Merci pour l'article, marsup ! D'après Wikipédia en :
Shortwave radiation (SW) is radiant energy with wavelengths in the visible (VIS), near-ultraviolet (UV), and near-infrared (NIR) spectra.
Et le proche-infrarouge en question est censé correspondre aux longueurs d'onde allant de 0,75 à 1,4 micromètres. Donc les 9 ou 10 micromètres correspondant à une température de rayonnement de l'ordre de 30 °C sont en effet un peu en dehors de cette plage, et donc a priori dans le “long wave”. En clair, pour l'étude sur les moutons, le short wave correspond à la lumière visible, venant directement ou indirectement du soleil, qui fait particulièrement souffrir les pauvres bêtes en plein cagnard.
Je n'ai pas trouvé dans cet article la transmittance de la laine aux longueurs d'onde qui nous intéressent, mais le schéma ci-dessous valait bien le détour. :-)
Leur sujet, c'est de fournir des indicateurs permettant de prédire où les moutons vont aller (brouter, boire, se mettre à l'abri à l'ombre...) dans des conditions d'ensoleillement et de sécheresse assez intenses (Middleback en Australie). Une bonne partie de leur boulot consiste à trouver un modèle pour la température de rayonnement de la lumière reçue par les moutons, en fonction :
- de la température de l'air $T_a$ ;
- de la couverture nuageuse $c$ ;
- du coefficient d'ombrage $Z$ pour quand le mouton se met à l'abri sous un arbre, etc.
(équation (19) p. 8 du PDF). Et puis il y a le modèle de température de la laine côté extérieur (mean wooltip temperature $T_w$), la température du corps $T_b$, la discussion des systèmes de refroidissement du mouton... c'est vrai que ça fait pas mal de choses ! J'ai lu en diagonale, mais je ne prétends pas pouvoir comprendre tous les détails (transferts thermiques, c'est un cours que j'ai suivi il y a presque 20 ans ; il m'a bien plu, mais je n'en ai pas refait depuis ; et j'avais prêté mes TD à un camarade de promo, je ne les ai jamais revus :-X).
Désolé d'arriver après la bataille. J'avoue que je n'ai pas tout lu. En ce qui concerne les histoires de bouteille d'eau qui absorbe une plus grande partie du rayonnement entre les parois que l'air, à mon avis, ça ne pèse pas lourd.
En revanche, il y a un truc qui me paraît assez évident:
On va partir sur ce genre d'hypothèses:
-La température dans le frigo n'est pas homogène (évident), et l'échangeur avec le fluide frigorigène se fait sur une partie d'une paroi.
-L'asservissement doit être assez basique (c'est peut-être faux, je n'y connais rien en asservissement de frigo) dans ce type là:
- Quand le système est en marche, le cycle du compresseur n'est pas modulable, on ne sait pas le faire fonctionner au ralenti, il est éteint ou allumé toujours sur le même régime (c'est pas impossible, il faut un minimum de débit pour maintenir une différence de pression adéquate).
- L'asservissement va se faire sur le principe d'un truc comme ça, quand un thermomètre situé dans le frigo passe au dessus d'une température $T_2$ ça se met en route et quand il passe sous une température $T_1$, ça s'arrête.
Maintenant, supposons qu'il y ait un truc devant l'échangeur dans le frigo (par exemple un sac de fromage râpé), qu'est-ce qu'il se passe: La chaleur passe moins vers le liquide frigorigène, le sac de fromage est plus froid que le reste (il gèle probablement), le fluide frigorigène ne s'échauffe que peu, il sera toujours froid en arrivant au compresseur, le liquide en sortant du compresseur sera plus froid que d'habitude (refroidira moins dans la grille extérieure) et ... bref, le rendement thermique du cycle sera bien plus faible.
Les trucs des frigo et des pompes à chaleur, ce ne sont certes pas des machines de Carnot, mais il y a quand même le problème des écarts de températures qui influence le rendement. Je suppose qu'en première approximation, on pourra prendre l'exemple d'une machine de Carnot à laquelle on a ajouté des résistances thermiques aux niveaux des échangeurs, tout de suite, à puissance du moteur imposé, ça marche moins bien.
Je pense que c'est ça le problème, des cycles à efficacité énergétique moindre.
Si le frigo reste fermé, une fois à l'équilibre thermodynamique, qu'il soit plein ou vide cela ne change rien. Seules comptent les températures extérieure et intérieure (consigne) et la pression atmosphérique : le frigo se "bat" contre les mêmes sources de chaleur extérieure dans les deux cas (principalement diffusion thermique malgré l'isolation, un peu de convection car il n'est pas totalement hermétique et un tout petit peu de rayonnement électromagnétique). Par contre, si on laisse le frigo ouvert 5 minutes et qu'on le referme après il y a une différence entre un frigo vide et un frigo plein. Le frigo vide n'aura qu'à refroidir l'air alors que le frigo plein devra aussi refroidir la nourriture réchauffée qui a une capacité thermique bien plus élevée que l'air.
Bonjour,
Je maintiens que la température au niveau de l'échangeur en fonctionnement est différente de la "température globale" du frigo et que si il y a une trop grosse résistance thermique entre les deux, ça va influencer très négativement le rendement des cycles.
Réponses
Je n'ai pas trouvé dans cet article la transmittance de la laine aux longueurs d'onde qui nous intéressent, mais le schéma ci-dessous valait bien le détour. :-)
- de la température de l'air $T_a$ ;
- de la couverture nuageuse $c$ ;
- du coefficient d'ombrage $Z$ pour quand le mouton se met à l'abri sous un arbre, etc.
(équation (19) p. 8 du PDF). Et puis il y a le modèle de température de la laine côté extérieur (mean wooltip temperature $T_w$), la température du corps $T_b$, la discussion des systèmes de refroidissement du mouton... c'est vrai que ça fait pas mal de choses ! J'ai lu en diagonale, mais je ne prétends pas pouvoir comprendre tous les détails (transferts thermiques, c'est un cours que j'ai suivi il y a presque 20 ans ; il m'a bien plu, mais je n'en ai pas refait depuis ; et j'avais prêté mes TD à un camarade de promo, je ne les ai jamais revus :-X).
Désolé d'arriver après la bataille. J'avoue que je n'ai pas tout lu. En ce qui concerne les histoires de bouteille d'eau qui absorbe une plus grande partie du rayonnement entre les parois que l'air, à mon avis, ça ne pèse pas lourd.
En revanche, il y a un truc qui me paraît assez évident:
On va partir sur ce genre d'hypothèses:
-La température dans le frigo n'est pas homogène (évident), et l'échangeur avec le fluide frigorigène se fait sur une partie d'une paroi.
-L'asservissement doit être assez basique (c'est peut-être faux, je n'y connais rien en asservissement de frigo) dans ce type là:
- Quand le système est en marche, le cycle du compresseur n'est pas modulable, on ne sait pas le faire fonctionner au ralenti, il est éteint ou allumé toujours sur le même régime (c'est pas impossible, il faut un minimum de débit pour maintenir une différence de pression adéquate).
- L'asservissement va se faire sur le principe d'un truc comme ça, quand un thermomètre situé dans le frigo passe au dessus d'une température $T_2$ ça se met en route et quand il passe sous une température $T_1$, ça s'arrête.
Maintenant, supposons qu'il y ait un truc devant l'échangeur dans le frigo (par exemple un sac de fromage râpé), qu'est-ce qu'il se passe: La chaleur passe moins vers le liquide frigorigène, le sac de fromage est plus froid que le reste (il gèle probablement), le fluide frigorigène ne s'échauffe que peu, il sera toujours froid en arrivant au compresseur, le liquide en sortant du compresseur sera plus froid que d'habitude (refroidira moins dans la grille extérieure) et ... bref, le rendement thermique du cycle sera bien plus faible.
Les trucs des frigo et des pompes à chaleur, ce ne sont certes pas des machines de Carnot, mais il y a quand même le problème des écarts de températures qui influence le rendement. Je suppose qu'en première approximation, on pourra prendre l'exemple d'une machine de Carnot à laquelle on a ajouté des résistances thermiques aux niveaux des échangeurs, tout de suite, à puissance du moteur imposé, ça marche moins bien.
Je pense que c'est ça le problème, des cycles à efficacité énergétique moindre.
Je maintiens que la température au niveau de l'échangeur en fonctionnement est différente de la "température globale" du frigo et que si il y a une trop grosse résistance thermique entre les deux, ça va influencer très négativement le rendement des cycles.