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The National Energy Code of Canada for Buildings 2017 (NECB), published by NRC and developed by the Canadian Commission on Building and Fire Codes in collaboration with Natural Resources Canada (NRCan), sets out technical requirements for the energy efficient design and construction of new buildings. NRC and NRCan are publishing this interim edition of the NECB in response to proposals received that improve the overall energy performance of buildings over the 2015 edition. Modelling for these changes indicates a potential energy efficiency improvement of between 10.3 and 14.4 % over the NECB 2011. The 2017 edition is an important step toward Canada’s goal for new buildings, as presented in the Pan-Canadian Framework, of achieving ‘Net Zero Energy Ready (NZER)’ buildings by 2030. The NECB 2017 supports this goal by reducing the overall thermal transmittance of roofs, fenestration and doors; reducing losses through thermal bridging in building assemblies; and, reducing the allowable percentage of skylight area. This new edition also introduces more stringent requirements for energy recovery systems and interior and exterior lighting requirements. It requires temperature controls in individual guest rooms in hotels and motels and demand control ventilation systems in commercial kitchens. In Part 4, it clarifies the lighting trade-off path requirements and in Part 8, it makes performance compliance requirements consistent with prescriptive requirements. The NECB is a must-have for building designers, energy consultants and subcontractors, construction professionals and regulatory officials., On inside cover: First Edition 1997. Second Edition 2011. Third Edition 2015. Fourth Edition 2017., For questions about Code licensing, sales, technical support, to obtain accessible copies, or to learn about other accommodations, please contact the NRC's Codes Canada team: (https://nrc.canada.ca/en/certifications-evaluations-standards/codes-canada/help-using-accessing-codes/contact-codes-canada), Pour des questions relatives aux codes ou aux licences, aux ventes et au soutien technique qui s'y rapportent, pour l'obtention d'une copie accessible ou pour en savoir plus sur d'autres mesures d'adaptation, prière de communiquer avec l'équipe de Codes Canada au CNRC : (https://nrc.canada.ca/fr/certifications-evaluations-normes/codes-canada/aide-lutilisation-laccessibilite-codes/communiquer-codes-canada), For questions or comments about the content of the Codes and User’s Guides, please contact the CBHCC Secretary ., Veuillez adresser toute question ou tout commentaire au sujet du contenu des codes et des guides de l’utilisateur au Secrétaire du CCHCC .

Le Code national de l'énergie pour les bâtiments – Canada 2017 (CNÉB) est publié par le Conseil national de recherches du Canada (CNRC) et élaboré par la Commission canadienne des codes du bâtiment et de prévention des incendies (CCCBPI) en collaboration avec Ressources naturelles Canada (RNCan). Il renferme les exigences techniques visant la conception éconergétique et la construction de bâtiments neufs. Le CNRC et RNCan publient cette édition provisoire du CNÉB en réponse à des propositions qui améliorent la performance énergétique globale des bâtiments par rapport au CNÉB de 2015. La modélisation de ces modifications proposées indique une amélioration potentielle de l’efficacité énergétique de 10,3 à 14,4 % par rapport à l’édition de 2011. L’édition de 2017 constitue une étape importante dans la concrétisation de l’objectif du Canada en ce qui concerne les nouveaux bâtiments, comme présenté dans le Cadre pancanadien, soit une « consommation énergétique nette zéro » pour les bâtiments d’ici 2030. Le CNÉB de 2017 appuie cet objectif notamment par la réduction de la transmission thermique globale des toitures, des fenêtres et des portes, par la réduction des pertes dues aux ponts thermiques dans les ensembles de construction et par la réduction de l’aire admissible des lanterneaux. Cette nouvelle édition propose également un resserrement des exigences relatives aux systèmes de récupération d’énergie et fait l’introduction d’exigences plus rigoureuses en matière d’éclairage intérieur et extérieur. Elle exige des commandes de température dans les chambres d’hôtels et de motels et l’installation de systèmes de régulation de la demande de ventilation dans les cuisines commerciales. La partie 4 renferme un éclaircissement quant aux exigences de la méthode des solutions de remplacement visant l’éclairage, et la partie 8 propose une harmonisation des exigences de la méthode de conformité par la performance avec les exigences prescriptives. Le CNÉB est un outil indispensable pour les concepteurs de bâtiments, les conseillers et sous-traitants du secteur de l’énergie, les professionnels de la construction et les organismes de réglementation., Sur la couverture intérieure : Première édition 1997. Deuxième édition 2011. Troisième édition 2015. Quatrième édition 2017., For questions about Code licensing, sales, technical support, to obtain accessible copies, or to learn about other accommodations, please contact the NRC's Codes Canada team: (https://nrc.canada.ca/en/certifications-evaluations-standards/codes-canada/help-using-accessing-codes/contact-codes-canada), Pour des questions relatives aux codes ou aux licences, aux ventes et au soutien technique qui s'y rapportent, pour l'obtention d'une copie accessible ou pour en savoir plus sur d'autres mesures d'adaptation, prière de communiquer avec l'équipe de Codes Canada au CNRC : (https://nrc.canada.ca/fr/certifications-evaluations-normes/codes-canada/aide-lutilisation-laccessibilite-codes/communiquer-codes-canada), For questions or comments about the content of the Codes and User’s Guides, please contact the CBHCC Secretary ., Veuillez adresser toute question ou tout commentaire au sujet du contenu des codes et des guides de l’utilisateur au Secrétaire du CCHCC .

Setting control parameters of residential double service heat pumps at the time of installation and commissioning is a delicate matter. Indeed, some parameters are not trivial, there are many to be adjusted and the heat pump operations are quite sensitive to the parameters' values. Poor parameterization can lead to suboptimal heat pump operation or even to important dysfunction (harming thermal comfort).Hence, this thesis aims to develop a method for the heat pump to self-adapt the value of its control parameters. The heat pump should modify if required the "default" settings in order to adapt them to the heat emitters, to the building thermal response and to the occupancy (in terms of thermal comfort and DHW needs). For industrial reasons, this method should use on-board sensors.First, the thesis focuses on identifying the key parameters of the heat pump control, i.e. those with greatest influence on the consumption. This leads to the functions which have to be optimized: heating curve adjustment, time of DHW generation, heating setback anticipation. The objective is to maximize the coefficient of performance and minimize the use of electrical back-ups while ensuring comfort. This is achieved by developing optimized control algorithms. Thanks to forecasts models, based on neural networks, we are able to predict on a short term horizon the building thermal response, the DHW availability and the heat pump performances. The developed models and algorithms have been validated through numerical simulations, and we have evaluated the heat pump performances in comparison to a classic control. The proposed solutions were applied and tested during a heating season on a real heat pump installed in a semi-virtual test bench (real weather and virtual building).; Lors de l’installation d’une pompe à chaleur (PAC) double service (chauffage et eau chaude sanitaire (ECS)) dans le secteur résidentiel, la phase de mise en service est délicate : les paramètres à renseigner sont nombreux et non triviaux. Or, le bon fonctionnement de la PAC est très sensible à la qualité de cette étape. Quelques mauvais réglages peuvent entraîner un fonctionnement non optimal, voire un dysfonctionnement important (confort mal assuré). L’objectif de la thèse est de mettre au point une méthode de paramétrage auto-adaptatif modifiant les valeurs de « sortie d’usine » des paramètres pour les adapter au réseau d'émetteurs, à la réponse thermique du bâtiment et aux habitudes chauffage et de consommation d'ECS des occupants. Les paramètres doivent être adaptés à partir des capteurs déjà en place sur la PAC.Le travail de thèse porte d'abord sur l’identification des paramètres clés de la PAC, ceux qui influencent le plus la consommation. On en déduit quelques fonctions à optimiser : ajustement de la loi d'eau, méthode de choix des meilleures séquences de production d'ECS, anticipation de la relance du chauffage. L'objectif est de maximiser le coefficient de performance et de minimiser le recours aux appoints électriques tout en garantissant le confort. Ces objectifs sont atteints en développant des algorithmes de contrôle optimisé. Des modèles neuronaux de prévision de la réponse thermique du bâtiment, du stock d’ECS et des performances de la PAC ont été développés pour ce contrôle optimisé. Les modèles et algorithmes développés ont été validés numériquement et les performances de la PAC comparées à celles avec contrôle classique sans auto-paramétrage. Les solutions proposées ont été appliquées et testées durant une saison sur une PAC réelle sur un banc d'essai semi-virtuel (climat réel et bâtiment virtuel).

The conditions of development of Delayed Ettringite Formation (DEF) in concrete when submitted to excessive heating during hydration and setting have deserved recent research efforts and tend to be better understood. However, quantitative evidence of DEF risk for concrete submitted to similar heating when mature is still scarce. The experimental program described in this paper confirms the risk of DEF-induced expansion for concrete normally cured, then heated after 100 days of age, when further kept in saturated environment, both for a DEF-prone mix and for a concrete made with a low C3A, low SO3 and low-alkali content-cement., Les conditions de déclenchement de la Réaction Sulfatique Interne (RSI) dans les bétons exposés à une température éleÎe en cours de prise ont fait l'objet de récentes recherches et apparaissent mieux comprises aujourd'hui. Cependant, des travaux s'aÏrent nécessaires à la compréhension du risque de RSI sur les bétons matures. Le programme expérimental décrit dans cet article confirme le risque de RSI pour des bétons exposés à un échauffement après 100 jours d'hydratation dans des conditions classiques. Les expansions se développent pour des matériaux exposés à l'humidité pour un béton potentiellement réactif à la RSI mais également pour un béton contenant un ciment à faible teneur en C3A, en sulfates et en alcalins.

International audience; Nous présentons une approche de l'éco-conception générative des édifices dans leur environnement construit, en phase amont de conception. Quels aspects sont à privilégier, quels choix peuvent être déterminants dans cette phase, et quelle incidence ont-ils sur le bilan global et les performances à venir de l'édifice ? Enjeux, possibilités, verrous scientifiques, recherches, méthodes et outils y sont examinés, dans une approche multicritère (morphologique, énergé-tique, fonctionnelle, constructive) de la pré-conception éco-performante. ABSTRACT. We present a generative approach to the early stage eco-design of buildings within their built environment. What aspects are to be preferred, which choices can be decisive in this phase, and what impact do they have on the future performances of the building ? Issues, possibilities, research, scientific barriers, methods and tools are examined in a multi-criteria approach (morphology, energy, function, construction) of the eco-efficient design.

Under the current energy context, the development of solar energy goes through its large scale development, especially in urban areas. Active and integrated solutions, such as photovoltaic double-skins, allow both the heat recovery for building needs and the exploitation of building envelope as collecting surface. Furthermore, this configuration limits the efficiency loss and the acceleration of ageing process due to overheating of the solar cells. Indeed, in this configuration, the photovoltaic panels are separated from the building by an air channel and the thermally driven flow that develops in the channel helps to evacuate the heat absorbed by the panels. However, the global behaviour of the photovoltaic double-skin is complex and not yet fully understood. This study is part of a scientific project on multi-scale modelling and experimentation of BIPV components. It focuses on the experimentation of the natural convection phenomenon in double-façades. An experimental apparatus developed during C. Daverat's thesis models the double-façade by a vertical channel with wall heating. The working fluid is water so as to avoid radiative heat transfer between walls. The experimental apparatus consists of a 65 cm high vertical channel, with isoflux heating, immersed in a 1.5 m high water tank. The fluid flow is instrumented with measurements of heat flux, wall temperature and velocity. The velocity measurements are made by Particle Image Velocimetry and Laser Doppler Velocimetry. Two heating configurations are studied: symmetrical (same heat flux is imposed on both walls) and asymmetrical (only one wall is heated, the other one being adiabatic). For the study with symmetrical heating configuration, experimental data from Daverat's thesis are analysed by a zonal approach. The channel is split into several zones and a scaling analysis is conducted in order to explain experimental observations. Thus, the study focuses on heat transfer, pressure evolution in the channel and fluctuations, in particular, the evaluation of the maximum Reynolds stress. The asymmetrical configuration is studied for the transient regime and the steady regime. For the transient regime, early stage (first hours) is characterised in terms of wall temperature, velocity and two- or three-dimensional flow behaviour. A large-scale reversal flow is observed. The impact of external thermal stratification is also studied. For the steady regime, thermal and dynamic behaviours are studied and two different states are distinguished and characterised. Reversal flows are also observed. Finally, the influence of the Prandtl number and the channel width is discussed.; Dans le contexte énergétique actuel, le développement de l'énergie solaire passe par son développement à grande échelle en milieu urbain. Les solutions actives et intégrées telles que les double-façades photovoltaïques permettent d'une part d'envisager une valorisation de la chaleur et d'autre part de valoriser l'enveloppe des bâtiments en tant que surface de captation. De plus, cette configuration limite la perte de rendement et l'accélération du vieillissement liées à la surchauffe des cellules. En effet, les composants photovoltaïques sont séparés du bâtiment par une lame d'air et la convection naturelle développée dans cet espace favorise l'évacuation de la chaleur absorbée par les panneaux. Cependant, le comportement global d'une double-façade photovoltaïque est très complexe et encore mal compris. Cette thèse se focalise sur l'expérimentation du phénomène de la convection naturelle. Un banc d'essais, développé dans le cadre de la thèse de Daverat, modélise la double-façade par un canal vertical avec chauffage pariétal. Le fluide d'étude est de l'eau afin de s'affranchir du rayonnement entre parois et d'étudier le couplage conduction-convection. Le banc d'essais est constitué d'un canal vertical de 65cm de haut, chauffé à une densité de flux uniforme, plongé dans une cellule de 1,5m de haut remplie d'eau. L'écoulement est observé par des mesures de densité de flux de chaleur, de température pariétale et de vitesse, ces dernières étant réalisées par vélocimétrie par images de particules et par vélocimétrie laser Doppler. Deux configurations de chauffage sont étudiées : symétrique et asymétrique. Pour l'étude de la configuration avec un chauffage symétrique, les données expérimentales issues du travail de thèse de Daverat sont analysées par une approche zonale. Un découpage du canal est proposé et une analyse des ordres de grandeur permet de comprendre les observations expérimentales. Ainsi, cette analyse se focalise sur le transfert thermique aux parois, l'évolution de la pression dans le canal et sur les fluctuations, en particulier, sur l'évaluation du terme croisé du tenseur de Reynolds. La configuration d'un chauffage asymétrique est étudiée expérimentalement pour la phase de démarrage et le régime stationnaire. Pour la phase de démarrage, la caractérisation des premières heures à partir de la mise en chauffage de la paroi est réalisée en termes de température pariétale, de vitesse et de comportement bi-/tri-dimensionnel de l'écoulement. Un écoulement de retour de grande échelle est mis en évidence. L'impact de la stratification thermique externe du canal est également étudié. Pour le régime stationnaire, les analyses sont réalisées sur des données pour lesquels le régime est considéré établi. Les comportements thermique et dynamique sont étudiés et mettent en évidence deux états distincts. Des écoulements de retour sont également observés. Enfin, les influences du nombre de Prandtl et de l'écartement du canal sont discutées.

International audience

The present work investigates the steady-state creep behavior of Stress Relieved Annealed Zircaloy-4 claddings under thermo-mechanical conditions simulating a Loss-Of-Coolant Accident (LOCA) in a primary loop of Pressurized Water Reactors. It is part of the PERFROI project focusing on the flow blockage within fuel rods bundle and its potential impact on the cool ability of a nuclear core reactor. The present work includes three main elements that are (a) the design, the performance and the processing of an innovative experiment, (b) the modeling of the tests and the determination of steady-state creep constitutive laws at temperatures ranging from 750 to 850 °C and (c) the preliminary study of the corrosion effect on the Zr-4 claddings creep behavior. An experiment addressing to heterogeneous thermal conditions was designed using an induction heating device. The creep behavior of metals at high temperatures is known to be very sensitive to the temperature. Under an internal pressurization of the cladding this thermal gradient induces its heterogeneous deformation. Using this configuration and three successive internal pressure loadings with a single experiment a lot of thermal mechanical conditions are available. Both thermal and kinematics full field measurements are performed into a 20 mm gauge length located between the induction coils using respectively near infra-red thermography and two dimensional digital image correlation. These two key digital image methods are assessed using dedicated experiments. The tests are modeled using the ABAQUS commercial software. The expected creep behavior law is updated using finite element model calculations included into a Gauss-Newton solver. The method was validated using virtual experiments and then applied to the actual tests. A high consistency between the experiments is obtained and is in agreement with available literature data. Norton exponent and activation energy maps are plotted into the thermal mechanical condition range of interest. These parameters highlight changes of dominant deformation mechanisms in the alpha-phase domain at a 26 MPa von Mises stress and of micro-structure at an 810 °C temperature (at which phase transformation is expected). In the mixed phase domain, the material parameters are similar to those associated in the literature data with super plasticity deformation mechanism. Finally, experiments are performed on pre-oxidized samples at 800 °C. The rupture of the outer zirconia and oxygen enriched alpha layers is observed during the test at a 1.1\% hoop strain., L'étude réalisée au cours de cette thèse s'intéresse au fluage secondaire de gainages de Zircaloy-4 détendu dans des conditions représentatives d'un Accident de Perte de Réfrigérant Primaire (APRP) dans le circuit primaire d'un réacteur à eau pressurisée. Elle s'intègre dans le cadre du projet ANR PERFROI. Ce travail s'articule autour de trois axes que sont la conception d'essais de fluage à haute température et en pression interne sur des gaines, leur réalisation et exploitation, la modélisation de ces essais et la caractérisation du comportement au fluage secondaire de cet alliage, et l'étude du fluage secondaire d'éprouvettes de Zr-4 pré-oxydées. Le banc d'essai est conçu pour induire un chargement thermique hétérogène le long des éprouvettes tubulaires testées en utilisant un chauffage par induction. Le fluage à haute température des métaux est très dépendant de la température. Ce gradient thermique couplé à une pression interne mène alors à une déformation hétérogène de l'éprouvette dans l'axe du tube. En réalisant plusieurs chargements en pression interne, plusieurs conditions thermo-mécaniques sont appliquées en un seul essai. Les essais sont instrumentés de manière à mesurer les distributions cinématique et thermique dans une région de 20 mm située entre les spires de l'inducteur. Deux méthodes d'analyse d'images numériques sont adaptées dans ce but et ont été validées par des essais dédiés. Les essais sont modélisés sous le logiciel commercial ABAQUS6.11-2. Un recalage d'une loi de fluage secondaire est réalisé, par des calculs éléments finis intégrés dans un solveur de Gauss-Newton. Cette démarche est validée avec un essai virtuel puis appliquée à 9 essais réalisés sur des échantillons de Zr-4 vierge. Les résultats permettent de déterminer à la fois l'influence de la température et du chargement mécanique de manière fine pour la gamme de température et pression souhaitée. Ils mettent en évidence un changement brutal de comportement à une température de 810 °C, correspondant au début de la transition de la phase alpha vers un matériau biphasé. De plus, les exposants de Norton identifiés dans le domaine alpha pour des contraintes inférieures à 25 MPa sont de l'ordre de l'unité, et entre 4 et 5 pour les contraintes supérieures. Ces ordres de grandeurs sont respectivement associés dans la littérature à des mécanismes de fluage par diffusion et dislocation. Au-dessus de 810 °C, les caractéristiques associées dans la littérature à la superplasticité sont mis en évidence : l'exposant de Norton est compris entre 2,5 et 3,5 et l'énergie d'activation est supérieure à 300 kJ/mol. Des essais sont enfin menés sur des éprouvettes seulement pré-hydrurées, puis pré-oxydées et pré-hydrurées. Les mesures réalisées pendant ces essais sont associées à des métallographies pour mettre en évidence l'effet des couches de zircone et de phase alpha enrichie en oxygène sur la déformation de la gaine à 800 °C.

With volatil organic compounds (VOC) in soil, risk assessment is largely dependent on vapor intrusion. In this framework, the FLUXOBAT project aims at improving the reliability of the diagnostic and modeling tools. A critical analysis of tools and practices in the domain based on an extensive study of the transfer mechanisms of tetrachloroethylen was conducted and a guide with technical and methodological recommendations was produced (Traverse et al. 2013). For existing buildings, risk assessment is conducted with indoor air concentration measures for which the temporal variability has to be studied. During the project, measures were conducted in a real building impacted by a tetrachloroethylen coming from soil pollution in the vadose zone. Variations of indoor air concentrations caused by meteorological variations (heating and wind) were significant. Consequently, it is recommended to conduct several measures at different meteorological conditions and to prefer integrative methods. The results highlight the need to know the influence parameters in order to correctly interpret each campaign. For new construction, a model is generally used to predict indoor air concentration. Different modeling approaches (attenuation factor, analytic 1D models, numerical models) have been used for the site studied. The objective was to highlight the interests and limits of each model. The results are that i) subslab concentrations are within a factor 3 between numerical and analytical models, ii) flux and indoor concentration are highly different (more than 1 order of magnitude). They highlight the need to know the basement mode of construction and transfer parameters but also to choose the modeling tool in connection with the objective (is there a problem or not ?, what will be the human exposure ?, what is the adapted mitigation approach ?)., Les évaluations des risques sanitaires associés à la présence de Composés Organiques Volatils (COV) dans les sols sont en grande partie liées à la dégradation de la qualité de l’air intérieur qu’une telle pollution peut générer. Les travaux dont rend compte le guide méthodologique FLUXOBAT (Traverse et al., 2013) visent à fournir les clés permettant de mieux appréhender ces transferts et leurs impacts potentiels. Pour des bâtiments existants, l’évaluation des risques repose sur des mesures de concentrations dans l’air intérieur, dont la représentativité temporelle est une question fondamentale. Les mesures des concentrations en tétrachloroéthylène dans l’air intérieur d’un site atelier ont mis en évidence des variations significatives des concentrations en lien avec les conditions météorologiques et le chauffage. Ces résultats appuient la nécessité d’une intégration temporelle des concentrations dans l’air relativement longue et la multiplicité des campagnes. Ils mettent également en avant le besoin de connaître les paramètres d’influence afin d’interpréter les mesures. Pour les futures constructions, une modélisation prédictive des impacts est généralement mise en œuvre. Différentes approches de modélisation des transferts de COV des sols vers l’air intérieur (facteur d’atténuation, modèles analytiques 1D, modèles numériques) ont été réalisées sur le site atelier, avec pour objectifs de préciser si elles peuvent restituer les mesures et de mettre en évidence les intérêts et limites de chaque approche. Les résultats sont présentés ici sous deux angles de vue : i) l’estimation des transferts dans la zone non saturée et les concentrations dans les gaz du sol sous dalle sont globalement homogènes, quelle que soit l’approche considérée (écart modèles/mesures inférieures à un facteur 3) ; ii) l’estimation des transferts à travers la dalle et les concentrations dans l’air intérieur résultantes s’avèrent plus disparates. Ces résultats mettent en exergue la nécessité de connaître la typologie du soubassement et les paramètres de transfert, mais également de choisir l’outil de modélisation adapté au mode constructif et aux objectifs de la modélisation (discrimination des situations problématiques, évaluation des concentrations d’exposition, dimensionnement des mesures de gestion).

Under the current energy context, the development of solar energy goes through its large scale development, especially in urban areas. Active and integrated solutions, such as photovoltaic double-skins, allow both the heat recovery for building needs and the exploitation of building envelope as collecting surface. Furthermore, this configuration limits the efficiency loss and the acceleration of ageing process due to overheating of the solar cells. Indeed, in this configuration, the photovoltaic panels are separated from the building by an air channel and the thermally driven flow that develops in the channel helps to evacuate the heat absorbed by the panels. However, the global behaviour of the photovoltaic double-skin is complex and not yet fully understood. This study is part of a scientific project on multi-scale modelling and experimentation of BIPV components. It focuses on the experimentation of the natural convection phenomenon in double-façades. An experimental apparatus developed during C. Daverat's thesis models the double-façade by a vertical channel with wall heating. The working fluid is water so as to avoid radiative heat transfer between walls. The experimental apparatus consists of a 65 cm high vertical channel, with isoflux heating, immersed in a 1.5 m high water tank. The fluid flow is instrumented with measurements of heat flux, wall temperature and velocity. The velocity measurements are made by Particle Image Velocimetry and Laser Doppler Velocimetry. Two heating configurations are studied: symmetrical (same heat flux is imposed on both walls) and asymmetrical (only one wall is heated, the other one being adiabatic). For the study with symmetrical heating configuration, experimental data from Daverat's thesis are analysed by a zonal approach. The channel is split into several zones and a scaling analysis is conducted in order to explain experimental observations. Thus, the study focuses on heat transfer, pressure evolution in the channel and fluctuations, in particular, the evaluation of the maximum Reynolds stress. The asymmetrical configuration is studied for the transient regime and the steady regime. For the transient regime, early stage (first hours) is characterised in terms of wall temperature, velocity and two- or three-dimensional flow behaviour. A large-scale reversal flow is observed. The impact of external thermal stratification is also studied. For the steady regime, thermal and dynamic behaviours are studied and two different states are distinguished and characterised. Reversal flows are also observed. Finally, the influence of the Prandtl number and the channel width is discussed., Dans le contexte énergétique actuel, le développement de l'énergie solaire passe par son développement à grande échelle en milieu urbain. Les solutions actives et intégrées telles que les double-façades photovoltaïques permettent d'une part d'envisager une valorisation de la chaleur et d'autre part de valoriser l'enveloppe des bâtiments en tant que surface de captation. De plus, cette configuration limite la perte de rendement et l'accélération du vieillissement liées à la surchauffe des cellules. En effet, les composants photovoltaïques sont séparés du bâtiment par une lame d'air et la convection naturelle développée dans cet espace favorise l'évacuation de la chaleur absorbée par les panneaux. Cependant, le comportement global d'une double-façade photovoltaïque est très complexe et encore mal compris. Cette thèse se focalise sur l'expérimentation du phénomène de la convection naturelle. Un banc d'essais, développé dans le cadre de la thèse de Daverat, modélise la double-façade par un canal vertical avec chauffage pariétal. Le fluide d'étude est de l'eau afin de s'affranchir du rayonnement entre parois et d'étudier le couplage conduction-convection. Le banc d'essais est constitué d'un canal vertical de 65cm de haut, chauffé à une densité de flux uniforme, plongé dans une cellule de 1,5m de haut remplie d'eau. L'écoulement est observé par des mesures de densité de flux de chaleur, de température pariétale et de vitesse, ces dernières étant réalisées par vélocimétrie par images de particules et par vélocimétrie laser Doppler. Deux configurations de chauffage sont étudiées : symétrique et asymétrique. Pour l'étude de la configuration avec un chauffage symétrique, les données expérimentales issues du travail de thèse de Daverat sont analysées par une approche zonale. Un découpage du canal est proposé et une analyse des ordres de grandeur permet de comprendre les observations expérimentales. Ainsi, cette analyse se focalise sur le transfert thermique aux parois, l'évolution de la pression dans le canal et sur les fluctuations, en particulier, sur l'évaluation du terme croisé du tenseur de Reynolds. La configuration d'un chauffage asymétrique est étudiée expérimentalement pour la phase de démarrage et le régime stationnaire. Pour la phase de démarrage, la caractérisation des premières heures à partir de la mise en chauffage de la paroi est réalisée en termes de température pariétale, de vitesse et de comportement bi-/tri-dimensionnel de l'écoulement. Un écoulement de retour de grande échelle est mis en évidence. L'impact de la stratification thermique externe du canal est également étudié. Pour le régime stationnaire, les analyses sont réalisées sur des données pour lesquels le régime est considéré établi. Les comportements thermique et dynamique sont étudiés et mettent en évidence deux états distincts. Des écoulements de retour sont également observés. Enfin, les influences du nombre de Prandtl et de l'écartement du canal sont discutées.

In North America, space heating, hot water, and air conditioning use more secondary energy thanany other activity within buildings, thus emitting the majority of scope 1 and scope 2 GreenhouseGases (GHG). The Ground Source Heat Pump (GSHP) uses one-third the energy of traditionaltechnologies to provide space conditioning and hot water services.While GSHP is a well-established technology, the energy savings and lower GHG emissionshave not translated into their widespread adoption. Public policy measures and financialincentives adopted to promote GSHP have failed to lead to broad adoption or lower costs. Thisthesis examines the adoption of GSHP in response to supportive policies among residential,institutional, and city-scale adopters.Detailed site-level and panel data permit natural experiments on the response of residentialadopters in Canada and the US to changing incentives. At higher scales, regulatory proceedingsconcerning the offering of Thermal Energy Services (TES) has provided a case study for analysisof utility models to finance GSHP for commercial and institutional clients.In Canada and the US, financial incentives failed to sustain the adoption of GSHP throughout orafter the period of subsidy among residential households. Neither did incentives lead to adecrease in price over time. Free-ridership problems in Canada and an inability to make inroadsto areas served by natural gas have stranded GSHP technology. Further, the capital cost ofGSHP results in a higher lifecycle cost than most alternatives. The economy-wide benefits offinancial incentives for GSHP are limited in Canada, where most heat pumps are imported.iiiTES provide compelling innovations to bridge barriers at higher scales. TES overcome balancesheet constraints on debt common to public sector organizations by financing capital equipmentand renovations as utility payments. TES can overcome capital constraints faced by developersby financing equipment inside the building lowering construction costs. However, our casestudy of public procurement reveals TES to be a costly approach in the long run. The insightsfrom this research are translated into best practices and policy advice to improve contracting,increase awareness, and align incentives for greater efficiency.; En Amérique du Nord, le chauffage de l'espace, l'eau chaude, et l'utilisation de la climatisation énergie secondaire plus que toute autre activité au sein de bâtiments, émettant ainsi la majorité des gaz périmètres 1 et 2 serre (GES). La pompe à chaleur géothermique (PCG) utilise un tiers de l'énergie des technologies traditionnelles de fournir un espace de services d'eau chaude et de climatisation. Bien géothermique est une technologie bien établie, les économies d'énergie et les émissions de GES ne sont pas traduits dans leur adoption généralisée. Les mesures de politique publique et les incitations financières adoptées pour promouvoir PCG ont échoué à conduire à une large adoption ou de réduire les coûts. Cette thèse examine l'adoption de pompes à chaleur géothermiques en réponse aux politiques de soutien parmi les adopteurs résidentiels, institutionnels, et la ville-échelle. Données au niveau détaillé du site et des panneaux permettent expériences naturelles sur la réponse des adoptants résidentiels au Canada et aux États-Unis à l'évolution des incitations. À des échelles supérieures, les procédures réglementaires relatives à l'offre de services de l'énergie thermique (TES) a fourni une étude de cas pour l'analyse des modèles d'utilité pour financer géothermique pour les clients commerciaux et institutionnels. Au Canada et aux États-Unis, les incitations financières ont échoué à soutenir l'adoption de la pompe à chaleur géothermique à travers ou après la période de la subvention pour les ménages résidentiels. Pas plus que les incitations conduisent à une diminution des prix dans le temps. Problèmes de resquillage au Canada et une incapacité à faire des incursions dans les zones desservies par le gaz naturel ont brin technologie géothermique. En outre, le coût en capital de pompes à chaleur géothermiques en résulte un coût de cycle de vie plus élevé que la plupart des solutions de rechange. Les avantages de l'économie à l'échelle d'incitations financières pour les pompes à chaleur géothermiques sont limitées au Canada, où la plupart des pompes à chaleur sont importés. TES fournissent innovations convaincantes pour combler les obstacles à des échelles supérieures. TES surmonter équilibrer les contraintes de bilan sur la dette commune aux organisations du secteur public par le financement de biens d'équipement et de rénovation que les paiements de services publics. TES peut surmonter les contraintes de capitaux rencontrés par les développeurs en finançant des équipements à l'intérieur du bâtiment en réduisant les coûts de construction. Cependant, notre étude des marchés publics de cas révèle TES être une approche coûteuse dans le long terme. Les perspectives de cette recherche sont traduits dans les meilleures pratiques et des conseils stratégiques pour améliorer la passation des marchés, accroître la sensibilisation, et aligner les incitations pour une plus grande efficacité.

The color of aqueous solutions obtained by heating carrot (Daucus carota L.) roots in water ("stocks") is different when the thermal treatment is applied with or without exposure to light. CIE L*, a*, and b* scale values of stocks processed for different times were recoreded and 4 patterns were initially observed. To explain the 1st part of this evolution (patterns 1 and 2), pectin extraction and beta-elimination in stocks were studied. Light dependence was investigated to explain patterns 3 and 4. A model with 2 compounds is proposed to explain all the color variations.

Due to their complex composition and properties, the continuous thermal processing of solid–liquid mixtures (e.g. suspension of fragile particle in viscous carrier fluids) remains an empirical and random operation as compared to canning. Alternative technologies (e.g. ohmic heating) may achieve high-temperature treatment in a short time (HTST) but requires a perfect knowledge of thermo-physical and electrical properties of both particles and carrier fluid. Food properties are needed and play a significant role to predict and define the quality and behaviour of solid–liquid mixture. The properties of red beans (Phaseolus vulgaris L.) and a model non-Newtonian carrier fluid were studied throughout the duration of the process. Physical (rheological behaviour, density, shape and dimensions), mechanical (elasticity modulus, maximal deformation and stress) and thermal (heat capacity, thermal conductivity, thermal diffusivity) properties as a function of water content ranging from 11.6 to 67.4% w/w are reported. The electrical conductivity (electrical properties) was described as a function of the temperature and the solid concentration by a semi-empirical equation. The limiting factors to succeed a HTST for heterogeneous products in continuous thermal process were identified and discussed in the light of the properties of the foods involved. The large dispersion of particle mass volume had a simultaneous incidence of the suspension flow and the heat transfer. The volume expansion of particle (+22% between blanched and cooked bean) and the important loss of mechanical properties (−68% for elastic properties) constitutes unavoidable limiting factors inducing mechanical degradation and sometimes plugging of the duct. The electrical conductivity is strongly affected by a combined effect of temperature and solid concentration, which will induces irreversible heat treatment heterogeneity between particles. This work stresses that the continuous conventional or ohmic heating of these cooked dishes will be hard to achieve on an industrial scale.

Wood Multi-staged gasification in a fixed bed reactor is suitable for small-scale electricity generation. In these processes, the pyrolysis is performed in a continuous downward fixed bed reactor. The main feature of this reactor is the autothermal operation. Energy for heating, drying and pyrolysis is supplied by partial combustion of wood, known as “oxidative pyrolysis”. The air introduced from the top of the reactor induces a combustion front that propagates countercurrent with the solids and gazes flows. The work presented in this document aimed to achieve a better description of this process. A multi-scale approach was considered. Therefore, we have firstly studied the behavior of an isolated particle before focusing on the overall fixed bed. At the particle scale, we have quantified the effect of oxygen and of particle size on the oxidative pyrolysis kinetics. This led us to the setup of a kinetic model for this transformation.At the fixed bed scale, the propagation of the combustion front was studied considering the experimental and numerical approaches, which provides a better understanding of this step of the wood staged gasifiers., Les procédés de gazéification de bois à lits fixes étagés sont adaptés à la production d'électricité de petites puissances. Dans ces procédés, la pyrolyse est opérée dans un réacteur continu à lit fixe descendant. La particularité de ce type de réacteur est son fonctionnement autothermique. L'énergie nécessaire au chauffage, au séchage et à la pyrolyse est apportée par la combustion partielle du bois : on parle de “pyrolyse oxydante”. L'injection d'air par le haut du réacteur provoque la propagation d'une zone d'oxydation dans le milieu poreux à contre-courant des écoulements des solides et des gaz. Les travaux présentés dans ce manuscrit visent une meilleure description de cette étape du procédé. Le problème posé est de type multi-échelles. Ainsi, nous avons préalablement mené une étude à l'échelle de la particule isolée avant de s'intéresser au comportement global du lit fixe. A l'échelle de la particule, nous avons quantifié l'effet de l'oxygène et de la taille des particules sur la cinétique de la pyrolyse oxydante. Cette étude nous a guidés pour la mise en place d'un modèle cinétique de cette transformation. A l'échelle du lit fixe, la propagation de la zone d'oxydation a été caractérisée par des approches expérimentale et numérique, offrant ainsi une meilleure connaissance de cette étape du procédé étagé.

International audience

The National Energy Code of Canada for Buildings 2015, together with the National Building Code of Canada 2015, the National Plumbing Code of Canada 2015 and the National Fire Code of Canada 2015, is an objective-based National Model Code that can be adopted by provincial and territorial governments. Codes Canada are developed by the Canadian Commission on Building and Fire Codes (CCBFC). In Canada, provincial and territorial governments have the authority to enact legislation that regulates building design and construction within their jurisdictions. This legislation may include the adoption of the National Energy Code for Buildings (NECB) without change or with modifications to suit local needs, and the enactment of other laws and regulations regarding building design and construction, including the requirements for professional involvement. The NECB is a model code in the sense that it helps promote consistency among provincial and territorial building codes. Persons involved in the design or construction of a building should consult the provincial or territorial government concerned to find out which construction requirements are applicable. This edition of the NECB succeeds the 2011 edition. The development of the NECB 2015 has been a collaborative effort involving the National Research Council of Canada (NRC), Natural Resources Canada (NRCan) and other stakeholders. NRCan’s financial and technical contributions will improve the energy efficiency of new buildings and reduce greenhouse gas emissions. The NECB 2015, Le Code national de l'énergie pour les bâtiments – Canada 2015 (CNÉB), tout comme le Code national du bâtiment – Canada 2015, le Code national de la plomberie — Canada 2015 et le Code national de prévention des incendies – Canada 2015, est un code modèle national axé sur les objectifs qui peut être adopté par les gouvernements provinciaux et territoriaux. Les publications de Codes Canada sont élaborées par la Commission canadienne des codes du bâtiment et de prévention des incendies (CCCBPI). Au Canada, les gouvernements provinciaux et territoriaux ont l'autorité nécessaire pour adopter les lois qui réglementent la conception et la construction des bâtiments relevant de leur compétence, notamment le CNÉB qui peut être adopté sans aucun changement ou avec des modifications destinées à répondre à des besoins locaux. Les provinces et les territoires adoptent aussi d'autres lois et règlements en matière de conception et de construction de bâtiments, notamment des exigences relatives à la participation de professionnels dûment qualifiés. Le CNÉB est un code modèle en ce sens qu'il contribue à assurer l'uniformité entre les codes du bâtiment adoptés par les gouvernements provinciaux et territoriaux. Les personnes participant à la conception et à la construction d'un bâtiment devraient consulter le gouvernement provincial ou territorial concerné afin de s'assurer qu'elles utilisent les exigences de construction appropriées. La présente édition remplace l'édition de 2011 du CNÉB. Le CNÉB 2015 a vu le jour grâce à un effort de collaboration entre le Conseil national de recherches du Canada (CNRC), Ressources naturelles Canada (RNCan) et d'autres intervenants. La contribution financière et technique de RNCan améliorera l'efficacité énergétique des bâtiments neufs et réduira les émissions de gaz à effet de serre. Le CNÉB 2015 contribuera à des avantages à long terme à la fois pour l'économie canadienne et pour l'environnement., On inside cover: First Edition 1997. Second Edition 2011. Third Edition 2015., Sur la couverture intérieure : « First Edition 1997. Second Edition 2011. Third Edition 2015. »

National audience; Cooking conditions are the key factor for organoleptic and sanitary qualities of meat products. This study focused on these bivalent properties by determining the odour-active compounds and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in cooked meat with high resolution GC-olfactometry and GC×GC-TOF/MS, respectively. PCA permitted to stress that to achieve a balance between sanitary and organoleptic properties, a compromise in the cooking conditions has to be reached as both key odorants and toxicants are more produced when heating intensity is increasing.

Le poêle de chauffage en Bulgarie et ses traces archéologiques 1 Guergana GUIONOVA Résumé : Quelques rares publications bulgares évoquent déjà les poêles en céramiques et surtout leurs coupelles trouvées lors des fouilles archéologiques à Sofia ou Vratsa. Les comparaisons avec des exemples de l'Europe centrale et orientale ne précisent pas leur datation et elles sont placées dans période large allant du XV e au XVIII e s. Des recherches sur les sources documentaires mentionnent l' existence des corporations des « déglari » et les récits de voyages apportent des informations contradictoires sur l' existence des pôles de chauffage dans les maisons. Des nouvelles recherches archéologiques à Sofia et à Kustendil ont permis d'affirmer l' existence assez fréquente des poêles. Les caractéristiques de coupelles-pâte, revêtements et décor-confirment leur appartenance à la production potière locale. Les données du terrain ont permis de proposer des datations pour les différentes formes. Ainsi, les plus anciennes, au tournant du XVII e s., sont plus profondes, d' ouverture ronde ou carrée, sans revêtement ou glaçurées sur engobe. A la même période existent des coupelles carrées plus basses, toujours glaçurées, qui dans les courant du XVIII e-XIX e s. reçoivent un décor en relief, rehaussé parfois de jaune. A la même période appartiennent probablement les coupelles rondes à corps profilé de Kyustendil. Il se pose, par ailleurs, la question sur l' organisation de l'activité des « déglari » ainsi que celle sur la spécialisation ou plutôt la polyvalence de la production potière. Si les fouilles archéologiques fournissent peu de renseignements sur ces structures de chauffage, les études ethnographiques architecturales livrent quelques informations pour les XIX e-XX e siècles.

Efficient radiant heating and cooling systems are promising technologies in slashing energy bills and improving occupant thermal comfort in buildings with low energy demands such as houses and residential buildings. However, the thermal performance of radiant systems in buildings has not been fully understood and accounted for in currently available building energy simulation software. The challenging tasks to improve the applicability of radiant systems are the development of an accurate prediction model and its integration in the energy simulation software. This paper addresses the development of a semi-analytical model for radiant heating and cooling systems for integration in energy simulation software that use the one-dimensional numerical modeling to calculate the heat transfer within the building construction assemblies. The model combines the one-dimensional numerical model of the energy simulation software with a two-dimensional analytical model. The advantage of this model over the one-dimensional one is that it accurately predict the contact surface temperature of the circuit-tubing and the adjacent medium, required to compute the boiler/chiller power, and the minimum and maximum ceiling/floor temperatures, required for moisture condensation (ceiling cooling systems), thermal comfort (heating floor systems) and controls. The model predictions for slab-on-grade heating systems compared very well with the results from a full two-dimensional numerical model.

Serão apresentados métodos científicos e resultados tecnológicos para a realização de balanços de energia e de massa, e do calculo do tempo de retenção de uma particula no evaporador. Dando Ênfase na importância da instrumentação para o melhor controle da operação unitaria.

Équipe 107 : Physique des plasmas chauds; International audience; The understanding of wave propagation in turbulent magnetized plasmas can be rather complex, particularly if they are inhomogeneous and time-dependent. Simulation can be a useful tool for wave propagation studies, provided that the ``model'' equations take into account the characteristics of the medium relevant for the studied problem and that the numerical scheme including boundary conditions is stable and accurate enough. The choices for the model equations and the corresponding schemes are analyzed and discussed as a function of various parameters, such as the order of the numerical scheme and the number of grid points per wavelength. A quick review of the up-to-date numerical developments is given on the sheath boundary conditions and on the perfect matching layer in anisotropic media. Possible developments of plasma diagnostics conclude this state-of-the-art of simulations of electromagnetic waves in plasmas.

International audience; Main industrial technologies to manufacture heat exchanger are described. Various criteria of classification are presented: by technology, by process or heat transfer mode, by application, by wall material. A table gives the main types of heat exchangers according to these criteria. The most used kinds of heat exchangers are detailed (Shell and tube, Plate, etc.) by specifying the applications for which they are the best suited.; Cet article décrit les principales technologies industrielles aboutissant à la réalisation d'un échangeur de chaleur. Les divers critères de classement des échangeurs sont technologiques, par procédé et mode de transfert de chaleur, par fonction ou par matériau constituant les parois. Un tableau donne les principaux types d'échangeurs en fonction de ces critères. Les types d'échangeurs les plus utilisés (à tubes, à plaques, etc.) sont détaillés en précisant les applications pour lesquelles ils sont les mieux adaptés.

In the current context of hardening of thermal regulations to improve the energy efficiency of buildings, it is necessary to reconsider the heating, cooling and domestic hot water installations. A multifunctional heat pump system for simultaneous heating and cooling (HPS), which simultaneously produces cooling and heating energy, seems to be an interesting solution. The use of a refrigerant with low global warming potential (GWP expressed in equivalent emissions of CO2) in the refrigeration machinery can respond effectively to the problem of reducing greenhouse gas emissions. This work presents a pre-industrial prototype of HPS using propane as refrigerant. Propane (R290) is interesting firstly for its low environmental impact (zero ODP and GWP100 = 3) and for the energy performance. The prototype is the result of the collaboration between the Technical Centre for refrigeration and HVAC, Pôle Cristal and LGCGM laboratory. A new architecture of the refrigerant circuit of the HPS is proposed with a significant reduction in the number of valves. This architecture allows for efficient recovery of the refrigerant charge when switching between modes. The needs for heating, cooling and domestic hot water for three types of buildings in different climates are obtained by simulation using TRNSYS. The nature of the building and climate strongly influence the simultaneous nature of the needs. A ratio of simultaneous needs (RSN) is proposed to identify the most suitable building for the simultaneous production of heating and cooling energy. Climate chamber tests were used to validate the operation of the prototype and characterize its performance. These experimental results were used to calibrate the models of components and refrigerating machines for each operation developed with EES software. A collective residential building and an office building were selected in the comparative study, in order to evaluate the influence of the nature of the requirements on the performance of the HPS. Annual performance simulated by the co-solving method (EES-TRNSYS) of HPS is compared to a reference solution that combines a reversible air / water heat pump for heating, cooling and thermodynamic water heater for domestic hot water. The simulation results of the seasonal performance showed that the office building is interesting in the case of areas requiring a strong need for refreshment throughout the year.; Dans le contexte actuel de durcissement de la réglementation thermique visant à améliorer l’efficacité énergétique des bâtiments, il est nécessaire de repenser les installations de chauffage, de rafraîchissement et d’eau chaude sanitaire. Un système thermodynamique multifonction, appelé thermofrigopompe (TFP), produisant simultanément de l’énergie frigorifique et calorifique, semble alors une solution intéressante. L’emploi d’un fluide frigorigène à faible potentiel de réchauffement global (le GWP exprimé en émissions équivalentes de CO2), dans les machines frigorifiques, permet de répondre de manière efficace à la problématique de réduction des émissions de gaz à effet de serre. Cette thèse présente un prototype préindustriel de thermofrigopompe utilisant le propane comme fluide frigorigène. Le propane (R290) est intéressant d’abord pour son faible impact environnemental (ODP nul et GWP100ans =3) et pour ces performances énergétiques. Le prototype est le fruit d’une collaboration entre le Pôle cristal, centre technique froid et génie climatique de Dinan, et le laboratoire LGCGM de Rennes. Une nouvelle architecture du circuit frigorifique de la TFP est proposée avec une réduction significative du nombre d’électrovannes. Cette architecture permet une récupération efficace de la charge en fluide frigorigène lors des basculements entre les différents modes. Les besoins en chauffage, rafraîchissement et eau chaude sanitaire de trois types de bâtiments situés dans différents climats sont obtenus par simulation sous TRNSYS. La nature du bâtiment ainsi que le climat influencent fortement le caractère simultané des besoins. Un indicateur de besoins simultanés (TBS) est proposé afin d’identifier le bâtiment le plus adapté à une solution de production simultanée. Des essais en chambre climatique ont permis de valider le fonctionnement du prototype et de caractériser ses performances. Ces résultats expérimentaux ont servis à calibrer les modèles de composants et de machines frigorifiques pour chaque mode de fonctionnement développés avec le logiciel EES. Un bâtiment résidentiel collectif et un immeuble de bureaux ont été choisis dans l’étude comparative, afin d’évaluer l’influence de la nature des besoins sur les performances de la TFP. Les performances annuelles simulées par la méthode de corésolution (EES-TRNSYS) de la TFP sont comparées à une solution référence qui combine une PAC air/eau réversible pour le chauffage, et le rafraîchissement et un ballon thermodynamique pour l’ECS. Les résultats des simulations des performances saisonnières ont démontré que la piste des bureaux est intéressante dans le cas de zones nécessitant un fort besoin en rafraîchissement tout au long de l’année.

International audience

Dry heating is commonly used in food and pharmaceutical industries to decontaminate heat-sensitive samples such as egg white or therapeutic protein products. Under these conditions thermal stability of proteins is increased and the changes in protein structure are limited.However, it was noted that the functionalities of the dry heated proteins are changed: for instance lysozyme, a poor foaming agent, gives stable foams after dry heating even if the secondary and tertiary structure of the protein are not affected. This discovery expends the use of dry heat treatment for functionalizing a wide variety of food proteins, even to those that resist wet-heat treatments of decontamination. A clear picture of dry-heat induced modifications of proteins is necessary especially for those dedicated to the formulation of infant formula. In this study, LC-MS/MS was used to track the chemical modifications on milk proteins as illustrated here with α-lactalbumin. The samplesadjusted to pH 6.5 and water activity a w= 0.23 were dry heated at 100°C for up to 24 hours. Dry heat treatment traps a fraction of α-lactalbumin molecules into non-native monomers.These non-native monomers were characterized by the loss of one or two water molecules per α-lactalbumin molecules. Using tandem mass spectrometric peptide mapping, these chemical modification were attributed to i- the formation of pyroglutamic acid from the N-term glutamic acid and ii- the formation of an internal cyclic imide at position Asp64 . The structural and functional consequences of theses modifications are discussed.

absent

The use of energy storage systems that exploit latent heat represents a promising solution to erase the heating demand of residential buildings during periods of peak demand. Equipping a building with such components can contribute to the goal of peak shaving in terms of public electricity grid supply. Significant drawbacks, however, are the low thermal conductivity of Phase Change Materials (PCM) that typically constitute such systems,and the requirement for a high rate of discharge. Consequently, the use of so-called architectured materials has been put forward as a means to optimize the effective conductivity of storage materials. Our work is focused upon the development of a methodology to design optimal materials for such systems that meet the criteria of energy storage and energy output. A so-called “top-down metholodogy” was implemented for the present work. This approach includes three scales of interest: building (top), system and material (down). The aim of the building scale analysis is to formulate a set of general design requirements. These are complemented by performance indicators, which are defined at the scale of the system. Finally, at the scale of the material, the architecture of the identified material is elaborated. A numerical simulation tool was developed to determine performance indicators for a latent heat energy storage system comprising of an air/PCM heat exchanger. This model was tested against a benchmark analytical solution and validated though comparison to experimental data. The developed methodology is applied to the specific case of an air/PCM exchanger latent-heat energy storage system. The system is analysed through the study of dimensionless numbers, which provide a set of design indicators for the system. As a result of this stage, the optimal material and functional properties are thus identified. Finally, an architectured material is proposed that would satisfy the design requirements of the storage system. We demonstrate that an arrangement composed of a sandwich of planar layers with nails and PCM can offer the required material properties. Furthermore, in order to meet the desired functional properties, the system design is modified by the addition of fins at the exchange surfaces. With the addition of 20 fins of 3mm thickness attached to the exchange surface of the sandwich panel, the storage system eliminated the heating demand for 2 hours during the period of high daily demand in winter., L'utilisation de systèmes de stockage par chaleur latente constitue une solution permettant l'effacement du chauffage d'un bâtiment résidentiel pendant les périodes de forte demande. Une telle stratégie peut avoir pour objectif le lissage des pics d'appel en puissance du réseau électrique. Cependant, la faible conductivité des matériaux à changement de phase (MCP) qui constituent ces systèmes et le besoin d'une puissance de décharge importante imposent l'utilisation de matériaux dits "architecturés" afin d'optimiser la conductivité équivalente des matériaux stockeurs. Nos travaux s'intéressent plus particulièrement à la méthodologie pour la conception de matériaux pour ces systèmes afin de satisfaire aux exigences de stockage d'énergie et de puissance de restitution. La méthodologie proposée dans ces travaux de thèse est dénommé « Top-down methodology ». Cette méthodologie comporte trois échelles : l'échelle bâtiment (top), l'échelle système et l'échelle matériau (down). L'échelle bâtiment a comme objectif de spécifier le cahier des charges. A l'échelle système, des indicateurs de performance sont définis. Enfin, à l'échelle matériau, l'architecture du matériau solution est proposée. Un outil numérique modélisant le système de stockage par chaleur latente de type échangeur de chaleur air/MCP à été développé pour évaluer les indicateurs de performance. Ce modèle numérique est vérifié avec un cas analytique et validé par comparaison avec des données expérimentales. La méthodologie développée est mise en œuvre dans un deuxième cas d'étude pour le même type de système de stockage. L'analyse du système via les nombres adimensionnels permet d'obtenir des indicateurs de performance du système. A l'issue de cette étape, les propriétés matériaux et fonctionnelles optimales du système sont donc connues. Enfin, un matériau architecturé est alors proposé afin de satisfaire les exigences du système de stockage. Nous montrons alors que par l'intermédiaire d'une plaque sandwich contenant des clous et du MCP les propriétés matériaux nécessaires sont obtenues. De plus, afin de satisfaire aux exigences en termes de propriétés fonctionnelles, le design du système est modifié en ajoutant des ailettes sur les surfaces d'échange. Nous montrons que avec 20 ailettes de 3mm d'épaisseur sur la surface d'échange de la planche à clous, le chauffage est effacé pendant 2h lors de la période de forte demande journalière pendant l'hiver.

Milk proteins are important for their nutritional value and for their functional properties. Heat treatment is commonly used in dairy technology and in some cases milk is submitted to cumulative heat treatments. However, behavior of protein during heating depends on the physico-chemical conditions and also on the presence of other molecules (sugar, protein and lipid). We hypothesized that in addition of the well- known β-lactoglobulin (β-Lg) / κ-casein (κ-CN) complexes, other kind of aggregates occur in heated milk. To gain information of the occurrence of such species, the aim of this work was to study the effects of a strong heat treatment (90 ºC with different holding times) using following model systems: purified β-Lg and β-casein (β-CN), in presence of a reducing sugar (glucose) at neutral pH heated up to 24 h; and β-Lg with other milk proteins: αS2-casein (αS2-CN) and κ-CN at neutral pH. Furthermore, we studied the consequences on the in vitro simulated digestion of the produced aggregates. To characterize aggregates formed during heat-treatment and their breakdown, we use a series of techniques: gel electrophoresis (LDS-PAGE), thioflavin T essay, transmission electron microscopy, size exclusion chromatography, fluorescence, dynamic light scattering and hydrolysis kinetics. Our results revealed that high temperatures have favored the formation of covalent bonds, others than disulphide. β-Lg fibrils were produced at neutral pH and glucose decreased aggregate formation. On the other hand, glucose accelerate β-casein aggregation. About digestion, when we consider only Maillard Reaction, we show that proteolysis was impaired by glycosylation. When β-Lg was heated with αS2-CN or κ-CN, we observed that homo- or hetero- aggregates were formed. Finally, the digestion of the mixed aggregates did not change when different proteins were heated together; even a slight increase of susceptibility to proteolysis was noted. These fundamentals studies highlighted some possible protein/sugar and protein/protein interactions during heat treatment, and give more details on the possible chemical transformations that occur during severe or cumulative heat treatments. Further, information about digestion of the aggregates may assist future studies about allergenicity or availability of milk proteins.; Les protéines du lait sont importantes pour leur valeur nutritive et pour leurs propriétés fonctionnelles. Le traitement thermique est couramment utilisé dans la technologie laitière et dans certains cas, les composants du lait sont soumis aux effets cumulatifs de ce traitement. Le comportement des protéines lors du chauffage dépend des conditions physico-chimiques ainsi que de la présence d'autres partenaires (sucre, protéines et lipides). Notre hypothèse était que d'autres types d'agrégats peuvent se produire dans le lait chauffé, en plus du complexe entre β-lactoglobuline (β-Lg) et κ-caséine (β-Lg). Pour obtenir des informations sur la présence de ces espèces dans le lait chauffé, le but de ce travail était d'étudier les effets d'un traitement thermique intense (90 ºC, jusqu’à 24 h) à pH neutre sur les systèmes suivants: i- β-Lg et β-caséine (β-CN) purifiées, avec et sans glucose; ii- β-Lg en présences des caséines αS2 (αS2-CN) ou kappa (κ-CN). En outre, nous avons étudié les conséquences sur la digestion simulée in vitro des agrégats produits dans ces conditions. Nous avons utilisé une série de techniques: électrophorèse sur gel (LDS-PAGE), microscopie électronique à transmission, chromatographie d'exclusion stérique, fluorescence, diffusion dynamique de la lumière et l'hydrolyse enzymatique. Nos résultats ont révélé que les températures élevées favorisent la formation de liaisons covalentes, autres que celles impliquant des ponts disulfures. Des fibres de β-Lg ont été produites à pH neutre et le glucose ralenti la formation des structures fibrillaires. Le glucose accélère en revanche l'agrégation de la β-CN. La glycation a eu pour conséquence de ralentir la cinétique de digestion des protéines. Des homo- ou hétéro-agrégats sont formés par chauffage de la β-Lg en présence de αS2-CN ou κ-CN. Ces études fondamentales ont mis en évidence des interactions possibles de protéines/sucre et protéine/protéine pendant le traitement thermique, et donnent des indications sur les transformations éventuelles pouvant intervenir dans les laits chauffés.

International audience

Nous présentons dans ce rapport une synthèse des mesures et analyses réalisées sur un échantillon de près de 70 bâtiments (ou chaufferies) et 140 boucles de distribution de chauffage (secteurs). Après avoir effectué une description de l'importance des niveaux de températures de chauffage et des caractéristiques météorologiques (chapitre 1), nous détaillons ensuite les informations générales sur les caractéristiques des bâtiments qui font partie de l'échantillon étudié (chapitre 2). Nous explicitons ensuite la méthodologie de mesures et de traitements des données (chapitre 3), avant de présenter les résultats globaux obtenus des mesures et analyses sur les températures de départ, de retour et les différences de température départ-retour, que l'on a mis ensuite en relation avec certaines caractéristiques des bâtiments comme le type d'émission de chaleur, l'époque de construction ou l'indice de dépense chaleur (chapitre 4 pour l'analyse de cas particuliers, chapitre 5 pour l'analyse sur l'ensemble de l'échantillon). Les résultats principaux des mesures et analyses de températures de chauffage pour chaque bâtiment étudié sont placés en annexe (cf. annexe 8). Les résultats y sont présentés sous forme de fiches et contiennent une description du bâtiment et de la chaufferie, des séries chronologiques des mesures de température, des graphiques montrant les profils horaires, des graphiques montrant les températures de départ en fonction de la température externe et des courbes de régression linéaires pour l'extrapolation des mesures au conditions-type.

Summary The role of thiol/disulphide exchanges during acid gelation of preheated milk was studied with milk samples with or without N-ethylmaleimide (NEM), a thiol-blocking agent, and acidified to pH 4 by the addition of glucono-delta-lactone at 20 °C. Active or total thiol groups, particle size with light scattering measurements in a dissociating solvent or by SDS-agarose electrophoresis were determined on acidified milk samples. Diffusing wave spectroscopy and rheology in low strain were applied during acidification of sample, while rheology in large strain was applied on final acid gels. The only effect of the presence of NEM was a reduced firmness of acid gels as measured at large strain and a reduced tendency to form large aggregates at pH

Skim milk with low levels of added b-mercaptoethanol (SM ME) and untreated skim milk (SM) were heated and then made into acid gels. Acid gels prepared from heated SM ME had markedly higher firmness and contained more protein connections than acid gels prepared from heated SM. Electrophoretic analyses of the milks showed that the levels of b-lactoglobulin and a-lactalbumin associated with the casein micelles increased with increasing b-ME concentration. The levels of disulphide-linked whey proteins were higher in SM ME than in SM. This suggested that there may be higher levels of initiators for thiol disulphide exchange reactions, resulting in an increase in the rate of the reactions and the formation of greater numbers of small aggregates, in SM ME than in SM. Consequently, acid gels made from SM ME may have more bonds and more particles participating in the network, resulting in firmer gels, than acid gels made from SM.

UMR 1334 AGAP : Equipe AFEF ‘Architecture et Fonctionnement des Espèces fruitières’ ; Team AFFS ‘Architecture and Functioning of Fruit Species’; In the current context of global warming, an analysis is required of spatially-extensive and long-term blooming data in fruit trees to make up for insufficient information on regional-scale blooming changes and determinisms that are key to the phenological adaptation of these species. We therefore analysed blooming dates over long periods at climate-contrasted sites in Western Europe, focusing mainly on the Golden Delicious apple that is grown worldwide. On average, blooming advances were more pronounced in northern continental (10 days) than in western oceanic (6–7 days) regions, while the shortest advance was found on the Mediterranean coastline. Temporal trends toward blooming phase shortenings were also observed in continental regions. These regional differences in temporal variability across Western Europe resulted in a decrease in spatial variability, i.e. shorter time intervals between blooming dates in contrasted regions (8–10-day decrease for full bloom between Mediterranean and continental regions). Fitted sequential models were used to reproduce phenological changes. Marked trends toward shorter simulated durations of forcing period (bud growth from dormancy release to blooming) and high positive correlations between these durations and observed blooming dates support the notion that blooming advances and shortenings are mainly due to faster satisfaction of the heating requirement. However, trends toward later dormancy releases were also noted in oceanic and Mediterranean regions. This could tend toward blooming delays and explain the shorter advances in these regions despite similar or greater warming. The regional differences in simulated chilling and forcing periods were consistent with the regional differences in temperature increases.

De antid. 1. 3 is of interest in three respects : Galen explains his father's clever method of wine ageing, and, to this end, he does not only explain the fittings of his apotheke with precision, but he describes also in great detail the layout of the pergamenian farmhouse, and he gives us invaluable information on asiatic and italian wines (Pergamon and Campania). Critical and exegetical examination of this important digression in the light of loca similia, firstly galenic texts (De bonis malisque suris, De simpl. med. fac, In Hippocr. Aphor.), in addition to which we must consider Athenaeus' evidence (26c-27d)., L'intérêt de De antidotis 1. 3 est triple : en exposant l'ingénieuse méthode mise au point par son père pour conserver ses vins, Galien non seulement est amené à décrire avec précision les aménagements de son apothèque et, par voie de conséquence, la structure de la maison rurale pergaménienne, mais encore il fournit de précieux renseignements sur les vins d'Asie (Pergame) et d'Italie (Campanie entre autres). Examen critique et exégétique de cette longue digression à la lumière des textes parallèles, en première ligne ceux de Galien (De bonis malisque suris, De simpl med.fac, In Hippocratis aphorismos) auxquels s'ajoute le témoignage d'Athénée (26c-27d)., Jacques Jean-Marie. La conservation du vin à Pergame au IIe siècle après J.-C.. In: Revue des Études Anciennes. Tome 98, 1996, n°1-2. pp. 173-185.

This thesis aims to integrate components of an economic model of the behaviors of households in a technological model of French residential sector energy consumption dynamics and to analyze the consequences of this integration on the results of long-term residential energy consumption simulations (2030-2050). The results of this work highlight significant differences between the actual household space heating energy consumptions and those estimated by engineering models. These differences are largely due to the elasticity of thermal comfort demand to thermal comfort price. Our improved model makes it possible to conjointly integrate the concepts of price elasticity and rebound effect (the increase in energy service level following an improvement in energy performance of the equipment providing the service) in a daily behavior model. Regarding space heating consumption, the consequences of this behavioral adaptation - combined with some technical defects - are a significant reduction of the technical and behavorial energy saving potentials (while effective daily use of energy is generally lower than predicted by engineering models) at a national level. This implies that mid and long-term national energy policy targets (a 38% drop in primary energy consumption by 2020 and a reduction in greenhouse gas emissions by a factor of 4 by 2050 compared to the 1990 level) will be harder to reach than previously expected for the residential sector. These results also imply that a strong reduction in carbon emissions cannot be achieved solely through the diffusion of efficient technologies and energy conservation behavior but also requires to significantly lower the average carbon content of residential space heating energy through the generalized use of wood energy. The second issue addressed in this thesis is the influence of the resolution of a techno-economic model (i.e. its ability to represent the various values that a variable can have within the modeled system) on its results. Simulation results show that the modeling of the distributions instead of the average values of variables changes both the estimations of total energy consumption of dwelling stock and the dynamics of this consumption. The comparison of refurbishment market modeling in engineering and econometric models shows that a part of the heterogeneity of the market is not accounted for in engineering models. If the economic context encourages the diffusion of energy efficient or low-carbon technologies (for instance in the case of a significant carbon tax) then adding market heterogeneity in engineering models implies more pessimistic simulation results regarding energy consumption reduction and GHG abatements. The model of French residential energy consumption dynamics that was developed during the thesis (BEUS) has been applied to various foresight studies. A progressive tariff (or tier pricing) on electricity has been modeled and its effects on demand have been simulated. When applied, this tariff causes a switch from electricity-based heating systems to more carbon intensive ones. In order to avoid this unwanted effect of progressive tariff, an extension of this tariff structure to all energies has been modeled and simulated, as well as the fiscal equivalent of this measure: a bonus-malus for sustainable energy consumption. The simulations - made in a simplified regulatory environment - show that these measures could accelerate the transition of existing housing stock to a lower level of energy consumption and GHG emissions.; Cette thèse a pour objectif d'intégrer une représentation économique des comportements des ménages dans un cadre de modélisation technologique de la dynamique des consommations énergétiques du secteur résidentiel français, et d'en analyser les implications dans le cadre d'exercices prospectifs de long terme (2030-2050). Les travaux réalisés ont permis de mettre en relief des écarts importants entre les consommations réelles de chauffage résidentiel et l'estimation qui en est faite par des modèles dits d'ingénieur (thermique du bâtiment). Ces écarts sont en grande partie dus à l'élasticité de la demande de confort thermique au prix de celui-ci, dont la modélisation permet d'intégrer à la fois les concepts d'élasticité au prix des énergies et d'effet rebond (augmentation du niveau de service après une amélioration de la performance énergétique de l'équipement fournissant celui-ci). Concernant le chauffage individuel, les conséquences de cette adaptation, couplée à certaines malfaçons techniques, sont à la fois une réduction importante du gisement technique d'économie d'énergie et le constat que le gisement d'économies d'énergie associé à la diffusion de pratiques quotidiennes de sobriété énergétique est déjà largement exploité. Ceci implique que l'atteinte d'une division par 4 des émissions de gaz à effet de serre (GES) à l'horizon 2050 dans le secteur résidentiel français ne peut être réalisée uniquement au travers de la diffusion de technologies efficaces et de gestes de sobriété énergétique mais nécessite aussi une baisse significative du contenu carbone moyen du chauffage par une forte pénétration du bois énergie. Le deuxième volet abordé est celui de la représentation de l'hétérogénéité des variables manipulées dans un modèle technico-économique, et de ses implications à la fois sur l'estimation d'une consommation énergétique à un instant donné et sur sa dynamique. Il apparait que la présence d'hétérogénéités biaise l'estimation de la consommation énergétique des usages thermiques sans que la magnitude totale de ce biais puisse être estimée à partir des données disponibles. D'autre part, l'analyse des variables utilisées pour représenter le marché de la rénovation thermique des logements dans les modèles technico-économiques montre que plusieurs sources d'hétérogénéité de ce marché sont généralement omises. Les conséquences de l'ajout d'hétérogénéité dans ces modèles sont une moindre réduction des consommations énergétiques et émissions de GES dans un contexte favorable à la pénétration de technologies énergétiquement efficaces et peu émettrices de GES. Enfin, le modèle de dynamique des consommations énergétiques du parc résidentiel français développé au cours de la thèse (BEUS) a été appliqué à différents exercices prospectifs. En particulier, une tarification progressive de l'électricité a été simulée, dont les résultats révèlent un report des usages thermiques de l'électricité vers des énergies majoritairement plus carbonées. Ceci allant à contre-sens de la trajectoire recherchée de réduction du contenu carbone moyen des énergies de chauffage, un élargissement de ce tarif à toutes les énergies a été étudié et simulé, ainsi que l'équivalent fiscal de cet instrument : un bonus-malus à la consommation d'énergie durable. Les simulations réalisées, dans un environnement régulatoire et des conditions de mise en œuvre simplifiées, indiquent qu'ils permettraient d'accélérer la transition du parc résidentiel actuel vers un niveau plus faible de consommation d'énergie et d'émissions de GES.

Heating induces oxidation and conformation changes of proteins which affect meat products quality and nutritional value. To investigate this system by calculations, according to parameters like iron content or temperature, a stoichio-kinetic mathematical model was built. It consists of many differential equations solved numerically, each representing an elementary chemical reaction or physical phenomenon. The main phenomena taken into account are the iron oxidative cycle, free radicals interactions and protein oxidation and denaturation.

International audience; Exudates from rectus femoris pork’s tumbling were characterized by quantification of proteins, lipids and indicators of bonds between proteins (hydrophobicity, protein carbonyl groups, free thiols). Effect of salt content (112, 165 and 220 g/l in the brine) and cooking time were studied. No influence of salt was observed on protein content and composition, on lipids and on free thiol groups. Protein surface hydrophobicity was dependent on salt content, with a maximum with 165g/l of salt in brine. Anti-oxidant effect of salt on carbonyl content appeared when exudate was heated. Heating exudate led to an increase in protein hydrophobicity and carbonyl content and to a decrease in free thiols.

International audience; Cooking loss (CL) and water content (X) during wet cooking were measured on 5 mm thick discs, 3x3x3 cm and 5x5x5 cm cubes of five muscles of pork: semimembranosus (SM), biceps femoris (BF), rectus femoris (RF), semitendinosus (ST) and longissimus thoracis (LT). During heating, water content in meat decreased to reach an equilibrium state (XeqCL). Salt content, dimension and muscle type influenced XeqCL but effect of temperature remained preponderant . Equilibrium water content differed when sample was vacuum - packed or not, but it was difficult to determine whether it was due to the effect of the surrounding juice or to the difference in pressure.

Ovalbumin aggregation due to heating in solution increases its in vitro digestibility, compared to the native and dry-heated protein. 1 st Food Structures, Digestion & Health Conference

A thermodynamic approach based on a desorption method has recently been developed to evaluate the behaviour of dairy concentrates during drying. Involving overall heat and mass balance throughout the dryer, this approach can determine several key gas-feed parameters for industrial spray drying processes. Spray drying software (SD²P®) was then designed following this approach to predict the optimal inlet drying air temperatures with acceptable accuracy (95-99% accuracy) for spray drying of dairy products. However, the mass change of the sample was indirectly determined from the change in the relative humidity of the air during desorption, which could be a source of error below the detection threshold of the thermo-hygrometric sensor. In order to measure directly the mass change during drying by desorption, a modified drying by desorption method was investigated in this study. The novel method used a precise weight scale and a modified desorption cell which permitted measurement of the mass change of the sample and the relative humidity of the air at the same time. Different materials (water, skim milk, infant formulae, etc) were tested using this new method. The results obtained with direct (weight scale) and indirect (thermo-hygrometer) measurements were found to be highly consistent: the average difference was less than 2% and the coefficient of determination 0.99. This confirmed that the mass change estimation by the original desorption method was correct overall at current conditions. On the other hand, the proposed new desorption method makes it possible to monitor water transfer with constant accuracy over the entire desorption, thus permitting reliable study of the mass transfer phenomena throughout experiments.

International audience; In France, 70% of new buildings are heated with electrical devices causing very high peak loads in winter. In this publication, we study the possibility to shift a part of electricity consumption for heating using the thermal mass of the building. Dynamic programming has been used to minimize a cost function, accounting for a high peak electricity tariff, under constraints related to comfort (minimal temperature, maximal temperature variation) and the maximum heating power. The proposed energy management consists in over-heating the building in the hours before the peak knowing in advance the weather, occupation and internal gains for the next 7 days. The method has been tested on a case study corresponding to a single family house with two performance levels: high (new construction, and poorly insulated old house.; En France, 70% des bâtiments neufs sont chauffés avec des équipements électriques, entrainant des pointes de consommation hivernales très importantes. Dans cette publication, nous étudions la possibilité de décaler une partie de la consommation du chauffage en utilisant la masse thermique du bâtiment. La méthode de programmation dynamique a été utilisée pour minimiser une fonction de coût, tenant compte d’une tarification différenciée (heures creuses, pleines et pointes), sous des contraintes associées au confort (température minimale, variation de température maîtrisée) et à la puissance maximale de l’équipement. La régulation proposée surchauffe le bâtiment les heures précédant la pointe, connaissant à l’avance les conditions climatiques, l’occupation et les gains internes pour les 7 prochains jours. Une étude de cas a été menée sur une maison individuelle, en considérant deux configurations : maison neuve performante et maison ancienne non isolée.

The heat-treatment of skim milk at 90◦C/10 min has long been reported to improve its acid gelation; hence its wide application in yoghurt manufacture. These changes have been attributed to the formation of heat-induced whey protein/kappa-casein complexes that interact with the casein micelles on heating, or shortly on acidification. Through this interaction, the complexes are believed to functionalize the casein micelles as to provoke their early destabilisation on acidification, to increase their bridging connectivity and to enhance their ability to engage stronger interactions on formation of the network. However, the exact nature of the colloidal attractive/repulsive interaction forces that drive gelation and are affected by the complexes is not known. In the seek for a comprehensive view of the acid gelation process in heated milk, a range of artificial protein complexes were produced, having one candidate property largely modulated. The success of the modification was assessed through the complete characterisation of the artificial complexes. The complexes were then introduced into a model milk system, and the acid gelation of these systems was studied. Examples are shown on repulsive electrostatic and attractive hydrophobic interactions

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