Fabriquer le nid d’abeilles parfait
Une structure solide pour un maximum d'efficacité
La nature regorge de structures dont la complexité a inspiré les créations humaines. Le nid d'abeilles est un exemple : il s'agit d'une structure délicate, mais extrêmement solide et peu encombrante, créée par les abeilles laborieuses. Cette forme est imitée dans la céramique avec les structures en nid d'abeilles : les composants critiques des échangeurs thermiques, ainsi que les systèmes de ventilation et de contrôle des émissions. Les solutions de vide de Busch leur confèrent une forme élégante.
Les structures en nid d'abeilles sont un élément clé des systèmes de ventilation, dans les bâtiments modernes et écologiques. On les retrouve à l'intérieur des échangeurs thermiques, où la chaleur est transférée d'un flux d'air à un autre, sans qu'ils se mélangent et sans qu'aucune énergie supplémentaire ne soit nécessaire. La forme en nid d'abeilles est un choix naturel pour un échangeur thermique : le nombre important de canaux séparés sur une surface relativement petite, lui confère une grande efficacité.
Un échange efficace
Contrairement aux climatiseurs traditionnels qui consomment beaucoup d'énergie pour refroidir ou chauffer les espaces, les échangeurs thermiques fonctionnent selon le principe du transfert d'énergie. Cela permet de réutiliser la chaleur qui serait perdue. Dans les canaux séparés, l'air chaud préalablement chauffé, venant de l'intérieur du bâtiment, traverse l'air frais entrant et le réchauffe. Les jours d’été, ce même concept peut être inversé. Dans ces canaux, les deux flux d'air différents circulent – côte à côte mais séparés. Les fines parois en céramique permettent aux deux flux d'air de transférer efficacement leur température, de manière rentable et plus respectueuse de l'environnement, que les unités de chauffage ou de refroidissement traditionnelles.
Perforées, mais pas poreuses
Les fines parois de la structure en nid d'abeilles peuvent constituer un défi pour les techniques traditionnelles de fabrication de la céramique. Chaque structure en nid d’abeilles est en premier une masse humide. Lorsque les différents composants de cette masse sont mélangés, des poches d'air et d'humidité peuvent être piégées. Celles-ci représentent un risque important pour l'intégrité du produit fini. Elles peuvent se dilater sous l'effet de la chaleur intense du four, ce qui peut faire éclater l'ensemble de la structure. C’est là que la technologie de vide de Busch joue un rôle crucial. Avant que la masse ne soit poussée à travers l’extrudeuse pour lui donner sa forme, elle est dégazée. Pour ce faire, le vide est appliqué, attirant les bulles et les particules d'humidité à la surface. Une fois qu'elles ont percé, elles peuvent être extraites et pompées, ne laissant que la masse, qui peut passer dans l'extrudeuse et prendre la forme exacte souhaitée, sans aucun défaut. Le résultat est une céramique parfaite, exempte d'air, qui conservera sa précision, même après avoir été soumise aux températures élevées du processus de cuisson final.
Un échange efficace
Contrairement aux climatiseurs traditionnels qui consomment beaucoup d'énergie pour refroidir ou chauffer les espaces, les échangeurs thermiques fonctionnent selon le principe du transfert d'énergie. Cela permet de réutiliser la chaleur qui serait perdue. Dans les canaux séparés, l'air chaud préalablement chauffé, venant de l'intérieur du bâtiment, traverse l'air frais entrant et le réchauffe. Les jours d’été, ce même concept peut être inversé. Dans ces canaux, les deux flux d'air différents circulent – côte à côte mais séparés. Les fines parois en céramique permettent aux deux flux d'air de transférer efficacement leur température, de manière rentable et plus respectueuse de l'environnement, que les unités de chauffage ou de refroidissement traditionnelles.
Perforées, mais pas poreuses
Les fines parois de la structure en nid d'abeilles peuvent constituer un défi pour les techniques traditionnelles de fabrication de la céramique. Chaque structure en nid d’abeilles est en premier une masse humide. Lorsque les différents composants de cette masse sont mélangés, des poches d'air et d'humidité peuvent être piégées. Celles-ci représentent un risque important pour l'intégrité du produit fini. Elles peuvent se dilater sous l'effet de la chaleur intense du four, ce qui peut faire éclater l'ensemble de la structure. C’est là que la technologie de vide de Busch joue un rôle crucial. Avant que la masse ne soit poussée à travers l’extrudeuse pour lui donner sa forme, elle est dégazée. Pour ce faire, le vide est appliqué, attirant les bulles et les particules d'humidité à la surface. Une fois qu'elles ont percé, elles peuvent être extraites et pompées, ne laissant que la masse, qui peut passer dans l'extrudeuse et prendre la forme exacte souhaitée, sans aucun défaut. Le résultat est une céramique parfaite, exempte d'air, qui conservera sa précision, même après avoir été soumise aux températures élevées du processus de cuisson final.
Lire plus – Économiser l’énergie à l’intérieur du corps
Bien que les créatures vivantes ne reçoivent pas de facture d’électricité pour leur propre chaleur corporelle, elles dépensent de l'énergie pour se réchauffer. Tout comme les humains, les baleines à fanons ont une température corporelle d’environ 37 °C. Mais contrairement à l'homme, elles vivent dans l'eau, qui évacue la chaleur du corps environ 25 fois plus vite que l'air. L'épaisse couche de graisse est la principale défense de la baleine contre le froid. Cependant, même les extrémités de la baleine ont besoin d'une circulation sanguine, et lorsque le sang les atteint, il se refroidit rapidement. Pour éviter que le sang ne retourne vers le cœur à des températures dangereusement basses, les baleines à fanons disposent de ce que l'on appelle un échange thermique à contre-courant – la version biologique d'un échangeur thermique. Il s'agit d'un réseau serré de veines et d'artères dans des zones, telles que les nageoires. Ce réseau est organisé de telle sorte que le sang circule dans les veines voisines suivant des directions différentes. Ainsi, la chaleur peut traverser les membranes d'une veine à l'autre, réchauffant le sang qui retourne dans le corps, tout en refroidissant le sang qui rejoint les extrémités. Cela réduit la perte de chaleur et permet à la baleine d'économiser de l'énergie.
Bien que les créatures vivantes ne reçoivent pas de facture d’électricité pour leur propre chaleur corporelle, elles dépensent de l'énergie pour se réchauffer. Tout comme les humains, les baleines à fanons ont une température corporelle d’environ 37 °C. Mais contrairement à l'homme, elles vivent dans l'eau, qui évacue la chaleur du corps environ 25 fois plus vite que l'air. L'épaisse couche de graisse est la principale défense de la baleine contre le froid. Cependant, même les extrémités de la baleine ont besoin d'une circulation sanguine, et lorsque le sang les atteint, il se refroidit rapidement. Pour éviter que le sang ne retourne vers le cœur à des températures dangereusement basses, les baleines à fanons disposent de ce que l'on appelle un échange thermique à contre-courant – la version biologique d'un échangeur thermique. Il s'agit d'un réseau serré de veines et d'artères dans des zones, telles que les nageoires. Ce réseau est organisé de telle sorte que le sang circule dans les veines voisines suivant des directions différentes. Ainsi, la chaleur peut traverser les membranes d'une veine à l'autre, réchauffant le sang qui retourne dans le corps, tout en refroidissant le sang qui rejoint les extrémités. Cela réduit la perte de chaleur et permet à la baleine d'économiser de l'énergie.