Question d'origine :
J'ai lu dans un ouvrage de Paasilina "Prisonniers du paradis" une description de système de réfrigération. Pouvez vous me dire si ce système peut effectivement fonctionner ?
"Le système est très simple. Il repose sur un principe physique. Le tissu orange des gilets de sauvetage absorbe fortement la lumière solaire. En outre il est perméable à l'air, mais ne laisse pas passer l'eau. Il suffit de le tendre dans un endroit clos assez humide et de veiller à ce qu'il soit chauffer par le soleil. On l'asperge de temps en temps avec de l'eau. Celle-ci s'évapore, ce qui crée au-dessous une sorte de depression, et l'eau qui se trouve sur le sol s'échappe à travers le tissu. Lorsque le système est lancé, l'énergie thermique consommées par l'évaporation est prise au-dessous du tissu oû de l'air froid se forme. Plus le soleil brille ford, plus l'air devient froid. Si aucune arrivée d'air chaud ne vient perturber le phénomène, la température peut descendre presque jusqu'a zéro."
Merci beaucoup pour votre réponse
Réponse du Guichet
bml_sci
- Département : Sciences et Techniques
Le 19/06/2008 à 10h37
Rafraîchir par évaporation
Évaporer de l’eau est un des moyens les plus anciennement connus et les plus efficaces pour rafraîchir. C’est celui qu’utilise notre organisme, par la transpiration, ou les plantes, par l’évapotranspiration, pour lutter contre la chaleur. Chaque fois qu’un gramme d’eau passe de l’état liquide à celui de vapeur, il prend en effet 600 calories à l’environnement dans lequel il se trouve. Les rafraîchisseurs d’air sont des appareils qui fonctionnent selon ce principe. Sans prétendre à l’efficacité d’un climatiseur, ils peuvent rafraîchir l’air de manière sensible, tout en consommant dix fois moins d’électricité qu’un climatiseur. Les rafraîchisseurs d’air par évaporation indirecte, encore peu disponibles sur le marché, arrivent à des performances proches de celles des climatiseurs, pour une consommation d’énergie minime. À défaut d’appareils spécifiques, on peut évaporer de l’eau de diverses manières : en mouillant périodiquement le carrelage, en arrosant la terrasse le soir, en disposant du linge humide en face d’un ventilateur, ou directement sur les parties du corps non couvertes par des vêtements.
Source : sortir du nucléaire
Climatisation par dessiccation/évaporation
L'évaporation de la vapeur d'eau dans l'air sec réduit la température et augmente l'humidité de l'air.
La technique de climatisation par dessiccation/évaporation utilise une roue contenant un gel de silice comme déshumidificateur. Le gel absorbe la vapeur d'eau et assèche l'air et ensuite, il est régénéré (desséché) par chauffage, afin d'être disponible à nouveau.
Comme les besoins de climatisation correspondent aux périodes de fort ensoleillement, l'énergie solaire peut servir comme source de chaleur pour la déshumidification du gel absorbant.
Faire du froid avec la chaleur
Principes de la climatisation solaire : climatisation par absorption
Source : climatisation solaire
Dans l'ouvrage Réfrigération solaire, le principe de réfrigération et en particulier l'utilisation énergétique de la chaleur solaire nous sont expliqués (pp. 17-18) :
L'utilisation de la chaleur solaire pour produire du froid peut a priori surprendre ceux qui sont insuffisamment accoutumés à la thermodynamique. Il importe de raisonner en termes d'énergie, et de reconnaître dans la contribution solaire un apport énergétique : cet apport peut être utilisé pour entretenir une différence de température entre deux sources thermiques, c'est-à-dire pour faire passer un certain débit calorifique de la source la plus froide à la plus chaude, donc en sens contraire de la circulation thermique naturelle.
Le choix de l'affectation de ces sources thermiques appartient au concepteur : il peut aussi bien utiliser la plus chaude pour le chauffage, ou la plus froide pour la réfrigération, l'autre source étant le plus souvent une ambiance pratiquement inépuisable. Dans l'un et l'autre cas, l'organe qui consomme de l'énergie pour relever le niveau thermique d'un certain débit calorifique est une pompe à chaleur.
On voit ainsi apparaître trois sources de chaleur : le capteur solaire, l'environnement à conditionner, et l'ambiance; les cycles thermodynamiques suivies par le ou les fluides de travail pour accomplir les fonctions désirées seront donc des cycles à trois températures, très différents des cycles à deux températures auxquels la seule production d'énergie nous a habitués.
Principe des flux d'énergie pour un système de réfrigération mue par le soleil
L'énergie solaire est reçue par le capteur. Elle est transférée, par l'intermédiaire d'un accumulateur d'énergie thermique chaud, à un sous-système de réfrigération. Celui-ci puise de la chaleur dans un accumulateur thermique froid, qui de son côté la prélève dans l'espace à refroidir, et les deux flux de chaleur, en provenance des accumulateurs chaud et froid, sont rejetés à l'environnement par un dispositif d'évacuation. Dans le cas où l'un ou l'autre des accumulateurs thermiques est vide, et où le soleil ne brille pas, on doit fournir de la chaleur au moyen d'une source auxiliaire pour obtenir la réfrigération.
Pour en savoir plus :
- Production du froid et revalorisation de la chaleur
- Procédés du froid par absorption
Paasilina connaît sans aucun doute les procédés de réfrigération décrits ci-dessus mais peut-être s’accorde-t-il quelques libertés avec la réalité comme son statut de romancier le lui permet.
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