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21 avr
21/04/2020 09:00

Sciences & Société

Soutenance de thèse en visioconférence : Sébastien BUSSONNIERE

Étude des comportements thermique et hydrique de caves à vin réfrigérées en vue de l'optimisation des systèmes de régulation de leurs conditions climatiques internes

Doctorant : Sébastien BUSSONNIERE

Laboratoire INSA : CETHIL

Ecole doctorale :  ED162 : Mécanique, Énergétique, Génie Civil, Acoustique (MEGA)

Répondant à une urbanisation grandissante, les caves à vin réfrigérées permettent de conserver et faire vieillir du vin en appartement. Elles permettent idéalement de garantir les conditions idéales de stockage des bouteilles, notamment en termes de température (12°C) et d'humidité relative de l’air (70%).
En vue d'améliorer la régulation de la température et de l’humidité dans les caves réfrigérées, ce travail de thèse propose de caractériser et de modéliser les différents échanges thermiques et hydriques se produisant dans une telle enceinte. Leur compréhension est de plus utile pour réduire la consommation énergétique de ces systèmes.
Pour répondre aux contraintes industrielles définies au début de la thèse, un système de gestion de température et d’humidité a été développé et commercialisé après une analyse de systèmes présents sur le marché. Cette solution permet une meilleure homogénéité du champ de température tout en rendant la cave à vin réfrigérée hydriquement autonome.
Ensuite, à partir de résultats expérimentaux obtenus lors d'essais de plusieurs caves à vin opérant dans différentes conditions climatiques, un modèle nodal de simulation des échanges thermo-aérauliques au sein d’une enceinte réfrigérée, ventilée et chargée en bouteilles a été développé. Ce modèle, de nature dynamique pour inclure la réponse aux cycles marche-arrêt du système frigorifique, permet entre autres la prédiction du champ de température dans l’enceinte. Il a ensuite été enrichi en incluant les différents échanges hydriques au sein du coffre et par infiltration depuis l’extérieur, pour prédire l’humidité interne de la cave ainsi que le débit de condensats évacué vers l’extérieur. Les résultats de simulations numériques ont permis d'identifier les principaux facteurs d'influence sur le comportement hydrique de la cave, mais aussi d'étudier la sensibilité de la consommation d'énergie aux conditions climatiques pour conclure quant à la pertinence de diverses pistes d’optimisation énergétique du système.