Il est certain que cette faible différence de température pose problème (à moins d'employer le moteur/réfrigérateur Stirling à très haute surface d'échange dont j'ai pu lire les spécifications sur Futura-Sciences) mais on doit pouvoir réussir à obtenir un système convenable à force d'ingéniosité...
Les idées présentées ci-dessous sont dérivées du montage que j'ai proposé dans mon précédent message et sont prévues pour un fursuit dont la queue est creuse et non tapissée de rembourrage.
1) Évacuation de la chaleur vers l'extérieur par convection forcée
- L'échangeur externe, inséré dans un cylindre creux au niveau de la queue, est soit un long serpentin de cuivre soit un ensemble d'ailettes radiales en contact avec les tubes de caloporteur.
- Le ventilateur force l'air ambiant à l'intérieur du cylindre où il récupère l'énergie thermique du caloporteur.
- L'air réchauffé ressort à travers les mailles de la fourrure.
Avantages : compacité par rapport à un système à convection naturelle, refroidissement approximativement proportionnel au débit réglable du ventilateur.
Inconvénients : nécessité d'une fourrure laissant bien passer l'air, fonctionnement non silencieux.
2) Stockage de l'énergie dégagée dans un tampon thermique de capacité adéquate.
- L'eau sous forme de glace est la plus efficace avec une chaleur latente de fusion de 330kJ/kg, mais la température de fusion ne convient pas (à moins d'intercaler une boucle de refroidissement intermédiaire entre le circuit corporel et le tampon) donc il faut mieux recourir à la paraffine.
- Le fluide tampon solidifié est stocké dans un conteneur cylindrique placé dans la queue, l'échangeur externe étant constitué d'un long serpentin de cuivre inséré dans le tampon avant solidification.
- Le fluide se liquéfie progressivement du fait de l'apport de chaleur.
Avantages : pas d'échange vers l'extérieur, température de fonctionnement fixe et indépendante du milieu extérieur.
Inconvénients : durée de fonctionnement limitée.
3) Évacuation de la chaleur par évaporation du caloporteur. Deux solutions se présentent :
I) à travers d'une paroi poreuse (principe du
botijo espagnol)
- l'échangeur externe est constitué de tubes poreux en plastique pour aquarium, placés entre la fourrure et le rembourrage dans un zone soumise à l'action du vent (le dos ou les bras)
- l'eau va sourdre des tubes et s'évaporer au contact de l'air en mouvement
Avantages : compacité du système.
Inconvénients : nécessité d'un peu de vent pour réaliser l'évaporation, durée de fonctionnement limitée par la quantité d'eau pouvant s'évaporer.
II) par absorption de la vapeur d'eau dans un dessicant (réfrigération chimique)
- Des tubes rectangulaires à moitié remplis d'eau sont plaqués sur les cotés du torse le long des côtes, et reliés par des clapets anti-retour à un tube central le long de la colonne vertébrale.
- Ce tube aboutit à une cylindre métallique placé dans la queue et rempli d'un déshydratant puissant (
voir ici)
- En ouvrant la vanne qui isole le cylindre du circuit principal, on provoque l'absorption de la vapeur d'eau présente dans les tuyaux, une baisse de la pression partielle en vapeur d'eau dans le circuit et donc un déplacement d'équilibre. Le retour à l'équilibre s'effectue par évaporation de l'eau liquide des tubes du torse, ce qui emporte 2260 joules par gramme évaporé. Le système fonctionne jusqu'à ce que la vanne soit fermée ou le déshydratant saturé en eau.
Avantages : absence de circuit électrique et fonctionnement silencieux, refroidissement juste là où il est nécessaire.
Inconvénients : durée et vitesse de refroidissement fixées par la vitesse de réaction du déshydratant.