Étude de l’impact du vent sur la performance thermique et la capacité de collecte de rosée de condensateurs

Dans le domaine de la récupération passive de l’eau atmosphérique, le comportement thermique des condenseurs plans destinés à la formation de rosée est principalement influencé par le refroidissement radiatif et par les échanges convectifs de chaleur avec l’air environnant. Cette étude examine les principaux facteurs affectant la formation de rosée sur une surface inclinée, en mettant particulièrement l’accent sur les effets de l’angle d’inclinaison, de la vitesse du vent et de sa direction. Des simulations numériques ainsi que des mesures expérimentales ont été réalisées sur un condenseur de 1 m2 incliné à 30°, installé sur un site d’expérimentation bien caractérisé (Aéroport d’Ajaccio, France). Les températures de surface ont été enregistrées par thermographie infrarouge et par thermocouples, tandis que la quantité de rosée collectée a été mesurée à l’aide d’un pluviomètre et par des méthodes de collecte directe. Les résultats montrent que l’efficacité du refroidissement radiatif diminue nettement pour des angles d’inclinaison supérieurs à 20-30°, alors que l’efficacité de collecte de l’eau augmente avec l’inclinaison, pour atteindre des performances optimales autour de 30°. Les coefficients de transfert convectif ainsi que les volumes de rosée récoltés dépendent fortement de l’orientation du condenseur par rapport au vent : un vent de face favorise la condensation par rapport à un vent de dos, tout en produisant toutefois des rendements inférieurs à ceux observés pour un condenseur horizontal de référence. Dans l’ensemble, ces résultats soulignent l’importance des interactions vent-surface dans les échanges thermiques air-surface et fournissent des éléments pratiques pour la conception et la modélisation de condenseurs plans efficaces pour la collecte de rosée.

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