vendredi 17 novembre 2017

Prototype Bînome - Recupérateur d'humidité

Récupérateur d’humidité relative de l’air


Dans le cadre du cours de digital frabrication lab nous avons décidé d’orienter nos recherches sur des dispositifs 100% low-tech fonctionnant par le phénomène de la condensation a l’aide de l’humidité relative dans l’air.

L’essentiel de nos inspirations se basent sur le modèle d’un puit d’air situé en provence.


                                                  puit d’air - Achille Knapen


Cette création de Achille Knape est un dispositif d’une disaine de metre de haut qui à pour principe de récupérer l’humidité dans l’air.

Explication:

L’idée du principe est de créer un différentiel thermique et de pressions afin de favoriser le changement d’état gazeu à l’état liquide de l’eau.






Pour ce faire, il emploi un grand nombre de pierres pour créer son dispotsitif. La pierre étant un excellent conservateur de température ce qui permet d’avoir une excellente inertie thermique. Il créer une enveloppe de plus de 2m d’épaisseur en pierre afin de garder l’air intérieur frais. Cette même enveloppe est criblée de porosité sur l’ensemble de son contour pour créer des appels d’air et laisser rentrer l’air chaud. Créant donc une circulation automatique de celui ci.








Au centre de ce “dôme”  se trouve une grande colonne en béton raccordé à une autre percée sur le sommet de l’enveloppe. Cette percée permet la nuit, une fois que la température chutte,de laisser l’air frais s’engoufrer et refroidir le béton.

L’air chaud présent dans le “dome” se refroidit donc au contact avec la colonne de béton et se condense le long des parois jusqu’à un collecteur d’eau situé au pied de cette colonne.


Optimisation :

Après de nombreuse recherches et lectures nous avons décider de tenter d’optimiser au maximum a moindre couts la capacité de son principe.

Pour se faire, nous avons d’une part décider de travailler se phénomène à une échelle moindre et facilement accessible au niveau des matériaux.

Pour l’enveloppe, afin de conserver au maximum se principe d’inertie des matérieaux nous nous sommes orienté vers le béton armé MAIS pour ce qui est de la partie central du puit, nous avons constaté que les plastiques et en particulier le plexi 2mm était très efficace pour la récolte de l’eau par rapport au phénomène de condensation.


Test de substrats pour la récolte de rosé :







Selon  le tableau ci-dessus on constate donc que tous les plastiques sont de loin beacoup plus efficaces dans la quantité d’eau récolté que les métaux.

Tous les plastiques ont une émissivité importante tandis que les métaux ont une émissivité faibles : les résultats expérimentaux permettent ainsi de confirmer qu'un substrat ayant une capacité d'émettre plus grande est de loin le plus adapté.

Les plastiques ont g
énéralement une capacité thermique plus élevée que les métaux, c'est-à-dire qu'il faut plus d'énergie, donc de rayonnement, pour élever leur température. Cet aspect physique est donc aussi fondamental.


Grâce aux angles de contact, nous avons pu montrer que nos substrats plastiques sont plus hydrophiles : ce paramètre est également à prendre en compte pour optimiser la rosée.










Sur base de ces informations nous avons donc , durant notre séjour à Chevetogne, tenté de réaliser un prototype à échelle réduite en utilisant les matériaux adéquat afin de d’optimiser au maximum la récolte d’eau. 

Matériaux :

-        - 2 sceau d’eau (réalisation du moule pour le béton)
-        - 25kg de béton préparé
-        - 2 tubes PVC de différents diamètres
-        - grille métallique ( réalisation de l’armature )
-        - eau   
-        - ruban adhésif
-        - bache protectrice
-        - outils nécessaire ( perceuse, scie sauteuse, cutter, …)

L’enveloppe du “dome” est donc en béton armé, coulé dans un moule réalisé à l’aide de deux sceaux en plastique. La colonne centrale permettant la récolte de l’eau est en pvc.