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Principe ancestral, technologie de pointe

Thierry Mahé

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CE CLIMATISEUR, basé sur un cycle thermodynamique neuf, découle du principe de génération du froid par évaporation de l'eau. Sans humidifier l'air insufflé.

On'invente pas tous les jours un nouveau cycle thermodynamique. Ainsi, celui qui régit la climatisation de nos automobiles a été mis en équation dès le XIXe siècle. C'est pourtant ce qu'annonce Idalex Technologies, bureau d'études du Colorado : un échangeur de chaleur basé sur un nouveau cycle, dit Maisotsenko.

On est, de prime abord, pris de méfiance au commentaire qu'a fait de cette technologie le docteur Myron Tribus, ex-directeur de l'ingénierie avancée au Massachussetts Institute of Technology : « Un temps, j'ai bien pensé que cela violait le second principe de la thermodynamique ! » On se rassure, en apprenant que l'équipementier automobile Delphi - grand spécialiste des climatiseurs auto, et peu féru de mouvement perpétuel - a pris l'exclusivité mondiale de la production de ces refroidisseurs d'air, destinés tant au résidentiel qu'aux systèmes militaires et industriels. Début de la production : troisième trimestre 2005. La commercialisation, orchestrée par la firme américaine Coolerado, démarrera en 2006.

Revenons au cycle Maisotsenko, du nom de l'ingénieur en chef, d'origine ukrainienne, d'Idalex. Ce cycle produit du froid, sans la phase de mise en pression puis de détente des clims traditionnelles. Donc sans fluide frigorigène (générateur d'effet de serre) ni de compresseur. Seul un ventilateur entretient le flux d'air à refroidir.

Back to basic. Smaïne Kouidri, maître de conférences au laboratoire d'énergétique de l'Ensam Paris, explique : « Les Bédouins utilisent le principe de base d'Idalex pour obtenir de l'eau fraîche ! Ils entourent un bidon d'eau d'un linge humide. En s'évaporant, l'eau du linge prend des calories à l'eau et les restitue à l'atmosphère. Car le changement de phase liquide-vapeur absorbe de la chaleur. Mais ceci n'est vrai que si l'air n'est pas saturé d'humidité, auquel cas l'évaporation ne s'effectue plus. »

Des climatisations de très petite taille fonctionnent selon ce principe, mais, pour éviter d'insuffler de l'air humide dans les locaux, c'est une variante du procédé qui est mise en oeuvre : l'évaporation indirecte, qui implique un échangeur. Il y a alors deux flux d'air, physiquement isolés. Le premier, qui est insufflé dans la pièce, perd ses calories au contact de l'échangeur. L'autre refroidit l'échangeur en s'humidifiant. Pour autant, ce type de procédé n'avait aucun avenir dans des moyennes installations fixes, car son rendement est bien trop faible.

Des résultats en laboratoire appréciables

Le cycle Maisotsenko, une variante de l'évaporation indirecte, permet, lui, d'obtenir des rendements acceptables. En mettant à profit une géométrie particulière de l'échangeur de chaleur. L'astuce consiste à maintenir quasi constante la température de l'échangeur, tout au long du trajet des flux, de manière à en accroître l'efficacité. Ceci par une géométrie matricielle des canaux. En pratique, l'évaporation de l'eau dans l'échangeur atmosphérique, se fait au travers de fibres de cellulose enduites de polyéthylène.

Les résultats en laboratoire montrent que l'air produit peut atteindre une température de 22 % inférieure à la "température humide" (la température du linge dans l'exemple du désert, a priori la limite théorique de tout système de réfrigération...).

Les spécialistes de la climatique apprécieront le résultat : une efficacité par rapport à la "température humide" entre 110 et 122 %.

Et une efficacité par rapport au "point de rosée" de 55 à 85 %. Par ailleurs l'échangeur de chaleur d'Idalex trouve de nombreuses applications en énergétique, par exemple dans les cycles de turbine pour la production d'énergie.

LES PERFORMANCES

L'appareil d'Idalex - Le prototype de climatiseur d'Idalex fait apparaître un EER (ratio d'efficacité énergétique) de 11,9 contre 7,55 pour un modèle domestique courant. - La consommation est réduite jusqu'à 75 % (rendement maximal en été). - Ce climatiseur n'utilise pas de fluide frigorigène et consomme peu d'eau. - Les ingénieurs d'Idalex estiment que la moitié des climatisations dans le monde pourrait bénéficier de leur technologie.

vous lisez un article d'Industries & Technologies N°0866

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