Moteurs Stirling bois à pellets ou granulés + cogénération

[lejustemilieu]

Bonjour Bernard,
J'étais étonné du chiffre que tu annonces,

Le manque de vitalité des moteurs stirling sur le marché montre qu'il y a une problème, et avec les rendements de l'ordre de 15% indiqués en général

Wikipedia parle de 40% de rendement.
http://fr.wikipedia.org/wiki/Moteur_Stirling
Tu as une explication ? entre ton chiffre et celui de Wiki?

[bernardd]

Déjà, une explication des moteurs stirling qui parle de moteurs à "explosion", c'est mal parti coté sérieux des sources. C'est le vocabulaire de bar, pas de l'analyse du fonctionnement des moteurs...

j'ai cité 15% parce que je viens de lire toutes les références citées dans le fil, en particulier l'expérience européenne à Odeillo, et cela correspond avec les souvenirs que j'avais : on plafonne à 15% en conditions quasi-réelles, car expérimentales.

Les derniers panneaux photovoltaïques que je connais, les plus globalement "efficaces", sont ceux de nanosolar, sans silicium, avec production par impression, 3 mois de retours sur investissement énergétique (au lieu de 3 ans pour les panneaux silicium), jusqu'à 16% d'efficacité énergétique en labo, et moins de 1$/Wc. Mais diffusion publique seulement en 2011 selon mes derneirs renseignements :-(

Mais je suis persuadé que l'on peut faire beaucoup plus avec du solaire, car un moteur à piston a normalement entre 40 et 60% d'efficacité énergétique.

Le mauvais rendement des moteurs à "combustion interne" provient de la combustion incomplète dans les cylindres.

Un moteur à vapeur derrière des concentrateurs solaires aurait un rendement global d'au moins 40%. Mais reste à faire ce moteur de manière fiable et pas chère, pour pouvoir le démocratiser.

[bernardd]

Au passage, le gain en pression lors de la vaporisation de l'eau est l'explication la plus simple du gain en efficacité obtenu quand on injecte de l'eau avec le fuel ou l'essence dans un moteur à combustion interne :

les gouttelettes d'eau liquide se vaporisent en absorbant la chaleur résiduelle de la combustion, et augmentent la pression dans le cylindre, donc sur le piston, tout en diminuant la température, ce qui est mieux pour le moteur.

Il faut juste des soupapes qui ne rouillent pas :-)

[chatelot16]

ce n'est pas parce que tu lis dans wikipedia que le stirling a 40% de rendement que tous les stirling font 40%

comme tous les moteurs thermique le rendement depand des temperature de source chaude et froide : avec du froid tres froid et du chaud tres chaud on peut reelement depasser 40% : mais avec des materiaux couteux pour une temperature chaude tres chaude , opour un rendement reel de 40% il faut des temperature qui donne un rendement maximum theorique de carnot de 80%

avec la vapeur la temperature maxi est limité donc le rendement maximum theorique est moins bon , mais on obtient presque entierement ce maximum theorique : a des temperature ou carnot donne 20% la vapeur donne 18% reel : la vapeur est le meilleur systeme pour les temperature moyenne

[chatelot16]

je ne confond pas stirling et moteur a explosion : j'ai juste fait remarquer que pour bruler du bois , chaudiere + machine thermique n'est pas le meilleur moyen : je prefere gazogene + moteur a combustion interne

meme pour les locomotive a vapeur il y a eu une locomotive ou le foyer a charbon a été remplacé par un gazogene et un bruleur un peu separé : ca a reelement amelioré le rendement mais sans aplication car ca a été fait a une epoque ou la locomotive a vapeur avait fini son temps

[bernardd]

Bonjour Chatelot16, j'avoue que je suis très curieux de voir un jour vos réalisations :-)

Concernant la gazéification chaude, je ne connais pas. J'avais compris qu'il restait pas mal de "déchets" qui pouvaient encore brûler, comme dans la gazéification par fermentation.

Par ailleurs, le problème principal des moteurs à combustion interne, c'est que la combustion n'est pas bonne dans un cylindre, tout simplement parce que les conditions idéales de combustion ne sont jamais atteintes.

Enfin, pour avoir une installation qui fonctionne à la fois avec la chaleur solaire direct et la biomasse, afin que l'investissement soit rentable, l'étape gazéïfication n'est pas évidente :-)

Personnellement, j'arrive à une architecture "idéale" avec une production de vapeur soit par chaudière granulé bois, soit par concentrateur solaire, et un moteur à piston exploitant la pression de vapeur.

L'énergie "mécanique", éventuellement électrique, doit varier entre 1 et 9KWe, avec un entretien par an et un prix entre 500 et 4000€.

note : Si chacun des 30 millions de foyers en france produit 3KWe, la production totale serait de 90GWe, c'est à dire la puissance crête en France en hiver. Et si chacune des 10 millions de maisons individuelles (avec plus de place) produit 9KW, on a le même résultat...

J'imagine une température de vapeur de l'ordre de 500/600°C ce qui devrait donner une pression entre 80 et 90bars, mais je n'ai pas d'information précise la dessus, la vapeur est nouvelle pour moi :-)

Avec des concentrateurs solaire de 1m2, on dépasse les 600°C, donc pas de problème de ce coté...

Qu'en pensez-vous ?

[chatelot16]

la combustion dans un moteur a explosion est bien meilleur que le bois dans une chaudiere

le melange dans un moteur a explosion est homogene , la temperature monte largement assez haut pour que la combustion soit complete

avec le bois dans une chaudiere si on mette trop d'exces d'air on refroidit trop et ca brule mal , si on en met pas assez il y a des point du foyer qui manque d'air et envoie des imbrulé dans la cheminé

il y a de toute facon , meme avec exces d'air production de produit chimique difficile a bruler qui partent dans la fumé

le gazogene brule tout et ne laisse rien d'utile dans la cendre

il produit du gaz assez sale mais l'epuration du gaz avant le moteur produit du methanol et de l'acetone pouvant servir de carburant

c'est encore mieux que la cogeneration : production simultané d'energie mecanique ou electrique , de chaleur , et de carburant liquide

surtout ca expoite tres bien le bois vert : plus il est vert plus ca augmente la production de carburant liquide

si tout le bois qui est actuelement brulé dans des chaudiere passait dans ce genre d'usine a gaz , on pourait arreter quelque centrale nucleaire , et melanger le carburant produit pour economiser le petrole

un petit gazogene par maison serait trop compliqué : une petite centralisation serait mieux : gazogene et epuration du gaz commun pour plusieurs maison , distribution d'eau chaude aux maison les plus proches , distribution de gaz pour les maison plus loin

inutile de faire trop d'electricité a coté du gazogene car on ne saurait plus quoi faire de toute la chaleur : il vaut mieux distribuer le gaz et mettre des petit groupe a cogeneration dans chaque maison

helas je n'ai pas ecore de bon petit moteur a explosion a refroidissement a eau : j'utilise des petit groupe electrogene a moteur de 6 cv chinois imitation honda , placé directement dans certaines pieces a chauffer et je chauffe d'autre piece par circulation d'air chaud

ce n'est evidement qu'experimental car le risque de fuite d'echapement ou de gaz est dangereux : la solution sera de construire un bon petit moteur a refroidissement a eau bien adapté a cet usage placé hors de l'habitation

mes essai de gazogene ne sont pas assez avancé pour servir de modele : il est beaucoup plus interressant de lire ce qui a été ecris entre 1880 et 1920 quand il y avait des tas d'usines et d'atelier actionné par gazogene et moteur

[chatelot16]

J'imagine une température de vapeur de l'ordre de 500/600°C ce qui devrait donner une pression entre 80 et 90bars, mais je n'ai pas d'information précise la dessus, la vapeur est nouvelle pour moi :-)

Avec des concentrateurs solaire de 1m2, on dépasse les 600°C, donc pas de problème de ce coté...

Qu'en pensez-vous ?

atention 600° est au dela de la temperature critique de l'eau

donc de toute facon dans une machine a vapeur la vaporisation se fait dans un chaudiere moins chaude que ca , ensuite il y a les surchauffeur qui peuvent etre a 600° mais seulement une partie de la chaleur est exploité avec le rendement determiné par 600°

en plus ca fait des pression trop forte pour etre pratique avec des moyens raisonables

a petite echelle je trouve la vapeur bonne pour 200 ou 250°C : les temperatures plus forte sont justement le dommaine du stirling : on peut monter a haute temperature et choisir la pression que l'on veut : proche de la pression atmospherique si l'on ne veut pas prendre de risque ou un peu plus fort si on veut faire plus concentré

comme le stirling donne un rendement toujours assez loin de la theorie je prefere partager le cycle en 2 : stirling a 800°C avec partie froide a 200°C servant de chaudiere a une machine a vapeur

la machine a vapeur a entre autre l'avantage de pouvoir commander instantanément la puissance pour reguler la vitesse de l'alternateur en fonction de la demande d'electricité : ce que le stirling ne sait pas faire

avoir au moins une partie du cycle a vapeur permet d'eviter un alternateur a vitesse variable et un onduleur pour faire du bon 50hz

[cortejuan]

Bonsoir,

je déterre ce fil car je m'intéresse à la cogénération et au stirling.

Y-a-t-il du nouveau concernant le moteur stirling ? En particulier peut-on en trouver en France dans le commerce, j’excepte les stirling de démo et les jouets (j'ai bien sûr cherché mais sans grand succès).

Cordialement

[dedeleco]

Bonsoir,

je déterre ce fil car je m'intéresse à la cogénération et au stirling.

Y-a-t-il du nouveau concernant le moteur stirling ? En particulier peut-on en trouver en France dans le commerce, j’excepte les stirling de démo et les jouets (j'ai bien sûr cherché mais sans grand succès).

Cordialement

Et ceux là prétendent être les premiers à en installer :
http://www.microcogeneration.be/Default.asp?Visited=YES

http://www.whispergen-europe.com/microc ... generacion

http://www.whispergen-europe.com/distri ... ribuidores

http://cogeneration.discutforum.com/t13 ... whispergen

http://www.econergies.org/index.php/sit ... stique_1kw

http://www.energytec.be/cogeneration-domestique.html

http://www.acqualys.fr/pages/index.php?id=469

De Dietrich a commercialisé fin 2009 aux Pays Bas, une chaudière murale à condensation « électrogène » de 28kWth.

Des réflexions anciennes :
https://www.econologie.com/forums/micro-coge ... 98-50.html


etc...

Surtout en Allemagne et Pays Bas en dehors de France !!