L’éco-cooler, une arnaque ou pas ?

Mosaïques : CogitationsScience

lundi 17 octobre 2016

J’avais présenté les bienfaits de l’éco-cooler, un climatiseur facile à faire soi-même et sans électricité ! Sauf qu’un commentaire me fait douter : s’agirait-il d’une arnaque ou pas ?

Pourtant, le principe physique sur lequel repose le dispositif existe vraiment : celui de l’effet Venturi. Pas de panique, ce n’est pas bien compliqué à comprendre ! Quand un fluide (eau ou air) rencontre un goulot (chemin plus allongé et étroit) sur son trajet, il est accéléré durant le passage du goulot avant de ralentir une fois sorti. Plus le goulot est étroit et long, plus la vitesse augmente. C’est facile de le constater dans une vallée comme le fameux Mistral.

Effet Venturi

[Source image]

Le schéma ci-dessus représente les lignes de courant d’un vent. Celles-ci se rapprochent pendant le passage du goulot avant de s’écarter à la sortie. Un peu comme l’eau dans un tuyau d’arrosage ou l’eau qui sort du robinet. Or, cette alternance de « compression » et « détente » correspond à un refroidissement du fluide, d’où l’intérêt de l’éco-cooler.

Il semblerait que la polémique porte sur deux points :

  1. L’effet Venturi n’est pas suffisant à lui seul d’engendrer une baisse significative de température (qui serait alors largement inférieure à 5 degrés).
  2. Ne serait-il pas plus pertinent d’agir sur les causes elles-mêmes de la canicule des habitations en tôle ondulée ? A savoir, changer les matériaux ou créer plus d’ombrage comme des plantations d’arbre ?

J’avoue que je ne suis pas assez calé en thermodynamique pour vérifier si l’éco-cooler utilise astucieusement l’effet Venturi pour observer une baisse significative de température. Il est vrai que nous pouvons nous poser la question en l’absence de vent ou de mouvement d’air important autour des habitations. S’il se trouve un calé en thermodynamique parmi vous pour apporter ses lumières, je suis preneur !

Quant au deuxième point, là nous touchons davantage le domaine de la politique et de la société que celui de la science. Daulatdia est une village bangladais sans eau et électricité, construit par des gens pauvres donc avec les moyens du bord, à savoir la tôle ondulée. Cette région serait également touchée par des inondations. C’est sûr qu’il serait plus efficace de construire des habitations dans des matériaux adaptés au climat, que des plantations serait effectuées, qu’un véritable réseau sanitaire puisse se construire, etc. Mais qui en a le temps et l’argent ? Suivez mon regard…

Merci donc à l’anonyme de m’avoir mis en doute. P’têt ben qu’oui que j’ai diffusé une information erronée, p’têt ben qu’oui que l’éco-cooler est réellement efficace et contribue à l’amélioration des conditions de vie. Le mieux est de le tester soi-même, après tout les plans de fabrication sont disponibles ! Et vous, qu’en pensez-vous ? Arguments scientifiques à l’appui s’il vous plaît, vous avez 5 minutes pour pondre votre papier et je ramasse les copies après !

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22 Pierrot ont pris leur plume. Et toi ?

  1. Maxime Lozach

    Merci pour les articles et le correctifs, tout le monde ne le fait pas :).

    Je ne suis pas un grand physicien, donc je ne pourrais faire les calculs, mais si je me souviens de mes cours de thermo, la chaleur (énergie) que le système « retient » doit bien aller quelque part… Dans un climatiseur à électricité, on renvoie cette énergie prélevé à l’extérieur en général. Dans le cas présent j’imagine mal comment la maison peut rester plus fraiche que l’extérieur.
    Ce qui me fait tiquer sur cette invention depuis que je l’ai vu, c’est ce point précis. Peut être que les habitants utilisant cette invention vive mieux avec hein (retire vraiment une partie de la chaleur à l’air entrant dans l’habitation ? Crée peut être un vent dans l’habitation ?), mais je reste sceptique quand à l’invention « miracle ». Même si ça fait recycler les bouteilles plastiques !

    mardi 18 octobre 2016 à 17 h 58 min
  2. Sanjuro

    Mes souvenirs de Sup’Aero (où j’ai étudié le venturi) datent de … (oulala!)

    Mais a priori on doit avoir une phase de compression (en amont dans le convergent) d’où échauffement du machin, puis dépression (dans le divergent) d’où abaisement de la temperature.

    Pour obtenir un rafraichissement effectif il faut donc que le bignouzol soit capable de dissiper en amont la chaleur accumulée.

    Ce ne me semble pas impossible, mais pas super efficace sans un dispositif permettant d’optimiser les échanges thermiques en amont du dispositif.

    Globablement on est pas très loin du principe du frigo sur lequel fonctionnent la pluspart des clims :

    1) Je compresse un gaz : il s’échauffe
    2) Je lui fait échanger avec l’environnement : il se refroidit (et échauffe globalement le millieu)
    3) Je le détends : il se refroidit
    4) Je lui fais échanger avec un millieu ciblé : je refroidis la cible

    Au global le second principe de la thermodynamique indique que j’échauffe d’avantage le tout que je ne refroidis ma cible (si je fais rééchanger de la chaleur entre la cible et le millieu extérieur le tout sera plus chaud qu’au départ).

    Souvenir d’étudiant datant d’il a trente ans.

    mercredi 19 octobre 2016 à 10 h 31 min
  3. Sirtin

    Merci beaucoup pour vos retours ! Il faudrait donc en savoir plus sur les échanges de chaleur en amont de l’éco-cooler afin de se faire une idée plus précise.

    Affaire à suivre et c’est ça aussi la science, faite d’erreurs, de corrections et ainsi de suite jusqu’à qu’un élément de réponse finisse par apparaître.

    vendredi 21 octobre 2016 à 9 h 49 min
  4. Sanjuro

    Bon!

    Après être allé faire quelques recherches sur le Venturi, il s’avère que mes lointains souvenirs d’étudiant ont tout faux…

    Ma réflexion intuitive convergent = Compression, puis divergent = dépression est archi fausse. La bonne interprétation est :

    Débit constant dans le tuyau donc…
    – accélération dans le convergent d’où dépression.
    – ralentissement dans le divergent (et retour à la pression d’origine…)

    Voir les courbes de pression dans les liens suivants
    Tube de Pitot ou venturi
    Comment une aile génère-t-elle de la portance ? L’effet Venturi

    S’il est assez facile de trouver des références à l’impact de l’effet Venturi sur la pression, je n’ai rien trouvé sur l’impact thermique (une vague référence à une chute de température au point le plus étroit du dispoitif). En termes d’applications pratiques, toutes les référence parlent d’exploiter l’effet d’aspiration, mais je n’en ai trouvé aucune reliée un effet thermique.

    Autre réflexion a posteriori. Quand je regarde le fameux « eco-cooler » je vois des goulots de bouteilles fixés dans une paroi face au vent, le corps des bouteilles faisant fonction de divergent en aval de l’écoulement. Le convergent a l’origine du fameux effet Venturi manque cruellement à l’appel.

    Je ne pense pas qu’il faille parle « d’arnaque » pour un montage à base de matériaux de récup, mais très probablement une fausse bonne idée.

    lundi 24 octobre 2016 à 14 h 50 min
  5. Sanjuro

    Allez un dernier mot suite à quelques lectures sur le venturi hier…

    Au passage, merci Sirtin de m’empêcher de dormir en me faisant réviser mon programme d’école d’ingé d’il y a 30 ans sur un sujet qui ne me sert à rien dans ma vie d’informaticien… 😉

    Je réalise en regardant ton article précédent que je montais (dans ma tête) l’éco cooler à l’envers : un divergent sans convergent. En faut c’est un convergent sans divergent.

    A priori on va donc avoir une chute locale de pression au niveau du goulot (Y a-t’il une chute locale de température ? C’est plausible, mais je n’arrive pas à trouver de confirmation dans mes lectures).

    En tous cas après le goulot, le courant va très vite se dissiper dans la pièce la vitesse d’écoulement revenir à zéro et la pression revenir à la pression atmosphérique.

    Dans la mesure où l’air n’aura cédé aucune calorie au milieu extérieur en amont il devrait retrouver sa température initiale.

    Quelqu’un qui se trouverait dans l’écoulement juste à la sortie devrait ressentir une sensation de fraicheur, mais je ne pense pas que l’on puisse globalement abaisser la température de la pièce vers laquelle se dirige l’éco cooler. Pas plus qu’avec un ventilateur en fait.

    Si un vrai aérodynamicien pouvait passer par là pour faire le corrigé ça m’arrangerait… Je me suis déjà planté suffisamment souvent sur le sujet… 😉

    Allez, un ultime commentaire. L’effet Venturi ne se produit plus si la taille du col se resserre trop. Au delà d’un certain point il y aura ralentissement dans le convergent et donc… surpression. Vu la différence de section entre le corps de la bouteille, et son col, je ne sais pas s’il faut considérer ce dispositif comme un Venturi ou non.

    mardi 25 octobre 2016 à 9 h 37 min
  6. Sirtin

    Merci beaucoup pour ton retour, ravi de t’avoir empêché de dormir ! Il faudrait donc prendre en compte deux paramètres :
    – le nombre de bouteilles plantées dans la plaque en carton, multipliant alors la sensation de fraîcheur ? Et si on met plusieurs plaques de ce type pour la même habitation ?

    – pour vraiment en bénéficier, il faudrait vraiment se placer devant ? Un peu comme pour les ventilateurs, si t’es derrière le flux d’air, ça ne sert pas à grand chose.

    mardi 25 octobre 2016 à 15 h 30 min
  7. Fred

    Salut a tous,
    C’est un hoax hélas…
    Sans apport d’énergie, pas de transfert calorique du froid vers le chaud possible.
    L’apport d’énergie dans notre eco clim ne peut etre qu’éolienne (et encore : dif de pression entre intérieur et exterrieur nulle)et elle serait tout a fait insuffisante pour abaisser la température de l’air de 5deg.entre l’entrée et la sortie.

    samedi 28 janvier 2017 à 16 h 38 min
  8. Sirtin

    Merci pour ton retour. Le débat demeure car des magazines comme Science et Avenir ont fait un article dessus…

    mercredi 1 février 2017 à 11 h 50 min
  9. Ducon

    En plaçant ce dispositif devant un ventilateur, est ce qu’on peut espérer avoir de l’air plus froid en aval

    vendredi 23 juin 2017 à 23 h 42 min
  10. Zarma

    D’accord avec fred, ça sent l’arnaque.

    Si on applique le premier principe il a conservation de l’énergie. Donc l’energie contenu dans l’air (somme de l’energie thermique et de l’energie cinétique pour faire simple) est inchangé. Comme ya ni ventilo ni échangeur de chaleur, l’énergie est la même a l’entrée et la sortie.

    Effectivement l’air accéléré est refroidit, mais quand il redevient immobile il retrouve sa température de l’extérieur.

    Donc pas de clim^^

    Ptet que la forme des bouteilles toussa ameliore la ventilation, ça j’en sais rien.

    dimanche 25 juin 2017 à 23 h 49 min
  11. JEAN SCHATT

    BONJOUR

    1- LES BOUTEILLES SONT A L’EXTERIEUR DU LOCAL A REFROIDIR
    2- L’AIR ENTRANT DANS LES BOUTEILLES DE PAR SA VITESSE SE COMPRIME … DONC IL CHAUFFE A UNE TEMPERATURE SUPERIEURE A L’AIR ENTRANT … DE CE FAIT IL ECHANGE DE LA CHALEUR AVEC LES PAROIS DES BOUTEILLES QUI SE RECHAUFFENT … LESQUELLES PAROIS RECHAUFFEES EVACUENT ELLES CETTE CHALEUR VIA L’EXTERIEUR DES BOUTEILLES VERS L’AIR AMBIANT EXTERIEUR !

    3- DE PAR SON PASSAGE AU TRAVERS DE LA BOUTEILLE L’AIR A DONC BIEN PERDU DE L’ENERGIE THERMIQUE … L’AIR SORTANT DE LA BOUTEILLE SE DETENDS ET ABSORBE DONC BIEN DE L’ENERGIE THERMIQUE A L’INTERIEUR DU BATIMENT EQUIVALLENTE A L’ENERGIE THERMIQUE PERDUE DANS LES BOUTEILLES

    4- POUR QUE CELA FONCTIONNE IL FAUT DONC BIEN UN LOCAL VENTILE EN PERMANENCE SOIT PAR L’ENERGIE DU VENT SOUFFLANT DE L’AIR DANS LES BOUTEILLES … SOIT PAR UN VENTILATEUR FORCANT L’AIR EXTERIEUR A PASSER AU TRAVERS DES BOUTEILLES VERS L’INTERIEUR DU BATIMENT … LES BOUTEILLES DEVANT ETRE A L’EXTERIEUR DU BATIMENT ( DEVANT UNE FENETRE PAR EXEMPLE )

    mardi 27 juin 2017 à 7 h 12 min
  12. Julien

    Bonjour,
    Il semblerait que le concept ait été relayé ces derniers jours par le Figaro (Des bouteilles en plastique en guise de climatiseur). J’entendais déjà parler de ce principe il y a un an.
    Déjà à la base, le think tank dont était issue l’invention se dédouanait de toute responsabilité en disant que l’invention était celle de membres. Ensuite ces membres disait que l’invention permettait une réduction jusqu’à 5°C (tout comme je peux dire que je peux vivre jusqu’à 200 ans). Il n’y a en revanche aucun test pratique et/ou contradictoire ayant permis de valider ces 5°C. Il n’en faut néanmoins pas tant pour que les journalistes parlent « d’un Bangladais » qui invente un climatiseur gratuit permettant de gagner 5°C. En ces temps d’économies et d’écologie, cet article est évidement plutôt appétant.

    Revenons au principe :
    On parle ici de l’effet Venturi qui est une conséquence de la loi de Bernoulli
    Cet effet repose sur le principe de conservation du débit.
    La vitesse d’un fluide est inversement proportionnelle à la section du conduit (plus c’est petit, plus çà va vite).
    Quand la section se réduit, la vitesse augmente… et la pression diminue (contrairement à ce qu’on pourrait penser intuitivement).
    En appliquant bêtement les formules (pour un vent de 10m/s (~40km/h) et un bouteille avec un corps de 10cm et 2cm au goulot), j’arrive à une baisse de pression de ~35.000 Pa, pour une pression atmosphérique autour des 101.325 Pa. Soit un rapport de baisse de pression autour de 0,65 soit qqch de tout à fait insuffisant pour obtenir une baisse de température pertinente (pour un frigo, on parle plutôt d’un passage de 8 à 1 bar, soit un ratio de l’ordre de la 0,12)…

    Bref, mais sans faire de tels calculs, on aurait pu découvrir la supercherie… 😉
    Pensez vous qu’on pourrait régler la question du réchauffement climatique avec des cerf-volants ? (il a fondu un plomb…)
    Non, je suis sérieux. C’est toujours l’effet venturi qui fait voler mon avion ou mon cerf-volant. C’est en effet la vitesse du vent relatif qui crée la dépression qui aspire une ail vers le haut (avec toujours les mêmes conséquences pour la température).

    Évidement que non ! (j’en suis le premier désolé).
    S’il y a une baisse de pression (donc sans doute de température, aussi modique soit-elle), en revanche, après la dispositif (mon cerf-volant ou mon goulot de bouteille), la pression revient à la pression initiale, on assiste donc cette fois à une recompressions du gaz et donc à son échauffement. Le gaz reviendra à sa température initiale voire légèrement plus chaud en raison des friction que nous lui avons imposé.

    Bref à moins d’aimer l’art moderne, inutile de faire entrez de l’air à 40°C dans votre salon avec ce dispositif.

    mercredi 28 juin 2017 à 9 h 59 min
  13. Sirtin

    Merci pour vos retours ! Au moins, j’y vois plus clair dans cette histoire. Pour faire bref, c’est donc du vent tout ça…
    😉

    mercredi 28 juin 2017 à 22 h 53 min
  14. Héloïse Pontillo

    Hello !
    Même avec un ventilo ?

    mardi 18 juillet 2017 à 14 h 21 min
  15. Sirtin

    L’objectif est de remplacer les appareils électriques par un dispositif plus « écolo », surtout dans les endroits démunis d’électricité. Il serait donc illogique de mettre un ventilo.
    🙂

    mercredi 19 juillet 2017 à 11 h 33 min
  16. Julien

    Le ventillo ne crée pas de baisse de la température. Il crée artificiellement un courant d’air ce qui joue sur le « gradient » de température et sur la température « ressentie ».
    1. Le gradient de température (que ça fait intello) : votre corps (en tout cas le mien) est à 37°C. La température tout autour est plus ou moins à la même température. Imaginez que vous soyez parfaitement immobile dans un air parfaitement immobile disons à 22°C, l’air tout autour de vous (peut être sur un très fine couche) arriverait progressivement à 37°C lui aussi ce qui vous empêcherait de vous refroidir (c’est d’ailleurs le principe du pull ou de combinaison plongée – on chauffe alors de l’eau et non de l’air).
    Avec le ventilateur, l’air au contact de la peau est régulièrement renouvelée. Au contact de votre peau, vous avez donc de l’air à la température de la pièce.
    Petite expérience similaire : Marchez quand il fait chaud puis arrêtez vous. Vous pourriez alors l’impression d’avoir plus chaud à l’arrêt qu’en marchant.
    2. La température ressentie : Considérez la température comme des grains bourrés d’énergie. En soufflant, l’air au passage arrache de petits grains d’énergie et refroidit ainsi votre peau.
    On dit « température ressentie », mais ce n’est pas seulement psychologique, d’ailleurs certains pays froids comme le Canada ont construits des algo assez poussés pour savoir par exemple s’il y a des risques de gelure pour un cycliste selon la température de l’air, sa vitesse, l’humidité.
    En revanche, ce phénomène ne refroidit pas l’air, seulement la peau en contact avec le courant d’air.

    Il y a tout de même un petit phénomène de réel refroidissement au contact du courant d’air : La vitesse de l’air augmentant, il y a diminution de la température (cf lois de Venturi et Bernoulli). En revanche l’air retrouve sa température initiale (voir légèrement augmentée en raison des frottements, de la chaleur dégagée par l’appareil voire certaines phénomènes liés à la compression et décompression) quand l’air retrouve sa vitesse initiale (en général 0 dans une pièce).

    vendredi 8 septembre 2017 à 19 h 47 min
  17. Sirtin

    Merci pour ton retour instructif !

    lundi 25 septembre 2017 à 21 h 58 min
  18. c’est similaire aux badgirs ou tours du vent, employées depuis des siècles. 😀

    mardi 28 novembre 2017 à 10 h 35 min
  19. Sirtin

    Avec des bouteilles en moins.
    😉

    mardi 28 novembre 2017 à 11 h 50 min
  20. olivier sulmon

    Bonjour,
    Commentaires très intéressants, surtout pour moi qui suis profane (steward aviation). mon instinct est que le convergent produit une accélération et un léger échauffement du flux. J’ai l’impression qu’il faudrait enrober le convergent d’un linge blanc humide dont l’évaporation abaisserait la température du flux passant dans le goulot, permettant une baisse de température à la sortie. Mais ça n’a pas l’air très puissant… Je suis Lillois mais je crois qu’il y a un système dit « puits provençal » assez efficace, mais qui exige qu’on creuse dans le jardin…
    Merci aux ingé de leurs lumières ! 🙂

    lundi 23 juillet 2018 à 15 h 54 min
  21. Sirtin

    Ce serait pas comme mettre des glaçons devant un ventilateur pour gagner de la fraîcheur comme préconisé pendant la canicule en France ?
    😉

    vendredi 7 septembre 2018 à 9 h 49 min
  22. Coucou le P2i6. Je vous aime :*

    mercredi 26 février 2020 à 17 h 04 min

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