En raison de la faible conductivité thermique du matériau à changement de phase (PCM) à l'intérieur du dispositif de stockage d'énergie latente et d'une vitesse de stockage trop faible, une étude numérique du processus de changement de phase d'un dispositif de stockage d'énergie en série à deux étages basé sur des matériaux à changement de phase composites a été réalisée. Grâce à la comparaison et à l'analyse des conditions de fonctionnement de différents PCM aux propriétés thermiques variées, les caractéristiques de stockage d'énergie du dispositif sous différentes conditions ont été obtenues. Les résultats montrent qu'il existe un coefficient de diffusion thermique optimal permettant au PCM à point de fusion fixe de réaliser un « changement de phase uniforme et à vitesse constante ». Par ailleurs, l'augmentation du coefficient de diffusion thermique du PCM peut réduire efficacement la température de la surface de chauffage, mais avec l'augmentation du coefficient, la diminution de la température de la surface de chauffage devient moindre. Par l'analyse du nombre de Stefan, les paramètres optimaux du dispositif permettant d’obtenir le meilleur effet de stockage thermique en conditions de fonctionnement ont été obtenus. Enfin, la vérification expérimentale à un nombre de Stefan de 2,88 a confirmé la validité des règles correspondantes.

Caractéristiques de stockage thermique; stockage thermique en cascade; matériaux à changement de phase composites; coefficient de diffusion thermique