Étude des performances thermiques d’un réfrigérateur local basé sur l’évaporation de l’eau à travers une paroi poreuse en argile cuite

Abstract

Dans cette étude, un dispositif de réfrigération basée sur l’évaporation de l’eau à travers une paroi poreuse en poterie est conçu, simulé et expérimenté. L’architecture originale de ce réfrigérateur local a été conçue à partir de l’idée d’optimiser les paramètres pouvant influencer son fonctionnement tout en minimisant le volume d’eau à évaporer à travers la paroi poreuse. Les résultats montrent que le fonctionnement du réfrigérateur est fortement influencé par les trois paramètres physiques dont dépend essentiellement l’évaporation de l’eau à travers un milieu poreux (la température et l’hygrométrie de l’air et la surface totale d’échange). L’analyse des courbes expérimentales et théoriques (simulation) montre que la température de l’eau du réfrigérateur ne peut être abaissée au-delà de la température de bulbe humide de l’air évaporateur. Un tel réfrigérateur en argile cuite aurait de possibles applications dans les cuisines et les Jardins pour la conservation des denrées, en campagne pour le rafraîchissement, sur les airs d’autoroute, dans les parcs nationaux et sur les campings des régions méditerranéennes.

Mots-clés : paroi poreuse, saturation, eau, réfrigérateur, évaporation, température de bulbe humide, argile cuite.

Study of thermal performances of a local refrigerator based on water evaporation through an earthenware porous wall. In this study, a system of refrigeration based on water evaporation through a porous wall in earthenware is designed, simulated and tested. The original architecture of this local refrigerator was conceived from the idea to optimize the parameters being able to influence its operation while minimizing the volume of water to be evaporated through the porous wall. The results show that the operation of the refrigerator is strongly influenced by the three physical parameters on which water evaporation through a porous medium mainly depends on (temperature, relative humidity of the air and total surface of exchange). The analysis of the experimental and theoretical curves (simulation) shows that the temperature of the refrigerator water cannot be lowered beyond the wet bulb temperature of the evaporating air. Such an earthenware refrigerator would have possible applications in the kitchens and the Gardens for the conservation of the food products, in the countryside for cooling, on the motorways air, in the national parks and on the camping areas of Mediterranean regions.

Keywords : porous wall, saturation, water, refrigerator, evaporation, wet bulb temperature, earthenware.

Article text in French