Micro Cogénération domestique

[Capt_Maloche]

10 à 15 Kw électrique, ça commence à faire du bruit

Valable pour tous les chalets de montagne !!

[lejustemilieu]

8) Tiens une news concernant de la microcogénération domestique.
Il s'agit d'une chaudière bois équipée d'un moteur stirling.
https://www.econologie.com/forums/moteurs-st ... t5703.html

Revue de détail

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L’entreprise Sunmachine de Nuremberg a développé un monocylindre Stirling de 520 cm3 sous 33 bar qui affiche une puissance de 3 kW électrique (puissance mesurée avec un brûleur gaz). Ce moteur a été ré-équipé d’un brûleur de granulés avec flamme dirigée vers le bas (« upside-down »). Le constructeur annonce un rendement électrique de 20 à 25% et thermique jusqu’à 70%. Son prix HT devrait se situer vers 23.500 €.
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Le constructeur autrichien de chaudière Mawera travaille sur un prototype équipé d’un moteur Stirling 4 cylindres double action : les gaz d’échappement quittent la chambre de combustion à une température proche de 1 300 °C ; pour cela, l’air de combustion est préchauffé avec une partie des gaz d’échappement. Ce système affiche une puissance électrique nominale de 35 kW pour une température de retour du réseau de chauffage de 60 °C. Le constructeur annonce un rendement électrique entre 12 et 18%. Deux installations à l’essai cumulent 16 000 heures de marche.
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Le moteur Stirling de l’autrichien Stirling Power Module à 4 cylindres double action développe une puissance électrique de 1 kW, et son brûleur 15 kW thermique. Ce moteur, développé spécialement pour le combustible bois sera vendu en tant que module et pourra être adapté pour fonctionner avec le brûleur de différents fabricants. Les premiers tests en conditions réelles devraient débuter en 2007 en association avec le fabricant autrichien de chaudières à pellets KWB. Le Fraunhofer ISE travaille sur le design de ce système avec un ballon d’eau chaude haute performance.
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Le lichtensteinois Hoval travaille sur l’intégration d’un moteur Stirling de 1 kWel avec ses chaudières pellets et son gazéificateur de bois. L’entreprise ne le commercialisera pas avant 2008.
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l’Allemand Solo Stirling adapte son moteur d’une capacité de 9 kWel – une mesure effectuée avec un brûleur gaz naturel – pour fonctionner avec un gazéificateur de granulés de bois. Le moteur sera chauffé par les gaz d’échappement très chauds. Cette combinaison ne sera pas proposée avant 2007.
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Le fabricant allemand de chaudière OTAG adapte son système basé sur un moteur à vapeur Lion d’une capacité de 0.2 à 3 kWel (avec un brûleur à gaz naturel de puissance modulable de 2 à 16 kWth) pour fonctionner avec un brûleur à granulés de bois. Mise sur le marché en 2007.

J'arrive pas à insérer l'image de l'engin dans le post...

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C'est de la bonne info,tout ça.
Pour insérer les images,il y a un post,quelque part qui explique comment faire.
https://www.econologie.com/forums/comment-me ... t1176.html
A+
Alain

[sebabonnet]

Pour ma part, j'ai dimensionné un système de micro-cogénération basé sur un moteur Ericsson et produisant une puissance électrique de 11 kW. Les détails de ce système sont expliqués dans ma thèse.

Le coût de cette machine sont sensiblement équivalent aux autres systèmes de même puissance et serait bien rentable.
Contrairement aux systèmes basés sur le moteur Stirling, ce système peut être contrôlé via les soupapes du moteur.

Un prototype est en cours de réalisation et on verra bien les résultats.

[Capt_Maloche]

J'ai hâte d'avoir tes résultats

A plus !

[fbedon]

Tres interessant les produits présentés dans cet article ça ressemble un peu à ce que je veux faire.

[chatelot16]

le 2eme moteur ericson ressemble beaucoup a une machine a vapeur : on comprime de l'air , on la chauffe pour qu'elle fasse plus de volume , et on la donne a un moteur le compresseur et le moteur font la meme pression : c'est le debit plus gros dans le moteur qui lui fait fournir plus de puissance que consome le compresseur , si il sont suffisament bon , helas la dilatation n'est pas enorme et si les compresseur et moteur ne sont pas super bon ca ne marche pas

avec la vapeur c'est plus simple : on pompe de l'eau , la chaudiere en fait de la vapeur que l'on donne au moteur : la difference de debit d'eau et de vapeur est enorme , quel que soit les mauvais rendement ca marche toujours

le deplaceur du stirling est plus economique que la circulation d'air dans l'ericson , mais de toute facon , pour des temperature compatible avec la vapeur c'est la machine a vapeur la meilleure : le stirling est bon pour des temperature superieure impossible pour la vapeur

[Pierre-Yves]

Il y a une très bonne étude du moteur Ericsson en cogénération dans la thèse de Sébastien Bonnet :
http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/11/01/17/PDF/These.pdf

oups ! je viens de voir que cette référence avait déjà été donnée ici...

Chatelot, j'ai vu la bonne comparaison que tu as faite sur les moteurs Stirling et Ericsson et sur la machine à vapeur. Avec un delta T de 200 degrés environ, comment se comportent ces différentes machines ?

[chatelot16]

la vapeur n'est pas limité en delta T : la limite est la temperature de la source chaude , qui donne la pression dans la chaudiere

P = ( T/100 )puissance4
P en bar
T en °C

avec 200° on a deja 16 bar et au dessus ca monte tres vite : on aproche de la temperature critique et cette formule empirique n'est plus valable

on peut faire de la vapeur surchauffé , c'est a dire sans augmenter la pression , mais ca apporte beaucoup moins de rendement que d'augmenter la temperature d'ebulition : la majeure partie de la chaleur est recue pat la chaudiere pas par le surchauffeur : ca n'augmente le rendement que d'une partie du cycle

la vapeur est aussi limité vers les basse temperature : ca fait des basse pression , presque du vide , il faut des tuyaux enormes pour faire pâsser pas grand chose

le stirling peut etre s'adapté facilement a toutes les temperature : sont rendement est toujours plus loin du maximum theorique de carnot que la vapeur , mais quand on peut profiter de temperature enorme on peut faire mieux que la vapeur

quand le carburant peut etre utiliser dans un moteur a explosion ou diesel , vapeur ou stirling n'ont plus aucun interet : les moteur a explosion ou diesel on tres facilement un meilleur rendement que stirlin ou diesel et surtout un pris de revient largement plus faible : regardez un moteur de groupe electrogene de 2KW , et imaginez le moteur a vapeur ou stirling pour faire la meme chose : ca sera largement plus lourd donc plus cher

meme pour le bois : je prefere largement gazogene + moteur a explosion que chaudiere et moteur a vapeur

les moteur a explosion disponible on peut etre une durée de vie un peu faible , mais il sera possible d'en faire ou l'on change les piece d'usure beaucoup plus facilement

[Pierre-Yves]

quand le carburant peut etre utilisé dans un moteur a explosion ou diesel , vapeur ou stirling n'ont plus aucun interet : les moteur a explosion ou diesel ont tres facilement un meilleur rendement que stirling ou diesel et surtout un prix de revient largement plus faible

Je suis tout à fait d'accord, tant que l'énergie se présente sous la forme d'un carburant. Maintenant, il y a aussi l'énergie thermique des gaz d'échappement, des vapeurs d'autoclaves, des fumées industrielles etc. Cette énergie présente souvent un faible delta T, donc difficilement exploitable par un Stirling (sauf à avoir des échangeurs de taille énorme). Dans la plupart des cas, cette énergie est perdue...

Connait-on le delta T minimum pour un moteur d'Ericsson ? 200° sont-ils suffisants pour une machine à vapeur ?

[chatelot16]

une machine a vapeur marche tres bien avec un faible delta T ! les premieres machine a vapeur de watt marchaient a tout juste 100°C la chaudiere fesait de la vapeur a la pression atmospherique , c'estait la depression dans le condenseur qui fesait la force motrice

la vapeur est bien adapté pour recuperer de la puissance entre 100 et 50°C

j'ai un projet de moteur a explosion special cogeneration : le refroidissement ne sera pas simplement a eau mais a vapeur : le bloc moteur servira de chaudiere et la vapeur fera eventuellement tourner un moteur a vapeur : le gain en rendement total n'est pas enorme : 5% au maximum , mais ce n'est pas ma seule motivation : c'est surtout d'avoir de la vapeur a 110 ou 120°C presque gratuite pour distiller des produit pouvant faire du carburant

les enormes moteur de bateaux finissent deja le cycle avec de la vapeur

pour profiter d'une condensation a moins de 50°C la vapeur d'eau n'est pas tres bonne : pression trop faible presque du vide : il faut des diametre enorme pour pas grand chose : il vaut mieux utiliser des fluide pour machine frigorifique

pas du freon ou autre cfc : tout simplement du R290 : c'est le nom en frigorifique du simple propane

mr DIESEL avait commencé ses recherche du meilleur moteur par remplacer la vapeur par d'autre fluide , genre chloroforme

refroidir un moteur a explosion par du propane est interressant quand on a une source froide tres froide genre forage geothermique qui donne de l'eau a 15°C : la machine a vapeur ne peut pas exploiter une temperature de condensation aussi basse

les pompes a chaleurs sont la preuve que l'on sait faire des machine thermique bien etanche

si la vapeur permet de gagner 5% de rendement deriere un moteur a explosion , le propane fera guere mieux : le jeux n'en vaut pas la chandelle si ce n'est que pour ca

mais si la machine a propane sert de pompe a chaleur en hivers , elle peut servir de recuperateur sur le moteur en été quand la chaleur ne sert a rien

bien sur il faut une pompe a chaleur vraiment reverssible : dont le compresseur se transforme en moteur : encore un truc a inventer

il y a deja assez de travail pour faire un bon moteur a explosion special cogeneration , la suite sera pour plus tard ...