Energie fusion solution CaCl2

[chrla315th]

Bonjour,

Pour une application spécifique je souhaite concevoir une pastille refroidissante à -30°C avec un bloc assez restreint. Je voudrais utiliser une solution de chlorure de calcium hydraté autour de 30% ayant lu qu'avec ce ratio on pouvait atteindre un point eutectique jusqu'à -50°C. Je compte utiliser un congélateur traditionnel avec un mélange adéquate qui se solidifierai à -35°C (en forçant un peu sur la consommation du congélateur). En effet, cette solution doit être disponible pour un chantier du bâtiment donc il faut du matériel classique pour la réfrigération.
La question que je me pose est de savoir si par exemple pour 1L de solution solidifiée à -35°C avec le bon ratio de CaCl2 le mélange aura une énergie de fusion suffisamment importante pour maintenir pendant environs 1 heure voire 1h30 (dans un caisson partiellement bien isolé) les -30°C. En fait, existe t-il des données sur l'énergie de fusion de ce type de mélange ?

Ce mélange doit permettre de maintenir une petite surface métallique en contact avec la solution environs 10cm^2 à -30°C constant pendant 1h au moins.
D'autre part, est-ce que type de mélange est corrosif pour les métaux (alu, acier notamment) ?

Si quelqu'un a des données (théoriques ou expérimentales avoisinantes) cela peut m'intéresser.

Merci d'avance,
-----

[Kondelec]

Bonjour

Si tu prépares une solution avec une composition différente de l'eutectique tu n'aura pas une température de fusion constante, donc ça ne servira pas à grand chose.
Par ailleurs il est difficile de répondre à la question, même avec une surface de 10cm² la puissance échangée peut être très différente, et donc nécessiter un "stock" de froid très différent.

Est-ce que tu peux en dire plus sur le besoin ?

[gts2]

Bonjour,

A : engineeringtoolbox ... calcium-chloride-water on trouve quelques données thermodynamiques

[chrla315th]

Bonjour,

Merci pour ce lien

[A voir en vidéo sur Futura]

[chrla315th]

Bonjour,

En fait, en résumé, je vais utiliser ce mélange pour générer un point de rosée sur l'interlame de vitrages isolants pour détecter la présence d'humidité après un certain nombre d'années en service pour savoir si le vitrage doit être changé ou non (et ce sur plusieurs dizaines de vitrages). Et je vise disons une certaine température, disons -35°C comme valeur nominale (et ce sera proche de cette température) avec une marge de +/-1°C ou guère plus. Mais effectivement, si je ne me situe pas sur l'eutectique, d'après votre précédent message, je n'aurais pas un température constante mais une rampe de température par exemple de -35°C à -28°C (mais c'est peut être moins étendu ...) si mon mélange est trop éloigné du ratio 30% de CaCl2 ?

[Kondelec]

Je vois, dans ce cas je serais étonné que cette solution convienne.
Dès que j'ai un peu de temps j'essaye de faire une petite simulation pour voir ce qui serait le plus adapté.

[Kondelec]

Voila le résultat, c'est une simu vite fait, mais les chiffres ne seront pas très éloignés.

J'ai simulé un double vitrage 4/16/4 à l'argon
Le fichier simu500 montre le champ des températures au bout de 500s, mais on est déjà presque stabilisé au bout de 120s environ.
La source de froid fait 3x10cm, elle est appliquée sur la vitre, le contact est supposé parfait.
Le reste de la vitre coté froid est supposé bien isolé (couvert d'une plaque d'isolant).
L'autre coté est exposé à une température de 0°C

Le fichier t°int vitrage montre l'évolution de la t° coté vitre interne.
Le fichier heat flux montre la puissance qui quitte la source froide.

Attention, il faut ajouter 273 °C à toutes les températures indiquées (je n'ai pas initialisé les températures des géométries)

Pour connaitre la "réserve de froid" il faut intégrer la surface sous la courbe de puissance. Je n'ai pas fait le calcul, mais à vu de nez ca fait dans les 300 joules, ça me parait largement jouable avec un liquide refroidit, mais je pense qu'il serait plus judicieux de le faire avec un montage a base de modules peltier. Ce sera plus long à bricoler, mais bien plus pratique à l'usage.
Pour atteindre -35°C il faudrait 2 étages de refroidissement.