INTRODUCTION

Dans le cadre du projet de fin de semestre, nous avons choisi de nous intéresser aux matériaux à changement de phase (MCP), connus pour leur capacité à stocker et restituer de l’énergie thermique lors de leur changement d’état. L’idée était d’évaluer leur utilité dans une application concrète et accessible : un ballon d’eau chaude.
Le projet nous a permis d’allier théorie et pratique, en travaillant à la fois sur la conception d’un système d’expérimentation et sur l’analyse des performances thermiques avec et sans MCP.

OBJECTIF

L’objectif principal était de mesurer l’efficacité des matériaux à changement de phase dans le contexte du stockage de chaleur. Pour cela, plusieurs actions ont été mises en œuvre :

• Réalisation d’un bâti expérimental adapté,
• Mise en place des branchements hydrauliques nécessaires pour simuler un fonctionnement réel,
• Conduite d’expériences comparatives sur un ballon d’eau chaude, en analysant les écarts de performance thermique avec et sans l’ajout de MCP.

Ce travail avait pour but de mieux comprendre le comportement thermique de ces matériaux et d’en tirer des conclusions sur leur potentiel dans des systèmes de chauffage domestiques.

CONCEPTION 3D

Après avoir récupéré le ballon d’eau chaude, nous avons débuté le projet en concevant un modèle de bâti à l’aide de SolidWorks. Avant de passer à la modélisation, nous avons réalisé un relevé des différentes mesures du ballon d’eau chaude, notamment son diamètre, sa hauteur, et l’emplacement de son accroche. Ces dimensions nous ont servi de base pour déterminer les caractéristiques techniques du bâti : longueur et section des barres métalliques, emplacement des fixations, hauteur du socle, et position des roulettes.

À partir de ces mesures, nous avons pu modéliser en 3D l’ensemble des pièces nécessaires à la fabrication du bâti. Cette modélisation nous a permis de visualiser l’assemblage final et d’ajuster les cotes si besoin.

Grâce à cette modélisation, nous avons également généré les plans de fabrication pour chaque élément, ce qui a facilité la découpe et l’assemblage par la suite.

FABRICATION

Une fois la modélisation en CAO terminée et les contraintes définies dans le cahier des charges, nous sommes passés à la réalisation du bâti. Construit à partir de profilés en acier découpés et soudés entre eux, il constitue une structure en forme de cadre conçue pour accueillir le ballon d’eau chaude, tout en prévoyant un dégagement suffisant en bas pour permettre le raccordement hydraulique. L’assemblage a été effectué avec rigueur afin d’assurer la stabilité de l’ensemble et le respect des dimensions définies lors de la conception

Pour ajouter une touche esthétique à notre réalisation, nous avons gravé une plaque en bois à l’aide d’une machine de découpe numérique. Elle comporte le nom du projet et a été fixée directement sur la face avant du bâti. Ce détail simple apporte une finition soignée et personnalisée à l’ensemble.

BILAN

Malheureusement, le délai limité de notre projet ne nous a pas permis d’aller plus loin ni de réaliser les expérimentations prévues sur les MCP, principalement à cause du retard dans la livraison des matériaux commandés. Malgré cet imprévu, cette situation nous a offert l’occasion de tirer plusieurs enseignements précieux, notamment sur la gestion des délais et l’adaptation face aux contraintes. Ces expériences, même incomplètes, ont enrichi notre compréhension globale et nous serviront pour la suite.