Liquide de refroidissement - Définition
Le liquide de refroidissement est un liquide utilisé dans un circuit fermé dans le but d'évacuer des calories créées sous forme de chaleur. Le plus souvent, il s'agit d'eau avec un additif permettant d'augmenter la température d'ébullition et/ou d'augmenter sa résistance au gel. Ces additifs souvent indispensables nuisent parfois aux capacités calorifiques du fluide.
Le liquide de refroidissement présente une solution efficace à un problème récurrent aussi bien en mécanique qu'en électronique : la création indésirée de chaleur qui peut endommager le système.
Principe de fonctionnement
Typiquement, le liquide suit un parcours fermé, à travers la partie dont on veut dissiper la chaleur (la chaleur est captée), puis à travers la partie du circuit qui sert au refroidissement (l'énergie est dissipée). Lors de son passage dans la zone à refroidir, le liquide doit passer :
- au plus proche de la source de chaleur
- avec la meilleure répartition autour de la (les) source(s)
- avec le plus de contact possible avec la pièce à refroidir
L'évacuation des calories peut se faire par un simple réservoir de liquide dont la masse est suffisamment importante pour ne pas subir d'augmentation de chaleur trop importante et reste ainsi à température ambiante. Mais elle peut se faire aussi par le passage du liquide dans un élément dissipateur offrant le maximum de contact à l'air ou tout autre milieu ambiant, il s'agit d'un échangeur. Dans le cas où l'un des deux fluides de l'échangeur est de l'air, la mise en place d'une circulation forcée (un ventilateur) permet d'augmenter les capacités d'échange et donc de refroidissement.
La circulation du liquide dans le circuit peut se faire naturellement (le liquide chaud provoque la surpression : on dit alors qu'il y a convection naturelle) ; mais, en général, elle est forcée par l'intermédiaire d'une pompe ou par le phénomène de thermosiphon. Le chauffage central à eau chaude utilise le même principe.
Contextes d'utilisation
Le cas d'utilisation le plus populaire de l'appellation de liquide de refroidissement est le moteur thermique. Dans ce cas, des alésages en chicanes de faible dimensions (pour un maximum de contact) sont réalisés de manière régulière autour des cylindres. Ces alésages sont ensuite reliés au circuit de manière à placer la zone de refroidissement la plus proche possible de la sortie de la zone a refroidir.
On utilise cependant cette technique dans beaucoup d'autres contextes, en mécanique comme en éléctronique, par exemple pour certains processeurs informatiques, comme par exemple pour les PowerMac G5.