Réfrigérateur gigogne => Un frigo qui consomme 0?!

[invitebf1b1979]

Bonjour,

Rien trouvé à ce sujet dans les forums (je ne suis peut-être pas doué pour chercher).

Je suis tombé par hasard sur cet article de 1963, que j'ai trouvé hautement intéressant! http://www.collecteurderosee.fr/arti...ero%20548.html
A coupler avec http://fr.wikipedia.org/wiki/R%C3%A9...ar_rayonnement

J'ai déjà eu des cours sur de nouveaux méta-matériaux (nano-structurés à l'échelle atomique, permettent par exemple l'obtention d'un indice de réfraction négatif, démontré par Pendry en 2006 pour les sceptiques ), notamment sur certains ayant cette propriété particulière de très bien bien rayonner mais de très peu absorber (dans les plages fréquentielles intéressantes), dont une des applications serait de faire des toits recouverts d'un tel matériau pour les pays très chauds, épargnant ainsi la nécessité des systèmes de climatisation énergivores : un bâtiment auto-réfrigéré sans consommer la moindre énergie. Bon par contre, je reste très, très sceptique sur le bilan environnemental et les dangers potentiels de tels matériaux. Ce petit système de réfrigérateur gigogne en revanche.... de l'alu et du PSE pour un frigo à conso 0, faisable en DIY, ça éveille déjà plus de mouvement dans mon pantalon! Ca laisse entrevoir la possibilité d'avoir des bières fraiches au milieu du potager en permaculture


Donc ma principale question serait : est-ce quelqu'un a déjà fabriqué un système de ce genre? Si oui, ça marchait bien? Si ça marchait bien, tu partages ton expérience ?

Et si personne n'a fabriqué de tel système, comment vous-y prendriez-vous pour en faire un à l'heure actuelle : notamment le matériau rayonnant, quel serait le meilleur choix? (pour le reste, c'est un caisson bien isolé, ça je peux y réfléchir tout seul, quit à recycler des vieux frigos )

Un énorme merci par avance pour l'aide que vous apporterez à ce petit projet qui me botte bien!
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[herakles]

Bonjour,

Cela éveille en moi les souvenirs de l'étudiant que j'étais à l'Ecole d'Architecture , section bioclimatique et énergie solaire , lors de la conférence du Pr Félix TROMBE , qui a parlé de tels réfrigérateurs gigogne

Le principe est tout bête , empiler des boîtes isothermes (en PSE) les uns dans les autres , dont le couvercle de chaque boîte était en polyane (ou autre matière transparente et perméable aux infrarouges lointains) : sous le ciel étoilé d'une belle nuit claire , on obtenait de la glace dans la dernière boîte... tout cela avec énergie O , sans consommation électrique ..
Ca marche mieux dans les déserts ou dans les régions aux nuits très claires , moins bien par temps nuageux ou voilé ...

Il est bien connu que les capteurs thermiques à air (ou à eau ) se comportent pareil (à un moindre degré ) la nuit , de sorte qu'il est possible de les utiliser comme climatiseurs la nuit en été en recréant une circulation forcée de l'air rafraîchi ou de l'eau ..

[invite500a2d07]

Bonjour,
je ne vais malheureusement pas répondre à la question mais cela rejoint une réflexion que j'ai en ce moment pour trouver un corps noir (pour des capteurs à air).
je pense à faire un essai pour brûler partiellement du bardage. le charbon c'est noir et ça resiste bien à la chaleur.
A suivre tout ça

[polo974]

Le principe, en gros est de s'isoler dans les directions où la température est plus chaude et de rayonner dans le direction la plus froide, typiquement le ciel de nuit par temps clair, mais ça ne marche pas si on dirige le bidule vers le soleil ou même un coin de l'espace plus chaud que l’ambiant.

Bref, pour les bières fraîches au milieu du potager et de l'après-midi, il vaut mieux un coin ombragé et bien ventilé et un torchon mouillé posé sur le pack...

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitebf1b1979]

Ociv : nous cherchons précisément l'inverse, toi, un matériau qui absorbe très bien les rayonnements et réémet peu, pour accumuler la chaleur, moi un matériau qui absorbe peu mais émet bien, pour dissiper la chaleur.

Herakles : Ca devait être sympa comme études, tu fais quoi maintenant? (tu m’intéresses ^^)

Polo974 : alors oui, le système est particulièrement efficace s'il rayonne en direction de l'espace (T typique 4°K, ça marche bien), mais si on se place dans un cas théorique complet : caisson parfaitement isolé thermiquement sur toutes ses faces, au sommet, un sextuple vitrage parfaitement isolé et pourtant transparent sur toutes longueurs d'ondes, et juste en dessous, un matériau qui émet énormément (corps noir parfait), et pourtant réfléchit très peu (Félix Trompe parle d'oxyde de titane, c'est blanc comme matériau, ça réfléchit!), dans ce cas, même par un soleil digne de mercure qui tape sur la boite, elle finit par descendre à 0°K!

Donc ma principale question reste de trouver un matériau ayant une forte émission thermique radiative, mais une très faible absorption sur les longueurs d'ondes solaires.


PS: les bières fraiches en plein soleil, c'était une boutade, mon intérêt est d'abord théorique, et pourquoi un peu plus loin pour l'intégrer à un système plus complexe, mais ça c'est encore en jachère dans ma ptite tête.

[invitebf1b1979]

ce que je cherche c'est ça " introduce an integrated photonic solar reflector and thermal emitter consisting of seven layers of HfO2 and SiO2 that reflects 97 per cent of incident sunlight while emitting strongly and selectively in the atmospheric transparency window" mais en moins technique à fabriquer le week-end dans son garage qu'un empilement de 7 nano-couches de dioxyde d'hafnium et de silice!

Ca vient d'un article de Nature, donc je ne nage pas en plein délire, ils sont descendus en dessous de 5°C sous exposition solaire directe : http://www.nature.com/nature/journal...ture13883.html
(D'ailleurs si quelqu'un a des accès à Nature à partager en mp, j'achete!)

Eratum sur le message précédent : il faut que ça reflete, pas que ça absorbe peu, si ça absorbe peu, c'est transparent et ça vient directement chauffer ce qu'il y a dans mon caisson, j'ai fabriqué un four solaire =>Echec complet!

[herakles]

Herakles : Ca devait être sympa comme études, tu fais quoi maintenant? (tu m’intéresses ^^)

J'ai endossé depuis peu l'habit de l'architecte retraité après avoir fait sortir de terre quelques réalisations bioclimatiques ,affiné le concept du stockage intersaisonnier (les tunnels à galets ou les tuyaux enterrés ) participé à des concours d'architecture pour EDF, PTT , les Archives Départementales , etc..
J'ai aussi mené une carrière active de maquettiste (archi, urbanisme, prototypes, ...) le métier d'architecte n'étant pas si rémunérateur qu'on le pense ..et ma spécialité de bioclimaticien ne m'a pas trop aidé à bien vivre... face à l'inertie des intervenants du bâtiment qui ne voyaient pas l'intérêt de l'ITE , de l'inertie , de la conception bioclimatique du bâti..

dans les premières expériences de frigo TROMBE, une coupelle en alu oxydée faisait office de paroi rayonnante .
Dans les déserts africains , les habitants ont essayé ces boîtes brillantes habillées d'alu poli avec couvercle d'ouvrant dès la tombée de la nuit pour créer du froid à l'intérieur .
Mais il est difficile de ne pas céder aux sirènes du confort occidental .. d'autant qu'il y a aussi une alternative avec les réfrigérateurs à ammoniaque ou au bromure de lithium .

[Salva57]

Bonjour,

C'est pas plus facile sa
http://www.greenetvert.fr/2014/01/28...gerateur/76919

[invitebf1b1979]

Plus simple c'est clair, idée sympa. La chaleur latente de vaporisation de l'eau, ou pourquoi il ne fait pas -200 la nuit et +200 le jour sur Terre ^^. Quand j'étais môme j'avais très bien compris le principe et l'été j'étendais les lessives dans ma chambre située sous les combles

Mais ça correspond pas vraiment à ce que j'ai envie de faire, en fait je m’intéresse de manière globale à la réfrigération par passive par voie radiative, parce que ça me donne moult idées...

Donc alu oxydé marcherait pas trop mal, mais alu tout court en fait, l'alu est toujours recouvert d'alumine, ou c'est peut-être carrément de l'alumine massive, d'ailleurs est-ce que ça change grand chose à ses propriété d'émission...opticien chevronné où es tu? Ok je prendrai le temps de re-réfléchir à tout ça la semaine prochaine, si du monde passe par ici et a + d'infos/idées, toute aide reste la bienvenue.

Merci à vous qui avez déjà répondu.

[invite500a2d07]

Bonjour,
c'est clair que j'étais hors sujet. je vais peut-être encore rester un peu à la frontière de ce que tu recherches mais je me dis que ça peut être bien que tu exposes les moults idées. On pourra voir ce que tu veux en faire et à quel(s) besoin(s) tu veux répondre.
le besoin. le besoin.
conserver les aliments de manière naturelle? (tu dois y penser si tu t'intéresses à la permaculture)
alors sur le sujet, j'ai acheté un ouvrage sur construire une cave naturelle et c'est pas mal (on a des indications précises de quels aliments, conserver combien de temps et par quels moyens: il y a dedans aussi un croquis sur un refrigérateur avec linge et bac d'eau (même principe du lien de Salva) ou même un modèle à charbon. également les caves à glace qui étaient plus courantes jadis.

[invitebf1b1979]

Pas encore complété mes recherches, mais une des idées qui me passent par la tête : une fois qu'on a un caisson gigogne qui fonctionne pas trop mal (admettons en moyenne 10°C de moins que l’extérieur), on récupère un système "sonde T°+thermostat+système refroidissement" d'un vieux frigo, intègre tout ça au caisson, et on fait sortir le radiateur (qui évacue la chaleur du frigo) à l’extérieur du caisson : quand le système gigogne suffit à maintenir la T° souhaitée, le système du frigo est à l'arrêt, en cas d'insuffisance du système, il démarre et prend le relai (en partant tout de même d'une base plus froide que l'environnement extérieur), on obtient potentiellement un frigo marchant aussi bien que n'importe quel autre, à consommation réduite... En quelque sorte l'inverse d'un système chauffe-eau solaire + appoint chauffe-eau électrique.
Je ne sais pas s'il serait facile de mettre un tel système en œuvre, encore une fois, mon intérêt est d'abord théorique.

Pour la conservation des fruits/légumes/oeufs ect, il existe bien des astuces qui étaient encore monnaie courante il y a 50 ans, il suffit d'aller demander conseil à un vieux paysan, après pour les produits laitiers, viandes, et encore une fois, les bières...un frigo, ça reste utile ^^

[invitebf1b1979]

Continué un peu mes recherches, notamment, j'ai potassé cet article :

A solar reflecting material for radiative cooling applications: ZnS pigmented polyethylene
Torbj6rn M.J. Nilsson, Gunnar A. Niklasson and Claes G. Granqvist

deux matériaux semblent s'imposer : le TiO2, et le ZnS, pouvant tout deux être utilisés dilués dans des peintures, le ZnS a l'air beaucoup plus efficace, il est largement présent dans les minerais naturels de Zn, donc ça doit être possible de s'en procurer. Trouvé aussi qu'en moyenne pour arriver à refroidir en plein soleil à midi, il faut au moins 88% de réflectance. Impossible à atteindre avec du TiO2, mais possible avec le ZnS.

Bref ça a quand même pas l'air évident évident à mettre en œuvre comme affaire, puisque jusqu'à maintenant j'ai trouvé deux solutions pour faire un système vraiment performant : le mélange sillice/dioxyde d'hafnium nanostructuré => même pas la peine d'y penser, et plus réalisable mais toujours pas évident, de la poudre de sulfure de zinc dans une matrice polyéthylène...

Parmi les autres idées autour de ces matériaux corps noir/réflecteur solaire étaient aussi des condensateurs d'humidité, soit les pièges à vent de Dune ( F. Herbert) ...

[polo974]

heuu, 4K, c'est la température du fond du ciel.

entre tout là-bas et ici, il y a l'atmosphère, et il n'y a qu'une différence de 10 à 30° en gros (et encore, pas en cas de brouillard)...

donc empiler les boites pour essayer de gagner à chaque fois 10°, c'est assez utopique, vu que l’asymptote n'est pas si loin que ça.