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@physicsfun on Instagram: “Heat Pipe: a device that transfers heat with great efficiency- as demonstrated by this fantastic kit from @educational_innovations. Here a…”

Les caloduc dans un système de refroidissement (de PC par exemple) sont creux. Ils contiennent un liquide à basse pression.

Si un côté est ne serait-ce que légèrement réchauffé d’un côté, le liquide s’évapore davantage à cet endroit. La vapeur (avec la chaleur) migre de l’autre côté où il se recondense et libère sa chaleur, où le ventilateur l’évacue dehors.

Sur cette vidéo, on note la rapidité avec laquelle tout cela se fait.

Cet après-midi, je me suis amusé avec un refroidisseur de PC, un module Peltier et une bougie. J’ai été réellement bluffé par l’efficacité du truc !

La face au dessus de la bougie est montée à environ 100 °C, mais la grille du refroidisseur est resté à environ 26 °C (le ressenti au toucher faisait état d’une surface froide !).

Bien-sûr, il y avait un petit ventilateur qui soufflait (alimenté par le module Peltier, lui-même, au passage — c’était ça l’objet de mon bricolage !), mais quand-même : réussir à la chaleur d’une pièce d’alu à 100 °C au dessus d’une bougie au point de maintenir la partie froide à 25-30 °C, ça c’est de la thermo :o

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Concernant le fait que le module Peltier alimente le ventilateur destinée à refroidir la face froide dudit module… Ce n’est pas de la magie ni de l’énergie libre (j’écrirais un article sur ça).

Ce que j’ai trouvé amusant, c’est que si le ventilateur s’arrête de tourner, le radiateur n’est plus refroidit, et la face froide du module Peltier non plus. Il s’en suit une baisse de tension (tension qui est proportionnelle à la différence de température) et une impossibilité de remettre le ventilateur en route (tension trop basse).

Pour remettre l’ensemble en route, il faut fortement chauffer la face chaude d’un coup : ça va faire remonter subitement la tension et mettre le ventilateur en marche. Une fois qu’il tourne et commence à refroidir la grille, c’est bon : le refroidissement suffit pour maintenir une différence de température suffisante entre les deux faces.
On peut aussi refroidir manuellement la grille de refroidissement (avec un glaçon ou en soufflant dessus : ça fera remonter la tension, tourner le ventilo, et c’est bon).

Le système pourrait tourner indéfiniment (suffit de garder la bougie allumée). Mais si, pour une raison ou une autre, le ventilateur est arrêté trop longtemps (quelques secondes suffisent), il est impossible de le remettre en route. À ce moment là, l’ensemble chauffe et pourrait même exploser (les tubes de cuivre sont creux et contiennent du fluide qui peut bouillir et se dilater (en vrai, les tubes sont scellés à l’étain : ce dernier fond à 232 °C, ce qui ouvre le tube et permet de libérer la pression)..

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Ce système, méta-stable (stable tant que ça marche, mais très instable à la moindre coupure) est exactement ce qui rend les centrales nucléaires actuelles dangereuses.

Les centrales actuelles sont des cocotes minutes refroidies. Si le refroidissement tombe, alors la cocote minute surchauffe et explose (projetant du matériel radioactif dans l’atmosphère).

Faut pas s’y tromper : les centrales nucléaires sont explosives par défaut, et on empêche continuellement l’explosion grâce au système de refroidissement (à Fukushima, c’est ce système de refroidissement qui a été cassé par le tsunami ; et à Chernobyl, ils l’ont volontairement éteint pour faire un test et n’ont pas été en mesure de le remettre en marche pour arrêter l’emballement qui a suivi).

Les centrales nucléaires à sels fondus au thorium, elles, n’ont pas ce soucis.
Là, c’est l’inverse : elles sont éteintes par défaut, et il faut les alimenter pour qu’elles s’allument et produisent du courant. Si le système s’arrête, le matériel radioactif se fige tout simplement. Il n’y a pas de risque d’emballement ni d’explosion.

Elles sont également plus propres, mais moins puissances et ne produisent pas autant de matériel radioactif destiné à l’usage militaire (probablement une des raisons pour laquelle les grandes puissances nucléaires ne veulent pas en entendre parler : France, Chine, USA, Grande-Bretagne…).

C’est comme un moteur de voiture : si on relâche l’accélérateur, le moteur n’est plus alimenté et on fini par s’arrêter. C’est sûr. Ça c’est un réacteur au thorium.

Maintenant imaginez un système inverse : un moteur qui est fortement alimenté par défaut (donc accélérateur à fond) et c’est à l’utilisateur de modérer manuellement l’accélérateur. S’il lâche la pédale, plus de modération et le moteur s’emballe. Ça, c’est un réacteur nucléaire actuel.

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