Un système adiabatique est un système qui permet de récupérer la chaleur d’un milieu en échangeant de l’air avec ce milieu.
Il existe plusieurs types de systèmes adiabatiques, mais nous allons voir ici le principe général.
Quelles sont les principales caractéristiques d’un système adiabatique ?
Les caractéristiques d’un système adiabatique sont les suivantes :
- Le système adiabatique est constitué d’un seul fluide qui permet de faire circuler un flux continu dans le même sens, tout au long du circuit.
- La température est uniforme et constante à travers l’ensemble du circuit.
- L’air n’est pas considéré comme une source primaire de chaleur ou de froid.
Quels sont les avantages et les inconvénients d’un système adiabatique ?
Les systèmes adiabatiques ont pour mission de récupérer de la chaleur dans un environnement donné. Lorsque le rendement est plus élevé que l’investissement initial, les systèmes adiabatiques sont rentables. Par contre, si le rendement est inférieur à l’investissement initial, ces systèmes peuvent être considérés comme un gaspillage.
La plupart des systèmes adiabatiques ont une efficacité qui diminue avec la température ambiante.
Comment fonctionne un système adiabatique ?
Le système adiabatique est un système qui permet de récupérer la chaleur latente d’un liquide et de l’utiliser pour chauffer le milieu ambiant. Ces dispositifs peuvent être utilisés pour produire de l’eau chaude sanitaire ou des fluides caloporteurs. En effet, ils sont constitués d’une tuyauterie où circule un fluide caloporteur qui va évacuer la chaleur contenue dans ce dernier vers le milieu extérieur. Dans cette tuyauterie, on trouve une enveloppe isolante qui permet à la chaleur de se diriger vers les circuits du bâtiment. Un tel système permet donc de faire des économies sur les coûts de consommation d’énergie car il utilise une quantité importante d’énergie thermique gratuite et renouvelable. En outre, les systèmes adiabatiques permettent aussi de réduire l’impact environnemental car il n’y a pas besoin de recourir à des combustibles fossiles pour obtenir cette température souhaitée.
Il existe plusieurs types différents de systèmes adiabatiques :
- Les appareils basse température : Ils permettent une production de chaleur à partir des calories contenues dans le liquide circulant en circuit fermé.
- Les appareils haute température : Ils permettent une production de chaleur à partir des calories contenues dans les gaz circulant en circuit fermé.
Quelles sont les applications courantes d’un système adiabatique ?
Grâce à un système adiabatique, l’eau est récupérée et purifiée pour être utilisée par l’industrie. Cela concerne notamment la production d’électricité, le nettoyage des eaux usées ou encore le chauffage. Un système adiabatique permet de traiter les effluents industriels en les refroidissant jusqu’à ce qu’ils atteignent la température souhaitée. Ces installations sont généralement constituées de plusieurs éléments : une pompe qui transfère l’eau vers le système, des échangeurs de chaleur qui permettent de réduire la température du liquide et d’utiliser cette source froide pour produire de l’énergie via une turbine ou un moteur à vapeur.
- Les turbines sont utilisées pour produire de l’électricité.
- Les moteurs à vapeur sont utilisés comme sources de chaleur.
Pour obtenir plus d’informations sur nos formations, rendez-vous sur notre site internet : www.adrenaline-institute.com
Existe-t-il des systèmes adiabatiques parfaits ?
Pour répondre à cette question, nous allons d’abord définir ce qu’est un système adiabatique. Puis, nous étudierons les différentes caractéristiques du transfert de chaleur qui doit s’effectuer pour que l’on puisse parler d’un système adiabatique et finalement, nous aborderons la possibilité de trouver un système parfait. Qu’est-ce qu’un système adiabatique? Un système adiabatique est un dispositif qui permet de faire circuler une quantité donnée d’eau à travers le corps (ou autres fluides) afin de supprimer toute trace de chaleur. Cela suppose donc que l’eau sera refroidie ou chauffée selon les cas. En effet, en fonction des propriétés physico-chimiques des fluides considérés, il peut y avoir échange thermique entre eux ou non. Dans le cas du transfert thermique entre l’air et un liquide (eau), on parle alors de cycle frigorifique ou climatisation. On peut aussi évoquer le cas du transfert thermique entre une phase gazeuse et une phase liquide (cycle organe) ou encore celui du transfert thermique entre une phase solide et une phase liquide (cycle pompe).
Il existe plusieurs types de cycles adiabatiques:
- Le cycle frigorifique
- Le cycle organe
- Le cycle pompe
Quels sont les facteurs qui influencent le fonctionnement d’un système adiabatique ?
L’efficacité d’un système adiabatique dépend de plusieurs facteurs.
Il n’est pas possible de prévoir à l’avance ce qui influencera le fonctionnement du système. Cependant, il existe des éléments qui peuvent avoir une influence sur son bon fonctionnement et donc améliorer sa performance.
Le type d’air utilisé est un critère important : il doit être adapté au système et permettre un bon transfert thermique.
La composition de l’air permet aussi d’optimiser les performances du système en favorisant les échanges gazeux entre les différents composants du système (vapeur, liquide caloporteur, air ambiant).
Lorsque l’air est mauvais, le rendement peut être très faible.
Les cycles répétés de charge et de vidange ont aussi une incidence sur la durée de vie des composants du système : un cycle trop long peut entraîner une usure prématurée des pièces en mouvement ou encrassage des composants fixes.
La température est également un point clé pour assurer le bon fonctionnement du système adiabatique. Un niveau trop bas ou trop élevé peut provoquer des problèmes tels que la surchauffe ou la condensation par exemple.
Comment garantir le bon fonctionnement d’un système adiabatique ?
Lorsque l’on parle de système adiabatique, on pense souvent à un dispositif qui permet de récupérer la chaleur contenue dans les gaz d’échappement des moteurs thermiques ou diesel. Cette opération est nommée « post-traitement ».
Le but est de récupérer la chaleur contenue dans les gaz d’échappement pour produire de l’eau chaude et de la vapeur. Ce type de système permet également d’améliorer le rendement global du moteur en limitant notamment la formation des oxydes d’azote.
La technologie adiabatique peut aussi être utilisée pour traiter les fumées issues des incinérateurs et autres centrales thermiques. Elle permet une amélioration du rendement global, ce qui se traduit par une plus grande efficacité énergétique et un meilleur respect de l’environnement. Dans certains cas, il est possible également d’utiliser cette technologie pour refroidir le bâtiment ou encore pour réduire certaines nuisances sonores.
Louer son Jacuzzi dans son salon, c'est possible ! (Lille)
Pour conclure cet article, un système adiabatique est un système qui fonctionne en circuit fermé et qui n’est pas soumis à la pression de l’air extérieur. Par exemple, dans une centrale thermique, le combustible brûlé est chassé dans les cheminées et ne peut donc plus être refroidi par l’air extérieur.
