Capteur de givre imprimé en 3D avec Conductive Filaflex pour la réfrigération intelligente
Capteur imprimé en 3D avec Conductive Filaflex pour détecter le givre et économiser de l'énergie dans la réfrigération
Des chercheurs au Portugal ont développé un capteur de détection de givre en utilisant l'impression 3D par dépôt de filament fondu (FFF) avec un filament flexible et conducteur. Cette innovation démontre comment l'impression 3D peut améliorer l'efficacité et la durabilité des systèmes de réfrigération industriels. Le potentiel ? Des capteurs personnalisés, peu coûteux et directement applicables – notamment avec des matériaux flexibles comme Filaflex.
Conception flexible et fabrication 3D : application pratique de Conductive Filaflex
Les chercheurs ont conçu un capteur résistif à deux couches via fabrication additive : une base en TPU flexible et isolante, et des circuits imprimés à l’aide d’un filament TPU conducteur: Conductive Filaflex. La disposition des électrodes interdigitées maximise la sensibilité en augmentant la surface de contact avec le givre, la condensation ou l’eau de fonte.
Pourquoi détecter le givre est essentiel – et comment cela fonctionne
Le givre sur les ailettes des échangeurs de chaleur bloque le flux d’air et diminue les échanges thermiques, ce qui réduit l'efficacité énergétique. Les cycles de dégivrage traditionnels sont programmés et non adaptés à la demande. Ce capteur résout le problème en mesurant les variations de résistance dues à l'accumulation de givre. Il détecte également l’eau et les variations de température – pour une surveillance intelligente.
Performance et validation : comparé à la vision par ordinateur
Lors de quatre cycles complets de givrage/dégivrage, le capteur a démontré une excellente cohérence et réactivité, détectant à la fois la condensation initiale et la fonte – un avantage net sur les systèmes de détection par image. Les résultats étaient très proches de ceux obtenus par vision par ordinateur.
Applications et avantages
Ce capteur, imprimé avec Conductive Filaflex, peut être utilisé directement dans la réfrigération industrielle, l'optimisation énergétique et les systèmes de capteurs intelligents. Sa flexibilité et son design sur mesure en font une solution idéale pour les intégrateurs, chercheurs et passionnés de l’impression 3D à la recherche de pièces fonctionnelles de haute performance.
Conclusion
Cette étude montre que la fabrication additive combinée à des matériaux flexibles et conducteurs comme Conductive Filaflex permet de créer des capteurs pratiques et économiques. C’est une avancée vers des technologies économes en énergie et une preuve du potentiel de l’impression 3D flexible dans des applications concrètes.
Source : Aguiar, M.L.d. ; Gaspar, P.D. ; Silva, P.D.d. Fabrication additive d’un capteur résistif pour la détection du givre, destiné à optimiser le dégivrage à la demande dans les systèmes de réfrigération. Sensors 2024, 24, 8193. https://doi.org/10.3390/s24248193
