cv coefficient de débit,-h enthalpie spécifique, J/kg L longueur, m m débit massique, kg/s S surface d'échange, m 2 P pression, Pa Q puissance thermique, W q puissance thermique linéique, W/m T température, K t temps, s z abscisse le long d'un échangeur, m Symboles grecs  coefficient d'échange, W/m 2 /K  titre en vapeur moyen,- rendement,-  masse volumique, kg/m 3  fréquence de rotation, Hz Indices et exposants e entrée s sortie p paroi is isentropique turb turbine sat saturation

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International audience; Les piscines collectives sont l’objet d’importantes consommations énergétiques. Pouvoir anticiper le meilleur moment pour actionner le système de chauffage est une piste de sobriété énergétique mais suppose une bonne connaissance du comportement de la piscine et une anticipation des conditions météorologiques. L’énergie liée à l’évaporation de l’eau du bassin constitue la part la plus importante dans les bilans et doit donc être estimée avec justesse. Ce travail présente la grande majorité des modèles d’évaporation aujourd’hui disponibles dans la littérature et les compare aux résultats expérimentaux obtenus sur un site pilote situé à La Réunion.

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International audience; Un modèle a été élaboré pour comparer une grande quantité de fluides de travail aux propriétés diverses, notamment des fluides purs et des mélanges, dans des conditions similaires de fonctionnement pour un Cycle Organique de Rankine (ORC) à basse température de source chaude. Ce modèle repose sur l'utilisation de la différence de température entropique moyenne dans les échangeurs. Une application a ensuite été réalisée sur l'Energie Thermique des Mers (ETM), en utilisant des données expérimentales d'un prototype à La Réunion. Il en résulte que l'ammoniac, le R1234yf et le R507a paraissent être de bons fluides pour l'ETM. Une analyse de sensibilité basée sur la détermination des indices de Sobol a ensuite été menée en considérant 10 paramètres d'entrée du modèle. Celle-ci montre que la sensibilité du modèle est peu influencée par le fluide choisi et que les paramètres les plus influents sont la température de source chaude, les différences de températures entropiques moyennes dans les échangeurs et le rendement isentropique de la turbine.

International audience; The electricity produced in tropical islands has to face the continuous growing demand of all the sectors and is mainly generated by fossil fuels with no possibility to connect the grid to other bordering countries. This is the case of the island of La Réunion, a French overseas territory situated in the Indian Ocean, off the east coast of Madagascar (Latitude 21S, Longitude 55.5E). La Réunion has launched a very ambitious energy program to reach the electricity autonomy by 2030. This context has contributed to the research of new ways of electricity generation by renewables. Among the various techniques to produce basic electricity, the one consisting in using Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC) knows a very important growth worldwide. An onshore prototype of an Organic Rankine Cycle (ORC) driven by the temperature difference between seawater from the depth and from the surface has been designed and built and is under test in order to study the opportunity of producing electricity by this mean. This paper presents the whole installation and particularly focuses on heat exchangers that are key figures in such an ORC. Ammonia is the working fluid and the level of magnitude of exchanged heat in the condenser or the evaporator is about 500 kW for an aimed electricity production of about 15 kW. An experimental point is presented and analyzed in terms of temperature, pressure and of course energy balances. Results reveal quite close to those expected with an obtained efficiency of 2.5%, representing a thermodynamic efficiency (when compared to Carnot ideal cycle) of 35 %.

A general model of an ORC (Organic Rankine Cycle) that is applicable to various technologies of heat exchangers has been carried out. It has been done considering the entropic mean temperature difference between the heat source and the working fluid as a parameter for heat exchangers. This model allows to compare pure fluids and mixtures in similar operating conditions. Simulations were conducted in the case of OTEC (Ocean Thermal Energy Conversion), for which the inputs are based on experimental measurements on an onshore prototype in Reunion Island. 26 fluids have been compared, considering thermodynamic performances (thermal efficiency and volumic work), technicity, security and environmental impacts. In the end, NH3, R507a and R1234yf appears to be the most suitable ones. In order to have a better understanding of the model and to determine its validity in the whole domain of variation of the parameters for OTEC, a parametric sensitivity analysis has been carried out by ANOVA (ANalysis Of VAriance) associated to polynomial chaos expansion method. The most sensible parameters are heat source temperature, heat exchangers entropic mean temperature difference and turbine isentropic efficiency. The ranking given for the fluids is still valid in the whole range of the parameters for OTEC.

International audience; Un modèle de Cycle Organique de Rankine (ORC) permettant de comparer les performances de fluides de travail aux propriétés très différentes dans des conditions de fonctionnement similaires proches des conditions réelles avec un nombre réduit d'hypothèses a été développé, en introduisant la différence de température entropique moyenne dans les échangeurs. Une application à l'ETM (Energie Thermique des Mers) a été réalisée, avec une approche multicritère. Une analyse de sensibilité globale du modèle basée sur la détermination des indices de Sobol a ensuite été menée. Les résultats montrent que la différence de température entropique est un indicateur des performances globales de l'échangeur.

International audience; Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC) consists in using the temperature difference between hot surface seawater and cold deep seawater as an energy resource. This latter is often considered to be used as a stable base mean for electricity production. This study presents a dynamic model of an Organic Rankine Cycle (ORC) applied to OTEC, by using a Moving Boundary Model (MBM) for heat exchangers. This model consists in dividing the evaporator into three variant size parts (heating, evaporation and overheating) as well as the condenser (desuperheating, condensation and subcooling). Temperature variations in both working fluid and seawater side were computed. The response of the system following a step change in working fluid mass flow rate is then studied by considering input parameters from an OTEC onshore prototype located in Reunion Island. The output power of the system is then decreasing from 15.7 kW to 13.7 kW in a time lower than two minutes, after a decrease in working fluid mass flow rate by 25 %. This results show that the power of an OTEC power plant can be modulated with relatively short response times and it is therefore possible to consider using OTEC not only as a base resource, but also as a way to regulate the network in critical periods, particularly for non-connected grids.

International audience; L'île de La Réunion, située dans l'Océan Indien, est confrontée à un contexte énergétique complexe. L'utilisation de L'Energie Thermique des Mers (ETM) offre une alternative intéressante aux énergies renouvelables classiques. En effet, en utilisant la différence de température présente entre l'eau de surface (entre 23 et 28 °C selon la saison) et l'eau en profondeur (environ 5°C à 1000 m), il est possible de produire de l'électricité grâce à un cycle organique de Rankine (ORC). Cette technologie entre dans le plan d'autonomie électrique de la Région Réunion prévu pour 2030. Cet article présente l'installation expérimentale appelée PAT ETM (Prototype A Terre Energie Thermique des Mers). L'ammoniac est le fluide de travail utilisé et le niveau de puissance échangée dans le condenseur ou l'évaporateur est d'environ 500 kW pour une production d'électricité de l'ordre de 15 kW. La qualité des résultats et de l'analyse étant très dépendante des moyens de mesure, un effort particulier a été réalisé en la matière ainsi qu'au niveau du contrôle/commande sur ce prototype et fait l'objet d'une présentation détaillée. Un seul point expérimental est présenté et analysé en termes de température, de pression, de débit, de puissance et de bilan énergétique. Du fait d'un écart de température entre sources assez faible, le rendement thermique est lui aussi faible (2,5 %) mais néanmoins supérieur aux valeurs obtenues sur d'autres prototypes. Nomenclature P pression, Pa h enthalpie spécifique, J.kg-1 s entropie spécifique, J.kg-1 .K-1  W puissance mécanique, W  Q puissance échangée, W  m débit massique, kg.s-1 T température, K Indices et exposants R Réel V Virtuel pompe Pompe

International audience; Un modèle permettant de comparer plusieurs fluides de travail pour un cycle organique de Rankine (ORC) appliqué à l'énergie thermique des mers (ETM) est ici proposé en considérant une approche générale qui permet de s'affranchir de la description détaillée des différents composants du cycle. La notion de température entropique moyenne est utilisée afin de pouvoir comparer des fluides azéotropiques ou non dans des conditions similaires. Vingt-sept fluides de travail ont été évalués selon trois critères : les performances thermodynamiques, la sécurité et les impacts environnementaux. Trois fluides présentent de bons compromis : le R1234yf, l'ammoniac et le R507a.

International audience; L'Energie Thermique des Mers (ETM) permet de produire de l'électricité à partir de la différence de température entre l'eau de mer chaude en surface des océans et l'eau de mer froide en profondeur grâce au cycle thermodynamique fermé de Rankine. Une installation expérimentale située en zone intertropicale à l'Ile de La Réunion, où cet écart de température peut atteindre la vingtaine de degrés, le PAT ETM (Prototype A Terre d'Energie Thermique des Mers), a été mise en place dans le but de tester la faisabilité de ce type d'installation, construire des modèles numériques adaptés, confronter les résultats à l'expérimentation et choisir des technologies de composants les plus appropriées. Compte tenu des très faibles écarts de température entre les sources, les éléments clefs du cycle restent les échangeurs de chaleur dont on cherche à améliorer le fonctionnement. Pour cela, une modélisation des échangeurs a été construite sur la base des résultats expérimentaux obtenus sur le banc PAT ETM et de l'analyse qui en est faite. Cette partie constitue le coeur du travail réalisé et s'illustre par le test de différentes technologies d'évaporateurs (tubes/calandre à surface lisse ou améliorée, à film ruisselant, à plaques) et la recherche et l'identification des corrélations d'échange les plus adaptées aux cas considérés. Nous avons choisi de simuler l'un des échangeurs (l'évaporateur en l'occurrence) au moyen d'une modélisation par zone. Il s'agit de séparer la zone de chauffage du liquide avant évaporation de celle de l'évaporation proprement dite puis de celle de la surchauffe. L'étude fait appel à des combinaisons série/parallèle d'échangeurs unitaires décrites selon une approche TLM. Les conditions opératoires et la configuration géométrique relativement simple de l'évaporateur nous ont permis un choix éclairé des corrélations de coefficients d'échange à utiliser pour l'eau ainsi que l'ammoniac dans ses deux transformations sous forme d'énergie sensible. En revanche, c'est moins le cas dans la zone diphasique d'évaporation où les relations issues de la littérature donnent des résultats assez différents et par conséquent d'une fiabilité assez faible. Ainsi, fort des résultats expérimentaux obtenus sur le PAT et de ce modèle, nous avons pu comparer ces différentes corrélations afin de déterminer la plus adaptée à notre cas et analyser le comportement de l'échangeur notamment en déterminant les surfaces d'échanges dédiées aux phénomènes décrits plus haut.

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International audience; Les exigences de confort des occupants du secteur tertiaire à La Réunion induisent une part croissante des besoins en climatisation. Une alternative à la production frigorifique classique consommatrice d’électricité, réside dans la mise en œuvre de systèmes thermiques tels que les cycles à absorption. Parallèlement, le gisement solaire Réunionnais est important et coïncide dans le temps avec cette demande de climatisation. Il existe donc bien une opportunité à la mise en œuvre de tels cycles et, dans cette logique, une installation de rafraichissement solaire à absorption de 30 kW a été installée en 2008 par le laboratoire PIMENT à l’IUT de Saint-Pierre. Dotée de 90 m2 de panneaux solaires thermiques plans, elle permet de rafraîchir 200 m2 de salles d’enseignement durant la totalité de la saison chaude (novembre-mars). L’analyse des données expérimentales de ce système depuis son installation a permis de cibler trois comportements dommageables : - lorsque les charges thermiques des locaux sont trop faibles (inoccupation, conditions climatiques moins chaudes), le système peut surchauffer et conduire l’installation dans une zone de fonctionnement critique, - lorsque la ressource solaire est faible, la production frigorifique peut ne pas couvrir entièrement les besoins du bâtiment et augmenter la sensation d’inconfort, - le potentiel thermique du weekend est inexploité alors qu’il pourrait être valorisé la semaine suivante en cas de passages nuageux ou afin de démarrer l’installation plus tôt le matin. Une des réponses proposées pour pallier ces problèmes est l’ajout d’un système de stockage thermique afin de lisser la production frigorifique et de disposer d’une réserve d’énergie en cas de besoin. Nous avons choisi dans cet article d’étudier l’influence d’un stockage côté chaud sur le comportement dynamique de l’ensemble et sur les performances globales. Ce choix est dicté d’une part par les contraintes technologiques liées à l’éventuelle surchauffe des capteurs, et que l’on souhaite éviter, et la relative plus grande facilité à stocker de la chaleur que du froid. Parmi les solutions possibles, les systèmes à matériaux à changement de phase (MCP) se révèlent très intéressants du fait de leur densité de stockage élevée et de leur maturité technologique suffisamment avancée pour envisager une intégration réaliste au dispositif. Fort de nombreux travaux de simulation effectués et validés jusqu’à présent sur l’installation actuelle, nous proposons dans ce travail d’intégrer cette fonction stockage dans le modèle général. Un des degrés de liberté associés à l’utilisation des MCP est la température de fusion et trois cas sont envisagés selon la disponibilité des matériaux : 79, 84 et 90°C. Nous avons étudié notamment l’influence de ce paramètre sur les indicateurs de performances suivants : le rendement de la boucle solaire, le coefficient de performance thermique, le ratio d’énergie primaire, l’énergie frigorifique distribuée dans le bâtiment et le taux de couverture de l’installation. En outre, plusieurs scénarios d’occupation ont été envisagés selon l’heure de démarrage de la machine à absorption (8h, 9h, 10h). Les dimensionnements optimaux du stock sont étudiés et discutés pour tous les cas envisagés.

International audience; During the last twenty years, the comfort and cooling requirements of office buildings and occupants have evolved significantly in Reunion Island, particularly during the summer period. This intensive use of air conditioning has resulted in a significant increase in electricity consumption such as traditional cooling technologies (mechanical vapor compression systems). In this context, solar cooling systems are one of the more interesting alternatives to conventional air conditioning systems. Thus in 2008, the PIMENT laboratory in Reunion Island proposed to set up an experimental platform called "RAFSOL", on the University Institute of Technology of Saint-Pierre, to study the absorption solar cooling technology for a University building. Experimental and numerical investigations of RAFSOL allowed to identify several research topics to improve global performances of the installation. One of them concerns the incorporation of a new thermal storage into the solar cooling system. Indeed, the addition of thermal storage (hot and/or cold) give the following advantages: (i) sufficient cooling power to cover the entire building’s needs, (ii) intelligent use the weekend energy potential, (iii) prevents overheating of the solar loop because of lower cooling needs. This thermal storage would also improve the system performance since it brings the temperatures of the hot and cold sources closer to their nominal values and thus optimizes the running time of the absorption chiller. In this work we decided to study only the incorporation of a hot thermal storage composed of a phase change material, and to investigate the influence of this storage on the solar cooling system performances. Three different phase change temperatures are investigated according to the state of art of this echnology: 79, 84 and 90°C. Simulation results are then analyzed and discussed to identify the optimal configuration of the thermal storage. In this first approach, the results show that the most interesting melting temperature, to improve most of performance indicators is 79°C.

Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC) is an elegant way to provide renewable and non-fluctuating energy. The temperaturedifference between the cold deepwater and the hot shallow water in tropical areas allows to drive a thermodynamic cycle. However, the range of temperature is very small compared to that of conventional cycles. The Organic Rankine Cycle (ORC) is employed in order to take full advantage of the low temperature difference, because of its simplicity and reliability. The results of this study show that, considering the needed mass flow rate toreach the net output work, ammonia is clearly the most performing working fluid. However, when considering the thermal efficiency,the differences between the working fluids aren’t significant. In order to compare this working fluids, we can also take account ofthe working pressures or the environmental impacts of each fluids. So, a study have to be completed to show witch objective or multiobjectiveparameter best fits to the characterization of the performance of ORC applied to OTEC.

By now, the increasing in energy demand, the decrease of fossil resources and the environmental and climate problems caused by these fossil resources are the mains challenges of the researchers. To overcome this issues it is necessary to develop optimized and sustainable energy systems.The Compressed Air Energy Storage (CAES) and the development of Net Zero Building (Net ZEB) appear as an appropriate solution for island area with a tropical climate and no connected electric grid as Reunion island.The modelisation of a compressed Air Energy Storage system connected photovoltaic generator (PV), a building and the grid will be the main subject of this study.

ISBN 978-2-37111-003-8 ; ISSN 1258-164X; National audience; L’utilisation des concentrateurs solaires linéaires de Fresnel pour la production d’électricité par centrale thermodynamique est une solution de plus en plus attractive. Néanmoins, le comportement dynamique et les bonnes stratégies de contrôle pour cette technologie demandent encore à être étudiées. Cet article présente le développement d’un modèle dynamique de ce capteur couplant : 1/ un code simulant la concentration optique ; 2/ un code simulant les transferts thermiques au sein du récepteur linéaire. Ensuite, une simulation du comportement d’un capteur linéaire de Fresnel sur une journée avec quelques passages nuageux est présentée.

ISBN 978-2-37111-003-8 ; ISSN 1258-164X; National audience; L’utilisation des concentrateurs solaires linéaires de Fresnel pour la production d’électricité par centrale thermodynamique est une solution de plus en plus attractive. Néanmoins, le comportement dynamique et les bonnes stratégies de contrôle pour cette technologie demandent encore à être étudiées. Cet article présente le développement d’un modèle dynamique de ce capteur couplant : 1/ un code simulant la concentration optique ; 2/ un code simulant les transferts thermiques au sein du récepteur linéaire. Ensuite, une simulation du comportement d’un capteur linéaire de Fresnel sur une journée avec quelques passages nuageux est présentée.

International audience; Ce travail présente un modèle dynamique de machine à absorption simple effet, fonctionnant avec le mélange binaire bromure de lithium (absorbant) / eau (fluide frigorigène). Ce type de machine est de plus en plus utilisé dans les installations de rafraîchissement solaire appliquées aux bâtiments. Du fait de la grande variabilité de la ressource et du besoin, un modèle dynamique semble nécessaire pour évaluer précisément les performances de la machine en particulier lorsque l’installation fonctionne sans appoint de chaleur. Dans une première partie, le modèle dynamique de la machine est présenté. Les résultats de simulation sont ensuite confrontés aux données expérimentales extraites de notre installation et les erreurs sont calculées et analysées. Cette analyse nous permet de conclure que notre modèle prend bien en compte à la fois les régimes permanents et transitoires de la machine à absorption.

International audience; Presentation about ORASOL: a French research program for solar cooling process optimization

International audience; Les machines frigorifiques à absorption fonctionnent grâce à un apport thermique et peuvent utiliser indifféremment les sources d’énergie conventionnelles (combustible fossile ou électricité), mais également valoriser la chaleur résiduaire issue de différents procédés. Dans le contexte actuel, l’utilisation de l’énergie solaire constitue une alternative très intéressante tant d’un point de vue énergétique, qu’environnemental ou économique. L’évaluation des performances d’un tel système reste cependant complexe car il est difficile de définir un point nominal de fonctionnement pour lequel l’étude énergétique peut être menée. En effet, au caractère variable de la charge frigorifique en terme de température et de puissance, s’ajoute celui de la ressource solaire variable non seulement au fil des jours mais également à l’échelle de la minute. La difficulté réside donc dans l’appréciation des performances de la machine en fonctionnement transitoire. Nous présentons ici le modèle que nous avons développé afin d’étudier le fonctionnement instationnaire d’une machine à absorption.

International audience; En refroidissement indirect, les fluides frigoporteurs sont chargés de transporter le froid du lieu de production vers le ou les lieux d'utilisation. Ces fluides de transport peuvent être monophasiques ou diphasiques. Le travail présenté a pour but d'étudier le réseau de distribution de froid indirect par le biais d'une simulation numérique nous permettant d'évaluer l'influence de divers paramètres sur le fonctionnement de l'installation.