FR2575757A1

FR2575757A1 - Matieres composites pour le stockage d'energie thermique et leur procede de fabrication

Info

Publication number: FR2575757A1
Application number: FR8600048A
Authority: FR
Inventors: David Kinyoun Benson; Richard William Burrows; Yvonne Delp Shinton
Original assignee: US Department of Energy
Current assignee: US Department of Energy
Priority date: 1985-01-04
Filing date: 1986-01-03
Publication date: 1986-07-11
Also published as: CA1290566C; US4572864A; JPS61163984A

Abstract

L'INVENTION CONCERNE DES MATIERES COMPOSITES POUR LE STOCKAGE D'ENERGIE THERMIQUE. CES MATIERES COMPRENNENT UNE MATIERE A CHANGEMENT DE PHASE DANS L'ETAT SOLIDE CHOISIE PARMI LE PENTAERYTHRITOL, LE PENTAGLYCEROL, LE NEOPENTYL GLYCOL, LE TETRAMETHYLOL PROPANE, LE MONOAMINOPENTAERYTHRITOL, LE DIAMINOPENTAERYTHRITOL, L'ACIDE TRIS(HYDROXYMETHYL) ACETIQUE, ET DES MELANGES DE CEUX-CI; CETTE MATIERE A CHANGEMENT DE PHASE DANS L'ETAT SOLIDE VENANT AU CONTACT DE MATIERES CHOISIES PARMI DES METAUX, DU CARBONE, DES MATIERES SILICEUSES, DES MATIERES PLASTIQUES, DES MATIERES CELLULOSIQUES, DES FIBRES NATURELLES, DES FIBRES ARTIFICIELLES, DU BETON, DU GYPSE, UNE ROCHE POREUSE, ET DES MELANGES DE CEUX-CI.

Description

Le gouvernement des Etats-Unis possède des 5 droits sur cette invention

aux termes du contrat NO DE-ACO2-83CH10093 entre le Ministère de l'Energie des Etats-Unis et l'Institut de Recherche sur l'Energie Solaire, Département de l'Irnstitut de Recherche du Midwest. 10 La présente invention concerne des matières composites qui sont capables de stocker de l'énergie thermique lorsqu'elles sont exposées à de la chaleur, à la lumière solaire et/ou à de l'électricité. Une série de polyols organiques et de composés 15 apparentés, possédant des structures moléculaires tétrahédriques se sont révélés appropriés au stockage de l'énergie thermique. Ces polyols comprennent le penta- érythritoL (C5H1204), le pentaglycérol (C5H1203), le néopentyl glycol (C5H1202), l'alcool néopentylique 20 (C5H120), et le néopentane (C5H12). Certains de ces polyols peuvent être alliés entre eux pour donner des transformations de phase mésocristalline solide-solide réversiblesd'enthalpie élevée et des températures de transition ajustables. 25 Ces polyols sont désignés sous le nom de "matières de changement de phase" (MCP), qui absorbent réversiblement de fortes quantités d'énergie thermique au cours des transformations dans l'état solide à des températures très inférieures à leurs températures de 30 fusion. Ces températures de transformation peuvent être ajustées dans un large intervalle en choisissant diver- ses compositions de mélanges solide -solution des polyols. Un grand nombre de matières à changement de phase et évaluées par la NASA en 1960 comme "condensateurs" 35 thermiques" pour amortir passivement les variations

2 de températures subies par les satellites en orbite terrestre. Voir Rale et coll., Phase Change Materials Handbook, NASA Report B72-10464, Août 1972. Parmi les centaines de matières à changement de phase évaluées 5 par la NASA, figurent quelques matières qui ont présenté des transformations solide-solide présentant de fortes enthalpies. Bien que ces matières n'aient pas été utili- sées dans des applications spatiales elles ont éveillé une décade plus tard, l'intérêt des scientifiques pour 10 la recherche de meilleures matières à changement de phase pour le stockage de l'énergie thermique. Les matiè- res à changement de phase à l'état solide présentent l'avantage d'exigences moins strictes sur le récipient et d'une plus grande souplesse de conception. 15 L'énergie est communément stockée dans des briques chauffées, dans des lits de roches, dans du béton, dans des réservoirs à eau etc. Ces procédés de stockage de l'énergie thermique exigent des récipients étanches et/ou un espace et un support mécanique impor- 20 tants pour les quantités massives de matières de stocka- ge qui y sont contenues. Dans ces matières, la quantité d'énergie stockée est proportionnelle à l'augmentation de température et à La masse de la matière de stockage, et elle est généralement limitée à environ 1 calorie 25 par gramme et par 'C. (1BTU par livre par *F) Au contraire, les matières à changement de phase stockent des quantités d'énergie thermique beau- coup plus importantes pour une faible variation de la température grâce à des modifications physiques/chimiques/ 30 structurelles réversibles telles que la fusion. Par exemple, certains sels minéraux hydratés utilisés pour le stockage de l'énergie thermique, absorbent jusqu'à 53 cal/g (96 BTU's par livre) à la température de fusion. Cependant, le fait d'utiliser des matières à 35 changement de phase solide/liquide présente des inconvé- nients. Ces matières doivent être maintenues de manière

fiable dans un récipient durable et leur transformation 'fusion-cristallisation doit être complètement réversi- ble. Dans le passé, de nombreuses matières à-changement de phase solidefliquide ont fui ettou ont perdu de 5 leur capacité de stockage en raison de modifications irréversibles avec le temps. En outre, la conduction de chaleur en direction des matières à changement de phase solidetliquide et hors de celles-ci est habituellement limitée par les faibles propriétés thermiques de la phase liquide 10 de la matière ettou de son interface avec le récipient utilisé pour retenir la matière à changement de phase. En général, la conductibtitté thermique d'une matière de stockage thermique à changement de phase est un para- mètre important de même que sa température de transition. 15 Dans une certaine mesure, la condubtibilité thermique des MCP est ajustable en introduisant des additifs pour former des matières composites. Par exemple, le transport thermique dans des matières à changement de phase à base de paraffine peut être ajusté en introduisant des matri- 20 ces métaLliques,telles qu'un nid d'abeilLes d'aluminium ou un matelas d'aluminium déployé dans le récipient de la matière à changement de phase. Voir de Jong, A.G. "Improvement of Heat Transport in Paraffins for Latent Heat Storage Systems," p. 123-1344 dans "Thermal Storage 25 of Solar Energy", sous la direction de C. den Ouden, (Martinus Nijhoff Editeurs, Boston 1981). Benson et coll., dans Solid State Phase Change Materials for Thermal Ener- gy Storage in Passive Solar Heated Buildings", (Procee- digns of the Tenth Energy Technology Conference, 28 février- 30 2 mars 1983, Washington, D.C. p. 712-720) discutent d'une classe de composés hydrocarbonés destinés à être utilisés dans des constituants de stockage de L'énergie thermique pour des immeubles chauffés à l'énergie solaire passifs, en se référant en particulier à des polyalcools tels 35 que le pentaérythritol, le triméthylol éthane, le néopentyl

glycol, et des matières étroitement apparentées. Christensen dans"Advanced Phase Change Storage for Passi- ve Solar Heating : Analysis of MateriaLs and Configura- tions", CProceedings of the ASES Passive 83 Conference, 5 Glorieta, New Mexico, 7-9 septembre 1983) discute le comportement des matières à changement de phase pour le stockage thermique dans des systèmes passifs de chauf- fage solaire, y compris des facteurs autres que Les propriétés de La matière qui affectent Les performances 10 de stockage et L'optimisation de celui-ci. Benson, dans "SoLid State Phase Change MateriaLs" (Proceedings of the Tenth Energy Technology Conference, 28 février - 2 mars 1983, Washington, D.C. p. 712-720) discute des matières de changement de phase à L'état 15 solide qui réalisent un stockage d'énergie thermique compact en réduisant les préoccupations concernant Le confinement de La matière à changement de phase. Benson et coll. dans "Materials Research for Passive Systems - SoLid State Phase Change Materials and Polymer Photode- 20 gradation" (Proceedings of the Passive and Hybrid SoLar Energy Update, septembre 15-17, 1982, Washington, D.C., p. 228-235) discutent des matières à changement de phase à l'étatsoLide évaluées dans les systèmes de stockage d'énergie thermique solaire passifs, en insistant parti- 25 cuLièrement sur Le pentaérythritoL, Le pentaglycérol et le néopentyL glycol. Benson, dans "Organic PolyoLs : SoLid State Phase Change Materials for ThermaL Energy Storage" (Opportunities in Thermal Storage R and D, EPRI Special Report EM-3159-SR, juillet 1983, p. 19-1 à 30 19-10) discute une série homologue de poLyols organiques à base de pentaérythritol, comprenant le pentagtycérol, et Le néopentyl gLycol, présentant un potentiel pour le stockage d'énergie thermique à des températures de moins de 25 C à 188 C.

5 Compte tenu de ce qui précède, un objectif général de la présente invention est donc de fournir des additions à des matières à changement de phase à l'état solide déterminéespour former des structures 5 composites présentant des conductibIlités thermiques modifiées. Un autre objectif général est de fournir une matière composite peu coûteuse, d'une efficacité notable, simplifiée, pour le stockage de l'énergie thermique. Un but plus particulier de la présente inven- tion est de fournir des matières composites pour le stockage de l'énergie thermique qui utilisent du penta- érythritol, du pentaglycérol, du néopentyl glycol et des 15 méLanges de ceux-ci comme matières à changement de phase. D'autres buts, avantages et caractéristiques nouvelles de l'invention seront indiqués pour une part dans la description ci-après, et apparaîtront pour une autre part aux spécialistes à l'examen de la description 20 ci-après, ou seront enseignés par la pratique de l'in- vention. Les buts et avantages de l'invention peuvent être réalisés et atteints par les intermédiaires et dans les combinaisons particulièrement signalées dans les revendications en annexe. 25 La présente invention concerne des matières à changement de phase composites à l'état solide à base de polyalcools tels que le pentaérythritol, le triméthy- lol éthane (également connu sous le nom de pentaglycérol), le néopentyl glycol et des composés apparentés parmi 30 lesquels le triméthylol propane, le monoaminopentaérythritol, le diamino-pentaérythritol et l'acide tris(hydroxyméthyl) acétique, séparément ou en combinaisons,qui réalisent un stockage de chaleur réversible par des transformations de phase cristalline. Ces MCP ne deviennent pas liquides

6 au cours de l'utilisation et sont en contact avec au moins une matière choisie dans le groupe constitué des métaux, du carbone, des matières siliceuses, des plastiques, des matières cellulosiques, des fibres 5 natureLLes, des fibres artificielles, du béton, du gypse et des méLanges de ceux-ci. Des additions parti- culaires telles que des poudres d'aluminium ou de graphite, ainsi que des fibres de métaux et de carbone, peuvent également y être incorporées. Des additions 10 particulaires et/ou fibreuses peuvent être introduites dans les matières à changement de phase fondues qui peuvent ensuite être couLées sous diverses formes. Après que les matières à changement de phase se sont solidifiées, les additions resteront dispersées dans 15 toute la matrice du solide coulé. Les dessins annexés qui sont incorporés au présent mémoire et en font partie, illustrent des modes de réalisation préférés de la présente invention, et, conjointement avec la description, ils servent à 20 expliquer les principes de l'invention. La figure 1 est une vue en perspective d'une matière à changement de phase à l'état solide stratifiée entre des feuiLLes métalliques texturées ; La figure 2 est une vue en perspective d'une 25 matière à changement de phase à l'état solide stratifiée entre des feuilles métalliques non texturées,et contenant une feuille intérieure ; La figure 3 est une vue en perspective d'une matière à changement de phase à l'état solide 30 couLée dans les canaux d'une feuille polymère extrudée à multicanaux, transparente, dans laquelle les canaux ont une forme polygonale ; La figure 4 est une vue en perspective d'une matière à changement de phase à l'état solide 35 couLée dans les canaux d'une feuille extrudée multicanaux,

dans laquelle les canaux ont une forme curviligne ; La figure 5 est une représentation graphique de la fraction d'économie solaire en fonction de l'épais- seur du mur de Trombe. 5 Les caractères de référence correspondants désignent des parties correspondantes des dessins. Conformément à la présente invention, des matières à changement de phase composites sont basées sur des poLyalcools tels que le pentaérythritol, le 10 triméthylol éthane (également connu sous le nom de penta- glycérol), le néopentyl glycol et des composés apparentés parmi lesquels Le triméthylol propane, le monoaminopenta- érythritol, le diamino-pentaérythritol et l'acide tris (hydroxyméthyl) acétique, séparément ou en combinaisons, 15 pour réaliser un stockage thermique par des transforma- tions de phase cristalline dans L'état solide. Ces matières à changement de phase composites peuvent inclure des additions particulaires telles que des poudres d'aluminium ou de graphite, ainsi que des 20 fibres de métaux et de carbone et des stratifiés. L'addition de matières fibreuses peut augmen- ter notablement la résistance mécanique de la matière à changement de phase à l'état solide. Des matières à changement de phase composites fabriquées à partir de 25 matelas fibreux de fibres de verre, fibres de carboneet fibres d'aluminium (qui ont plus précisément la consis- tance d'une éponge métallique expansée) présentent une résistance améliorée. Les composites constitués de matières fortement conductrices telles que le carbone, 30 l'aluminium ou d'autres métaux conducteurs, possède- raient également des conductibilités thermiques élevées. Ces additions sont introduites dans les matiè- res à changement de phase fondues qui peuvent être coulées sous diverses formes. Les additions restent in- 35 corporées dans celles-ci ou dispersées dans toute La

8 masse de La matière à changement de phasesolidifiée. Les températures de transformation-de phase cristalline peuvent être ajustées dans L'intervalle d'envi- ron 7 à 200 C (45 à 392'F), en choisissant certaines des matières à 5 changement de phase indiquées ci-dessus, seuLes ou dans des mélanges appropriés, en fonction de La température de transformation de phase particuLière désirée . Comme applications des matières à changement de phase composites, on citera des instaLlations de 10 stockage thermique solaire passives, teLLes que des murs de stockage de chaleur égaLement connus sous le nom de-"murs de Trombe". Le mur de Trombe est un mur placé du c8té intérieur d'une ouverture vitrée d'un bâtiment. En général, Le mur est massif et est tourné vers Le sud. 15 La lumière soLaire pénétrant à travers le vitrage est absorbée par la paroi qui stocke l'énergie sous forme de chaLeur. Le mur de Trombe est habitueLlement conçu de telle sorte que La chaleur solaire absorbée soit trans- portée lentement à travers Le mur avec un retard d'envi- 20 ron 8 heures. La chaleur stockée est ensuite libérée dans l'espace d'habitation intérieur après le coucher du soleil. Le tableau 1 suivant, contient des tables de conductibiLités thermiques pour diverses matières à changement de phase à l'état soLide et pour des composi- 25 tes.

9 TABLEAU 1 CONDUCTIBILITES THERMIQUES MESUREES DE MATIERES A CHANGEMENT DE PHASE A L'ETAT SOLIDE ET DE COMPOSITES, Matr Température Densité Conductibilité Matière (IC) (kg m-3) thermique (w m-1 K-l) Pentaérythritol 170 1342-1323 0,963-1,07 (PE) 205 1218 0,508 Triméthylol éthane 65 1193 0,361 (TME) 95 1118 0,335 Néopentyl glycol 27 1046 0,253 (NPG) 60 984 0,209 Graphite - 2250 1,320 Aluminium - 2700 2,010 NPG (60%)+TME(40%) 54 1071 0,230 61 1054 0,215 TME + graphite (3%) 65 1216-1192 0,441-0,428 95 1144 0,327 TME + graphite (10%) 65 1257 0,638 95 1196 0,427 TME + aluminium (3%) 66,7 1199 0,394 97,2 1147 0,379 TME + aluminium (10%) 65 1245 0,438 98,3 1200 0,716

10 Comme on le voit par le tableau 1, la conducti- bilité thermique des matières à changement de phase peut être augmentée jusqu'à 100 % ou davantage par incorpora- tion de particules ou de fibres de substances plus conduc- 5 trices,telles que le graphite ou l'aluminium. L'incorporation des fibres ou particules de substances plus con- ductrices dans la matière à changement de phase est réalisée en mélangeant les additions particulaires ou fibreuses à La matière à changement de phase fondue. 10 Après solidification des matières à changement de phase, les additions particulaires ou fibreuses deviennent fixes de manière permanente dans la matrice de matière à chan- gement de phase, formant ainsi la matière à changement de phase composite. 15 Un certain nombre d'applications sont envisa- gées pour l'utilisation des matières à changement de phase composites, en particulier pour les bâtiments solaires et conservant l'énergie, tels que : a) le stockage de refroidissement, qui est le stockage 20 de la capacité de refroidissement pour les conditionneurs d'air des bâtiments. En faisant fonctionner des compres- seurs frigorifiques ta nuit pour constituer une capacité de stockage de refroidissement, l'opérateur du bâtiment peut uti- liser du courant électrique moins onéreux au moment o 25 L'installation donne des tarifs "heures creuses" infé- rieurs plutôt que pendant les périodes "de pointe" de la journée plus onéreuses. Le compresseur frigorifique peut être conçu pour fonctionner en continu de telle sorte que la capaci- 30 té stockée et la capacité du compresseur soient combi- nées pour satisfaire aux besoins de refroidissement de pointe . Une conception et une stratégie de commande appropriées peuvent réduire la taille et le coût du compresseur frigorifique du bâtiment. Les exigences de 35 courant électrique maximum à la demande de pointe du

bâtiment peuvent également être réduites. Les charges de la demande de pointe de l'installation sont ordinai- rement plus élevées que les charges relatives à la con- sommation réeLle de courant, par conséquent, une réduc- 5 tion dans la demande de pointe peut être très importante. Lors de la mise en oeuvre de matières à chan- gement de phase composites dans des buts de stockage de refroidissement, les matières à changement de phase composites peuvent être utilisées de manière centralisée, ou être 10 réparties. Une installation de stockage de refroidissement centrale exigerait une matière à changement de phase composite ayant une conductibilité thermique élevée, de telle sor- te que la chaleur puisse être apportée et évacuée de sections relativement épaisses du composite. 15 Des composites de stockage de refroidissement répartis pourraient être utilisés sous forme de sols, de murs, ou de revêtements de plafonds relativement fins, sous forme de carreaux de sols, de plaques murales, ou de plaques de plafonds, respectivement. 20 b) Le stockage de chaleur est le stockage d'une capacité de chauffage. Près de 80 % des maisons nouvellement construites aux Etats-Unis sont chauffées électriquement. Au cours des hivers froids, les usines électriques font face à une demande de courant élevée 25 en raison des charges de chauffage des locaux. Les tarifs des usines sont également plus élevés pendant ces pério- des. En stockant La chaleur produite pendant Les "heures creuses", les notes d'électricité peuvent être réduites. Ceci peut être réalisé en utilisant une matière à change- 30 ment de phase composite en un emplacement central d'un "système de chauffage à stockage" électrique. c) La modération de la température est impor- tante dans les bâtiments à chauffage solaire qui ont tendance à se surchauffer pendant la partie ensoleillée 35 du jour, mais se refroidissent inconfortablement pendant 12 la nuit, Des matières à changement de phase composites à L'état solide à température moyenne peuvent être utilisées pour absorber L'excès de chaleur au cours de la journée et le Libérer progressivement pendant les heu- 5 res de nuitfraiches. Ceci peut être réalisé par un composite réparti qui stocke et Libère la chaleur en excès sur une surface importante. Un moyen pour y parvenir peut être d'utiliser la matière à changement de phase composite sous La forme d'une couche translucide d'un 10 mur de Trombe ou un Lanterneau diffuseur, de teLLe sorte que la même ouverture de bâtiment puisse commodément servir à la fois pour les fonctions d'écLairage en Lumiè- re naturelle et de chauffage solaire. Pour un stockage central du froid ou de La 15 chaleur, une matière à changement de phase composite contenant 10 à 30 % de poudre de graphite peut être scellée dans des tubes métalliques à travers lesquels un moyen fluide approprié,teL qu'un fluide réfrigérant, un fluide de transfert de chaleur, ou de L'air, peut 20 être envoyé. Pour La modération de la température, plusieurs conceptions de composites ont été développées parmi LesqueLles : 1) des extrusions polymériques structurelLes 25 sous la forme d'extrusions à couche unique, à multicanaux, et d'extrusions multicouches, multicanaux, remplies de matières à changement de phase à L'état solide. L'addi- tion de poudre de graphite à La matière à changement de phase peut augmenter son efficacité comme absorbeur 30 solaire. 2) La matière à changement de phase à L'état solide peut être liée entre deux couches de métal pour former une configuration composite sandwich. Les couches de surface peuvent être choisies pour remplir une com- 35 binaison de fonctions telLes que L'augmentation de La

13 résistance, L'absorption solaire, l'augmentation du transfert de chaLeur, La décoration etc. 3) La matière à changement de phase à l'état solide peut imprégner des matières poreuses et fibreu- 5 ses très diverses. Les matières poreuses appropriées sont celles qui ont une structure de pores communiquant et qui peuvent être mouillées par La matière à change- ment de phase à l'état liquide. Des matières poreuses particulières peuvent se trouver dans de nombreux 10 matériaux de construction communs, tels que le bois, le papier et des produits en papier parmi Lesquels le carton dur, le ciment et le béton ainsi que leurs pro- duits, les plaques au plâtre et des produits de gypse apparen- tés, des argiles naturelles et la roche poreuse. ~15 ~ Des matières fibreuses appropriées comprennent les fibres de verre, la fibre de coton, les fibres métalliques, les fibres plastiques et les fibres naturelles telles que le coton, la laine, la cellulose, etc. Un certain nombre de voies ont été développées 20 pour l'imprégnation, la plus simple étant peut-être d'utiliser une solution aqueuse saturée de la matière à changement de phase à la température ambiante. La solu- tion de matière à changement de phase saturée est simple- ment mise en contact avec la matière poreuse ou fibreuse, 25 et elle y est absorgée. L'eau est éliminée par évapora- tion ou chauffage, laissant un résidu de matière à chan- gement de phase à la concentration o elle existait dans la solution saturée. Ainsi, une solution aqueuse saturée de néopentyl 30 glycol (NPG) à la température ambiante contient 68 % de NPG. Par conséquent, 68 % du volume de la solution satu- rée de NPG resteront sous forme de résidu dans la matrice fibreuse ou poreuse après l'élimination de l'eau. La concentration de la matière à changement de 35 phase dans la solution aqueuse peut être portée au-delà de la concentration de saturation en chauffant la solution

14 pour dissoudre une concentration plus élevée de la matière à changement de phase. Un avantage supplémen- taire de l'utilisation de solutions de matières à changement de phase chauffées est qu'elles peuvent dif- 5 fuser plus rapidement dans la matrice fibreuse ou poreu- se. Une autre voie utilise l'action capillaire de certaines matières poreuses qui active l'absorption des matières à changement de phase fondues dans celles-ci. 10 Ceci est réalisé en chauffant la matière poreuse pour éviter une solidification prématurée de la matière à changement de phase liquide d'une manière qui puisse bloquer Les pores capillaires et réduire l'absorption. Ainsi, la matière poreuse est chauffée à une température 15 suffisante pour maintenir la matière à changement de phase liquide ou fondue dans un état liquide capable de s'écouler, de telle sorte qu'elle puisse être absor- bée par la matière poreuse aussi complètement qu'on le désire. 20 Lorsque la matière est fortement poreuse, et sous forme de sections relativement fines, de l'ordre de 25 mm ou moins, le chauffage peut être réduit ou nul. Ceci est en particulier le cas avec une nappe de fibresde verre. 25 Lorsqu'on effectue l'absorption, la matière poreuse est partiellement plongée dans la matière à changement de phase liquide. La matière à changement de phase Liquide peut être soit une solution saturée, soit une matière à changement de phase chauffée, fondue. 30 La matière à changement de phase liquide vient au contact de la surface de la matière poreuse et est absorbée dans les pores par l'action capillaire. On retire la matière poreuse de la masse de matière à changement de phase liquide et on la laisse refroidir si nécessaire.

15 La matière à changement de phase liquide est retenue dans les pores par des forces capillaires jusqu'à ce qu'elle se solidifie et devienne liée de manière rigide à la matrice. Dans certains cas, dans lesquels on désire un degré supérieur d'imprégnation, ou dans lesquels une quantité appropriée de matière à changement de phase ne peut pas être introduite en mettant simplement en contact les matières fibreuses ou poreuses avec la 1a matière à changement de phase liquide, la caractéristi- que supplémentaire consistant à effectuer cette opéra- tion sous vide ou sous des pressions élevées peut amé- Liorer notablement le degré d'imprégnation des matrices poreuses ou fibreuses par La matière à changement de 15 phase. Un schéma opératoire approprié consiste à placer la matière à changement de phase solide et le matériau de construction poreux formant la matrice, dans des parties séparées d'une chambre scellée. La 20 matière à changement de phase peut alors être liquéfiée par fusion ou transformée en solution saturée, et l'air être évacué de la chambre. La matrice de matériau de construction peut alors être mise en contact avec La matière à changement de phase liquide par un moyen 25 approprié tel que L'immersion dans la matière à chan- gement de phase liquide pendant un temps suffisant pour effectuer l'imprégnation suffisante des espaces poreux avec la matière à changement de phase liquide. De l'air peut alors être admis dans la chambre ainsi que n'importe 30 quel autre gaz approprié, tel que l'azote. La matrice de matériau de construction peut alors être enlevée de la matière à changement de phase fondue, être retirée et mise à refroidir. Naturellement, le composite de matériau de 35 construction imprégné de la matière à changement de phase 16 obtenu est toujours utilisé à des températures suffisamment inférieures à la température de fusion de La matière à changement de phase pour que La fuite de ma- tière à changement de phase hors du composite ne pose 5 pas de problème. Le tableau 2 suivant énumère divers matériaux de matrices poreux imprégnés de néopentyl glycolt. D'autres matières à changement de phase, parmi lesquelLes des mélanges, peuvent également être utilisées, suivant la 10 température de transition dans l'état solide désirée.

17 TABLEAU 2 COMPOSITES TYpIQUES POUR LE STOCKAGE D'ENERGIE THERMIQUE (Matrices po'reuses imprégnées de NPGa) Capacité de stockage NPG ajouté thermique b Matière de matrice % en poids (sans NPG) (avec NPG) Rapport (cal/g) (cal/g) (avec/sans NPG) Plaque de plâtre de 6,6 19,44 12,7 mm d'épaisseur 35 (12 Btu/lb) (35 Btu/Lb) 2,9 Bloc de bois de pin 8,3 19,44 baliveau 32 (15 Btu/lb) (35 Btu/lb) 2,3 Contreplaqué de 7,2 20,55 12,7 mm d'épaisseur 37 (13 Btu/Lb) (37 Btu/lb) 2,8 Panneau de particules 7,2 20,55 de 1,90 mm d'épaisseur 36 (13 Btu/lb) t37 Btu/lb) 2,8 7,7 24,99 Carton 53 747 24,99 3 4 (14 Btu/lb3) (L7 Btu/lb) Vermiculite 74 32,21 6,5 (9 Btu/lb) (58 Btu/lb) Béton auquel on a ajouté de la vermiculite déversée (1/3 de sable, 1/3 de ciment, 1/3 d'eau) plus 66% en volume de vermiculite déversée 13 3,8 8,3 2,2 (7 Btu/lb) (15 Btu/lb) aNPG = néopentyl glycol (température de fusion 126 C, (259 F) température de transition dans l'état solide 43 C (1090F) ) belle inclut une contribution de chaleur spécifique et des enthalpies de transformation de phase dans l'état solide dans les limites de tempéra- tures de travail supposées de 2C-45 C (63-113 F).

18 d) Des matériaux de construction analogues à de La pierre, formés par agglomération de particules en une masse soLide telLe que ciment, mortier et béton, peuvent également contenir des matières à changement 5 de phase à l'état soLide. Comme les matières à change- ment de phase dans l'étatsoLide envisagées par la présente invention sont solubles dans l'eau, elles ne peuvent pas être ajoutées directement à un mélange de béton à base d'eau sans se dissoudre et interférer 10 avec la "prise", par exemple du béton. Cependant, la matière à changement de phase fondue peut imprégner un aggrégat poreux, tel que la vermiculite (mica expansé) ou de la perlite. Ces particules d'aggrégats poreux imprégnées de matière à changement de phase peuvent 15 alors être ajoutées en toute sécurité aux mélanges pour béton. Le béton obtenu est semblable à un béton "léger" qui contient communément de la vermiculite ou de la per- Lite comme aggrégat léger,mais possède une capacité de stockage thermique très supérieure en raison de l'addi- 20 tion de la matière à changement de phase. Des analyses fonctionnelles du comportement d'un mur Trombe en matière à changement de phase dans l'état solide ont démontré l'importance de paramètres tels que l'enthalpie de transformation, la température 25 detransformation, et la conductibilité thermique. La na- ture des matières à changement de phase dans l'état solide permet une certaine maîtrise des deux premiers paramètres, et l'utilisation d'additifs tels que le graphite ou l'aluminium apporte une certaine maîtrise 30 de conception sur le troisième. D'autres paramètres im- portants comprennent la résistance mécanique, les pro- priétés optiques et les caractéristiques de transfert thermique de surface. Des composites de matières à changement de 35 phase stratifiés peuvent être fabriqués en utilisant

19 des parements de métal texturé sur des feuilles de matière à changement de phase dans L'état solide coulée. La figure 1 est une vue en perspective d'une matière à changement de phase dans l'état solide 12 qui 5 a été stratifiée entre des feuilles de parement de métal texturées 10 pour former un panneau 30. L'effet de textu- ration sur la matière de parement est principalement des- tiné à l'aspect esthétique, et il peut être produit dans des dessins très divers. Les feuilles de parement ne 10 doivent pas obligatoirement être texturées,et peuvent aussi être réalisées en d'autres matières, telles que du verre et une matière polymère structurale. La figure 2 est une vue en perspective d'une matière à changement de phase à l'état solide 12 coulée 15 dans des feuilles de parement de métal non texturé 14 ou stratifiée entre celles-ci pour former un panneau 32. Une feuille de parement intérieur de métal 16 a la même étendue que la feuille de parement 14. Cependant, la feuille intérieure n'a pas besoin de ta même étendue que la feuille 20 de parement, mais elLe peut être plus grande ou plus petite, suivant les besoins. En outre, comme dans Le cas de la figure 1, les matières de parement et la feuille intérieure peuvent être composées de matières non métalliques telles que le verre, ou une matière plastique, ou n'importe quelle 25 combinaison de celles-ci. Les panneaux 30 et 32 décrits dans les figures 1 et 2, respectivement, peuvent comprendre des murs Trombe dans des bâtiments à chauffage solaire passifs et pour le stockage de froid réparti dans des bâtiments utilisant 3Q efficacement l'énergie. En choisissant avec soin Les caractéristiques de La matière de parement, on peut obtenir plusieurs avan- tages de conception qui comprennent : - 1. Résistance. La matière de parement en 35 métal peut apporter de La résistance à la traction aux plans de surface du composite, augmentant ainsi sa

résistance à la traction, à La flexion, et au flambage. Une couche de surface résistante offre également une résistance à l'endommagement superficiel et à L'endom- magement de La matière à changement de phase. 5 2. AméLioration du transfert de chaleur. L'utilisation d'un revêtement de surface texture peut améliorer le transfert de chaleur dans des conditions de convection passives. Cette amélioration peut être impor- tante dans un mur Trombe et dans des applications à 10 gain direct. Une "application à gain direct" pour un constituant de stockage de chaleur est une application dans laquelle le constituant reçoit la radiation solaire directe, habituellement après que La radiation ait tra- versé une ouverture vitrée d'un bâtiment. Un parement 15 métallique en feuilleté texturé est également beaucoup plus rigide qu'une feuille plane et iL augmente encore La résistance des composites stratifiés. 3. Absorbance solaire sélective. L'utilisation d'un parement métallique extérieur avec un revêtement 20 absorbant sélectif peut améliorer Le comportement d'une matière à changement de phase dans un mur Trombe en amé- Liorant l'efficacité du gain solaire et réduire les pertes par radiations. De même, et ceci est extrêmement intéres- sant, les matières à changement de phase dans l'état 25 solide dans des murs Trombe apportent une température de transition plus élevée, par conséquent une enthalpie de transition élevée. 4. Sécurité. Un parement métallique intérieur peut également servir de barrière a la propagation de la 30 flamme, améliorant beaucoup la sécurité de l'utilisation de matières à changement de phase combustibles dans une application dans un mur Trombe. 5. Esthétique. La matière de parement texturé est utilisée sur une grande échelle pour améliorer 35 L'aspect des murs. La matière en feuille texturée est

21 produite dans une large variété de dessins en grandes quantités pour ces buts. Des structures composites polymères multi- canaux peuvent être formées en coulant des matières à 5 changement de phase à l'état solide dans au moins un canal contenu dans ces structures. Les canaux d'un élément structural typique peuvent être de capacité égale ou de capacité variable, ou d'une combinaison de capa- cités égales et variables suivant les besoins. Des 10 éléments métalliques structuraux, tels que le magnésium, l'aluminium, l'acier, te titane, etc., ayant aussi des canaux multiples, peuvent être remplacés par des matières polymères structurales similaires dans des cas appropriés. Des feuilles extrudées multicanaux de matières 15 polymères structurales telles que du polyméthacrylate de méthyle et du polycarbonate, sont fabriquées industriellement aux USA et en RFA. D'autres matières polymères dont ont été fabriquées des extrusions multicanaux et qui peuvent être appropriées pour des composites à matière à changement 20 de phase comprennent le polypropylène et le polyéthylène. La figure 3 est une vue en perspective d'un élément structural 18 composé d'une matière polymère extrudée multicanaux transparente, dans laquelle les canaux sont de forme polygonale. 25 La figure 4 est une vue en perspective d'un élément structural 24 composé d'une feuille extrudée multicanaux d'une matière polymère structurale dans laquelle les canaux sont de forme curviligne. Dans les figures 3 et 4, une matière à changement de phase dans l'état solide 12 est coulée dans des canaux polygonaux de forte capacité 22 (figure 3), et dans des canaux curvilignes de forte capacité 28 (figu- re 4). Les canaux polygonaux de faible capacité 20 de la figure 3 ainsi que- les canaux curvilignes de faible capacité 26 de la figure 4 ne sont pas remplis.

Bien que les figures 3 et 4 représentent une matière à changement de phase dans l'état solide coulée dans toute La capacité des canaux polygonaux et curvi- lignes de forte capacité respectifs, dans certains cas, 5 il peut être avantageux que la matière à changement de phase dans l'état solide occupe moins de la pleine capacité du canal de forte capacité. La présente invention envisage aussi La coulée d'une matière à changement de phase dans l'état solide 10 dans un ou plusieurs canaux de faible capacité,seule ou en combinaison avec une matière à changement de phase qui a été coulée dans les canaux de forte capacité. Dans tous les cas, la coulée de la matière à changement de phase à l'état solide n'occupe pas obligatoirement la 15 pleine capacité des canaux respectifs. Des panneaux multicanaux tels que ceux repré- sentés dans les figures 3 et 4 conviennent pour des applications comme murs Trombe et comme châssis d'éclairage.Ils contiennent leurs propres vitrages externes 20 équivalents à une fenêtre en verre à double panneau de qualité isolante. Ils peuvent aussi réaliser un stockage solaire et diffuser la lumière du jour à travers la même ouverture. Les éléments structuraux multicanaux contenant des matières à changement de phase ont les avantages 25 suivants : 1. Résistance. Le parement de polymère apporte la même espèce de renforcement que le ferait un parement de métal en feuilles. 2. Isolation intégrale. Les canaux non remplis 30 servent de barrières de convection. Le panneau de poly- mère multicanaux partiellement rempli peut servir de mur Trombe avec stockage incorporé et vitrage externe incorporé. 3. Option d'éclairage de jour diffus. 35 La matière à changement de phase dans l'état solide coulée est une matière à transparence diffuse qui transmet une quantité importante de lumière du jour visible tout en 23 absorbant une fraction importante de L'infrarouge solai- re. Ainsi, le panneau peut servir de source de lumière du jour et de mur de stockage thermique simultanément. Diverses proportions de matières à changement 5 de phase peuvent être mélangées pour obtenir les tem- pératures de transition dans l'état solide désirées. Par exemple, un méLange approprié de matières à chan- gement de phase ayant une température de transition dans l'état solide de 26 C (79 F) peut contenir 52 % en poids 10 de néopentyl glycol plus 48 X en poids de triméthylol éthane ("pentaglycérol"). Deux panneaux extrudés de polymère multicanaux du commerce auxquels des matières à changement de phase peuvent être ajoutées sont le polyméthacrylate de méthyle Plexiglass S3P fabriqué par 15 la Rohm GMbH d'Allemagne (fig= 3) et le panneau extru- dé de polycarbonate 4000 R.E.S. vendu par les Ramada Industries aux Etats-Unis (fig. 4). Les extrémités des canaux peuvent être commodément scellées, par exemple par des produits de colmatage à base de silicone pour 20 préserver Leur intégrité desfuites d'eau possibles dans les canaux. Le verre peut aussi être utilisé à la place de matières polymères structurales et de métaux avec le même avantage. 25 Les exemples suivants décrivent des applications particulières des matières à changement de phase composi- tes de la présente invention. Exemple 1. Composite à haute température pour le stockage 30 de chaleur électrique aux heures creuses. Ce-composite se compose de pentaérythritol renforcé de fibres conductrices électriquement et thermi- quement à travers lesquelles du courant électrique est envoyé pour chauffer la matière au-dessus de sa tempéra- 35 ture de transition dans l'état solide de 188 C. Les fibres

24 constituent un moyen pour introduire efficacement un chauffage par résistance électrique, pour fournir un renforcement mécanique de la matière et pour faciliter La conduction de La chaleur stockée en dehors du compo- 5 sant de stockage Lorsque c'est nécessaire. Des matières fibreuses appropriées comprennent Le graphite, Le carbo- ne et L'aluminium, chacune d'entre elles peut être commodément transformée en un feutre, puis imprégnée de ta matière à changement de phase en versant simplement 10 du pentaérythritol fondu dans un mouLe approprié rempLi de fibres ou de feutre. Exemple 2. Composite à température intermédiaire pour Le stockage d'énergie thermique solaire dans un mur de 15 stockage thermique (mur Trombe). Des matières composites appropriées comprennent du néopentyl gLycol à 100 % (NPG) (température de transi- tion 43 C=1099F) ou un mélange de néopentyl gLycol et de trimé- thyloL éthane en proportions allant de 52 % NPG à 22 % 20 de NPG (température de transition 26 C (79 F) à 62 C (144'F) respecti- vement). Le choix optimum d'une matière à changement de phase dépend des coûts reLatifs des constituants et des détails particuliers de La conception du mur Trombe, ain- si que de la température de transition appropriée dési- 25 rée. Par exemple, un mur Trombe ayant un vitrage haute- ment isolant et un revêtement absorbant sélectif du rayonnement solaire sur Le-mur de matière à changement de phase fonctionne à une température plus éLevée et exige une matière à changement de phase ayant une tempé- 30 rature de transition plus élevée. La matière à changement de phase en phase solide est coulée sous forme de daLLe et prise en sandwich entre deux feuilles métalliques fines. Une feuiLle est d'aspect décoratif et sert de surface de 35 mur intérieur exposé à L'espace d'habitation. Le métal en

25 feuille du parement opposé contient un revêtement qui a des caractéristiques solaires sélectives, c'est-à- dire une valeur élevée de l'absorbance pondérée du spectre solaire et une valeur faible de l'émissivité 5 pondérée du spectre du corps noir. Les surfaces peuvent aussi être texturées pour augmenter la quantité de rayonnement solaire reçu par la surface externe et/ou le tranfert de chaleur par convection de la surface interne. Ce panneau de stockage thermique composite 10 serait typiquement monté dans un mur vertical faisant face au sud derrière un vitrage externe de verre ou de matière polymère structurale. Exemple 3. Composite à basse température pour le stocka- 15 ge d'énergie thermique solaire dans un mur de stockage thermique. Ce composite se compose principalement de néopentyl glycol ou d'un mélange de néopentyl glycol et de pentaglycérol coulé dans les canaux horizontaux 20 d'un produit extrudé multicanaux en polymère transparent. Un mélange approprié peut être 52 % en poids de néopen- tyl glycol, le reste étant du pentaglycérol. On peut utiliser diverses matières polymères structurales. Cepen- dant, un excellent choix du point de vue de la résistance 25 aux intempéries est le polyméthacrylate de méthyle sous forme multicanaux comme le représentent les figures 3 et 4. Un des canaux des couches extérieures ou plusieurs, sont laissés non remplis et réalisent en fait 30 un vitrage à couches multiples pour le mur panneau inté- gral. La matière à changement de phase dans l'état solide peut être chargée d'une matière absorbant la radiation solaire telle que du carbone ou du graphite, ou peut être laissée non chargée. Si elle n'est pas chargée, le 35 panneau mural peut aussi être utilisé pour réaliser un éclairage de jour diffus en plus de la chaleur solaire stockée.

26 ExempLe 4. Maison modèLe. On a mis au point une maison modèle à réseau thermique ayant des mur Trombe en matière à changement 5 de phase. Le tableau 3 énumère Les caractéristiques de La maison modèle. Les charges de chauffage annueLLesdu bâtiment de base de 2,95 millions de kgcal (11,7 millions de BTU)ont été déterminées à partir d'une simulation SERIRES, en supposant un mur 10 adiabatique faisant face au sud en vue de calcuLer La fraction économisée grâce au soleil. Le SERIRES est un programme de calculateur du Solar Energy Research Insti- tute (SERI) utilisé pour modéliser Les performances ther- miquestsolaires de la maison résidentielle. Les caracté-. 15 ristiques du mur Trombe supposé sont données dans Le tabLeau 4.

TABLEAU 3 a CARACTERISTIQUES DU BATIMENT ET HYPOTHESES 2 Surface d'habitation 100,3 m fenêtres à double vitrage plafond R36 murs R11 cloisons R19 renouvellement de l'air 0,5 changement d'air par heure gains internes 13.350 kcal / jour (53000 BTU/jour) réglage du chauffage 15,5 C (60 F) réglage de la ventilation 24,4 C (76 F) réglage du refroidissement 25,5 C (78 F) a Retrofit Test House au SERI - Denver, CO (modélisé en tant que zone thermique unique) 28 - TABLEAU 4 CARACTERISTIQUES DU MUR TROMBE ET HYPOTHESES 2 Surface 18,6 m double vitrage doube surplomb 0,68 m, 0,305 m au-dessus du sommet du vitrage surface d'aération 3 % béton (mouLé avec un noeud thermique tous les 50,8 mm) conductibilité thermique, k 0,4379 w/m. C (0,7576 Btu/ft OF h) densité , P 2244 kgtm3 (14L01b/ft3) chaleur spécifique , c 0,2 caL/g. C (0,2 Btu/lb F) matières à changement de phase (moulées sans surfusion, avec 6 noeuds thermiques) densité , p 1067 kg/m3 (66,55 lb/ft3) chaleur spécifique , c 0,5996 cal/g. C (0,5996 Btu/ chaleur de transformation 28,87 cal/g lb F) (52,03 Btu/lb) paramètres conductibilité thermique, k 0,067 w/m C pour La caisse de base (0,1156 Btu/ft F h) température de transformation, Tt 13,1C pour le cas de base (118,4 -F)

29 Le stockage thermique a été modéLisé avec des noeuds thermiques multiples pour tenir compte de l'effet de la conductibilité thermique et des gradients de tempéra- ture en résultant dans le mur. Pour les matières à 5 changement de phase, cette modélisation multi-noeuds a utilisé le code SERI-RES avec des couches de matière à changement de phase à noeud unique muLtiples,ayant chacuneune conductibilité thermique déterminée. Une simulation des résultats a montré les 10 températures de surface du mur Trombe toutes les heures et les flux thermiques à des jours choisis. Les fractions d'économie solaire annuelle ont été basées sur des simulations annuelles avec et sans le mur Trombe. A titre de contrôle, les performances prédites d'un mur Trombe 15 de béton ont été comparées aux performances prédites par un procédé de rapport de charge solaire . Les deux prédictions concordent bien. La figure 5 est une corrélation graphique de la fraction d'économie solaire en fonction de l'épaisseur du mur Trombe, et elle montre les résultats d'une série de simulations avec la température de changement de phase dans l'état solide et les conductibilités ther- miques comme paramètres. Les performances dépendent fortement des deux paramètres. 25 Les performances de murs Trombe de matières à changement de phase composites varient dans un large - intervalle en fonction des propriétés de la matière. Les propriétés des matières pour cinq cas différents (A à E) sont données dans le tableau 5.

30 TABLEAU 5 PROPRIETES DES MATIERES Cas* Température de Conductivité Coefficient de transformation thermique transfert de chaleur C Wtm C Wtm2 C 2 (Btu/ft F h) (Btu/ft 2 F h) A 48 C118 F) 1,00 (0,578) 8,29 (1,46) B 48 (118 F) 0,20 (0,115) 8,29 (1,46) C béton 1,31 (0,758) 8,29 (1,46) D 29 (840F) 0,20 (0,115) 8,29 (1,46) E 27 (80 F) 1,00 (0,578) 8,29 (1,46) à l'exception de C, tous les cas concernent des matières à changement de phase dans l'état solide.

31 Pour le cas D, les performances sont approxi- mativement équivalentes à celles d'un mur Trombe de béton d'épaisseur quadruple. Pour des températures de transition plus élevées, comme dans les cas A et B, les 5 performances sont inférieures. Dans le cas E, la tempé- rature de transition et la conductibiLité thermique sont optimisées, et les fractions solaires sont 10 % à 20 % plus élevées que les fractions solaires pour un mur Trombe de béton. IL est à noter que la température 10 de transition et la conductibilité thermique ont été optimisées pour un mur de 5cm d'épaisseur (2 inch) et que les fractions solaires pour des murs plus épais peuvent augmenter si ces propriétés sont optimisées pour ces épaisseurs.

15 Pour une température de transition de 20 C (84 F) les résultats indiquent que les performances seront proches de l'optimum, si la conductibilité thermique de la matière à changement de phase est suffisamment grande pour que la température de la surface intérieure 20 du mur Trombe soit proche de la température de transi- tion même lorsque la limite de transition de phase est au voisinage du centre du mur. Pour une température de transformation de phase de48 0C (118 F) et une conductibilité thermique éLevée, 25 les performances sont faibles, car : 1) au cours de la charge, de la chaleur est conduite vers le mur intérieur et dans la pièce à une vitesse telle que une quantité inférieure du mur est chauffée jusqu'à la température de transformation de 30 phase , et 2) dès qu'il est charge, le mur se décharge et perd de La chaleur à une vitesse excessive. Pour une température de transformation de phase de 48 C et une conductibilité thermique inférieure, les per- 35 formances sont un peu améliorées. L'amélioration est limitée car il existe un échange entre les vitesses 32 de décharge et de perte de chaleur et La conduction de chaleur dans le mur au cours de ta charge.

Claims

REVENDICATIQNS

1. Matière composite pour le stockage de l'énergie thermique comprenant une matière à changement de phase dans l'état solide choisie parmi le pentaérythri- tol; le pentaglycérol, Le né6pentyl gLycol, le tétramé- 5 thylol propane, le monoaminopentaérythritol, le diamino- pentaérythritol, l'acide tris(hydroxyméthyl) acétique, et des mélanges de ceux-ci ; cette matière à changement de phase dans l'état solide venant au contact de matières choisies parmi des métaux, du carbone, des matières siliceuses, des matières plastiques, des matières cellulo- siques, des fibres naturelles, des fibres artificielles, du béton, du gypse, une roche poreuse, et des mélanges de ceux-ci.

2. Matière composite suivant la revendication 1, 15 dans laquelle cette matière à changement de phase dans l'état solide inclut des additions particulaires de matiè- res choisies parmi des métaux, du carbone, des matières plastiques, de la silice et des mélanges de ceux-ci. .CLMF: 3. Matière composite suivant La revendication 1, 20 dans laquelle cette matière à changement de phase dans L'état solide contient des matières fibreuses choisies parmi le verre, le carbone, la silice, les fibres naturelies, les fibres artificielles, les métaux et des mélan- ges de ceux-ci. 25

4. Matière composite suivant la revendication 1, dans laquelle cette matière à changement de phase dans l'état solide comprend un constituant d'une installation de stockage thermique solaire passive. .CLMF: 5. Matière composite suivant la revendication 4, 30 dans laquelle cette installation de stockage thermique solaire passive est un mur Trombe. .CLMF: 6. Matière composite suivant la revendication 4, comprenant un constituant du sol, du mur, ou du plafond d'une structure. .CLMF: 7. Matière composite suivant la revendication 1, comprenant une matière de transfert de chaleur ou d'échange de chaleur. .CLMF: 8. Matière composite suivant la revendication 1, 5 dans laquelle les matières venant au contact de cette matière à changement de phase dans l'état solide, compren- nent des éléments structuraux. .CLMF: 9. Matière composite suivant la revendication 8, dans laquelle ces éléments structuraux choisis parmi des 10 éléments à simple couche, multicanaux, et multicouches, multicanaux, contenant ce polyol.

10. Matière composite suivant la revendication 1, dans laquelle cette matière à changement de phase dans l'état solide est stratifiée entre des feuilLes de parement 15 comprenant ces matières de contact. 1

. Matière composite suivant la revendication 10, dans laquelle cette matière à changement de phase dans l'état solide contient aussi des additifs de ces matières de contact. 20

12. Matière composite suivant la revendication 10, dans laquelle ce stratifié contient au moins une feuille intérieure de cette matière de contact.

13. Matière composite suivant la revendication 10, dans laquelle les feuilles de parement de ce stratifié 25 sont texturées.

14. Matière composite suivant la revendication 10, dans laquelle les feuilles de parement de ce stratifié sont non texturées.

15. Matière composite de la revendication 1, 30 dans laquelle cette matière à changement de phase dans l'état solide est imprégnée de cette matière de contact.

16. Matière composite de la revendication 12, dans laquelle cette matière à changement de phase dans L'état solide est imprégnée de matières de contact choi- 35 sies parmi la cellulose, des fibres de tissus naturels, des fibres de tissus artificiels, des fibres métalliques, des fibres plastiques, et des Mélanges de ceux-ci.

17. Matière composite suivant La revendica- tion 12, dans laquelle cette matière à changement de phase dans l'état solide imprègne des matières de 5 contact poreuses.

18. Matière composite suivant La revendica- tion 17, dans Laquelle ces matières de contact poreuses sont choisies parmi Le ciment, Le béton, la roche, La ceLlu- lose, le gypse et la vermicutite 10

19. Procédé d'imprégnation de substances poreuses et/ou fibreuses par une matière à changement de phase à L'état solide, consistant à mettre en contact une solution aqueuse de la matière à changement de phase avec ces substances poreuses et fibreuses, et à -éliminer 15 l'eau.

20. Procédé suivant La revendication 19, dans lequel cette solution aqueuse est saturée de cette matière à changement de phase.

21. Procédé suivant la revendication 19, 20 dans Lequel cette solution aqueuse est chauffée.

23. Procédé suivant la revendication 19, 25 dans Lequet Les substances poreuses et/ou fibreuses sont choisies parmi le bois, les produits du bois, le gypse, Le ciment, Le béton, l'argile, La roche, le verre, Les fibres naturelLes, Les fibres artificielles, les fibres métalliques, les fibres plastiques et des 30 méLanges de ceux-ci. .CLMF: 24. Procédé suivant la revendication 19, dans Lequel Le contact est effectué sous vide.

25. Procédé d'imprégnation de matériaux de construction analogues à des pierres, formés par une 35 agglomération de particules de précurseurs en une masse solide, consistant à mettre en contact une quantité suffisante d'une matière à changement de phase dans L'état soLide avec de L'eau pour former une solution, à mettre en contact La solution de matière à changement de phase avec un agrégat poreux compatible avec Les particules formant Le matériau de construction ; à 5 mettre en contact L' agrégat poreux-matière à changement de phase avec des particuLes de précurseurs du matériau de construction pour former une masse combinée ; et à agglomérer La masse combinée en une masse soLide pour former un matériau de construction analogue à de La 10 pierre.

26. Procédé suivant La revendication 25, dans lequel cette masse solide comprend du ciment, du mortier, du béton, un agrégat poreux et des mélanges de ceux-ci.

27. Procédé suivant La revendication 25, dans LequeL L'agrégat poreux est choisi parmi La vermi- cuLite, La perlite, un autre agrégat poreux et des méLanges de ceux-ci.

28. Procédé suivant La revendication 25, 20 dans LequeL cette matière à changement de phase est choisie parmi le pentaérythritol, le pentaglycéroL, le néopentyl glycol, le tétraméthyloL propane, Le monoaminopentaérythritoL, le diaminopentaérythritoL, l'acide tris(hydroxyméthyl) acétique, et des mélanges 25 de ceux-ci.

22. Procédé suivant la revendication 19, dans Lequel les substances poreuses et/ou fibreuses sont chauffées.