Thermosiphon
système de chauffage De Wikipédia, l'encyclopédie libre
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Le thermosiphon est un système de circulation des fluides (gaz ou liquide) mis au point par Jean-Simon Bonnemain au XVIIIe siècle, basé sur la dilatation-contraction et la poussée d'Archimède. C'est un système de chauffage dans lequel la circulation de l'eau est assurée par des différences de température.
Un thermosiphon se compose :
Il peut fonctionner en circuit fermé, ce qui est le cas, la plupart du temps, lorsque le fluide est un liquide ou un gaz, à condition qu'il y ait une variation de température du fluide. Dans ce cas la sortie du thermosiphon alimente un radiateur qui dissipe de la chaleur et refroidit le fluide qui revient vers l'entrée basse du thermosiphon.
C'est une invention du XVIIIe siècle qui est l'ouvrage de Jean Simon Bonnemain, ingénieur français[1].
Historiquement, c’était le système utilisé pour faire circuler l'eau d'un chauffage central en utilisant uniquement:
Le principe du thermosiphon était utilisé au XIXe siècle pour le chauffage des serres dans le potager du roi rattaché à l'École nationale supérieure d'horticulture de Versailles en 1874. Ce système est mis en place par le jardinier en chef, M. Masson, qui travaillait sous la direction de Placide Massey entre 1819 et 1848. Ce procédé était déjà adopté à l’époque par les horticulteurs anglais[2].
Aujourd'hui, on utilise ce système sur les inserts domestiques, les cyclomoteurs à refroidissement liquide, les réfrigérateurs à gaz des camping-car, etc.
Dans certains cas (mineurs), le thermosiphon fonctionne à l'inverse. La chambre est refroidie, ce qui a pour effet de créer une aspiration du fluide. Le schéma étant alors retourné, la cheminée en bas créant l'aspiration avec la descente du fluide refroidi et le fluide chaud est donc aspiré.
Le principe du thermosiphon est utilisé dans certaines installations de chauffage solaire, quand la structure des canalisations le permet, i.e. quand le trajet du liquide caloporteur est sur plusieurs niveaux et n'est pas trop long (comme sur l'installation présentée). Le déplacement du fluide caloporteur, entre le capteur solaire et le ballon d'eau-chaude, s'effectuant uniquement grâce à la convection :
Le cycle s'auto-entretient tant que le capteur reste plus chaud que le ballon d'eau chaude.
Dans l'industrie le principe du thermosiphon est largement utilisé. Notamment dans les rebouilleurs des colonnes à distiller[4]. Le rebouilleur est semblable à un échangeur de chaleur mais placé de sorte à entrainer un mouvement du fluide par effet thermosiphon. De plus, rétrécissements et élargissement sont aussi placés à l'entrée et la sortie du rebouilleur afin de favoriser le mouvement du fluide par effet venturi.
Ce type de rebouilleur est appelé thermosiphon car reposant principalement sur ce principe. Il permet une chauffe uniforme du liquide et donc une meilleur efficacité de la colonne à distiller pour séparer les constituant du mélange liquide.
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