[Etude] Pompe solaire à vapeur

[Flachy Joe]

Bonjour,
Le contexte : j'ai un bassin alimenté par une source avec un débit de 1l/min. Ce bassin est situé 40cm en dessous du niveau de mon potager, d'où la nécessité de pomper dedans pour arroser.

L'idée : Fabriquer un capteur solaire capable de produire de la vapeur pour actionner une pompe à piston (peut être fabriquée aussi, tant qu'à faire). On me dira qu'un panneau photovoltaïque et une pompe 12V feront l'affaire mais j'ai juste pas envie

Je partagerai donc ici la doc trouvée et serai heureux de lire vos remarques.

[1] Quand les machines à vapeur étaient… solaires !, Philippe Gauthier, 5 juin 2016, https://voir.ca/philippe-gauthier/2016/ ... -solaires/
[2] Un générateur solaire de vapeur innovant, http://mavoiescientifique.onisep.fr/un- ... -innovant/

[izentrop]

Bonjour,
Il va donc te falloir fabriquer un système de parabole et moteur stirling

Bon courage

[chatelot16]

si tu a les moyen de faire une petite machine a vapeur solaire tu la fait ... si tu n'en a pas les moyen il est plus simple d'acheter un panneau solaire et une pompe electrique disponible dans le commerce

il y a 20 ans je disait le contraire , je trouvait les photovoltaique trop cher et je pensait que la realisation de bonne petite machine a vapeur devrait etre rentable ... mais non ! le prix des photovoltaique a regulierement baissé ... et le prix de realisation de petite machine est hors de rentabilité

[phil53]

Le plus simple tu as donné la solution, si tu recherche le plaisir du bricolage, je te conseil d étudier le principe de la fontaine de Héon si ton terrain à un dénivelé.
En acceptant de perdre la moitié du débit de ta source, je pense que c est jouable.
Fontaine modernisée bien sure pour compenser les pertes de charges. Un petit système électrique sans doute nécessaire.
Une piste que je n ai pas du tout essayée donc réfléchir avant de te lancer.

[phil53]

Ou un système avec une roue a double godets.
Des receveurs fixes dont leur masse sert à monter la masse moindre des autres.
1m de dénivelé tu dois pouvoir monter 1m mais perte du débit bien entendu.

[Flachy Joe]

Merci pour les commentaires !
izentrop : Moteur stirling, pourquoi pas mais ça risque de demander beaucoup (trop) de boulot de mise au point.
chatelot16 : Je ne cherche pas un système bon marché mais un système sur lequel j'aurais entièrement la main, que je sois capable de le réparer et qu'il puisse encore tourner dans 20 ans.
phil53 : la fontaine de Héron fonctionne en circuit fermé... La roue à godets devrait avoir pour diamètre la hauteur de relevage, c'est un peu encombrant.

Il y aurait peut être moyen de modifier un moteur type tondeuse pour fonctionner à la vapeur

Ou peut être un système qui entraînerait directement de l'eau dans un tuyau par un jet de vapeur à la façon des aspirateurs sous-marins qui ont un courant d'eau propulsé par un jet d'air. https://www.ird.fr/recherche/santo2006/ ... uceuse.htm

J'ai aussi le bélier hydraulique en tête mais vu le débit disponible ça fait faire un système minuscule. http://www.belier-inox.fr/

[oli 80]

Bonsoir, voici une association qui fabrique ce genre de moteur et pompes solaires à vapeur

et voila la chaine youtube de cette association https://www.youtube.com/user/practicafoundation

vous y trouverez votre bonheur

bonne soirée

[Flachy Joe]

Merci oli 80, il ne semble pas y avoir de doc sur leur site (ils mettent en avant des systèmes photovoltaïques) mais la preuve est là que ça peut fonctionner. Au vu des débits obtenus par rapport à celui dont je dispose (je ne veux pas assécher mon bassin donc il ne faut pas que je pompe plus que la source y amène) je ne vais pas avoir besoin d'une parabole très grande. Je vais faire quelques calculs pour essayer de trouver le rendement.

[Flachy Joe]

Voila un calcul qui donne une idée des capacités d'un système solaire pour l'arrosage :

Capacités.xlsx

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Exemple :

Diamètre parabole 0,30 m
Irradiation solaire 1 250 kW.h/m²/an
Rendement optique 80%
Rendement thermique 50%
Rendement mécanique 50%
Température initiale de l’eau 10 °C
Pression effective de fonctionnement 5,0 bar
Besoin d’arrosage annuel 20 l/m²

Rendement total 20%
Aire parabole 0,07 m²
Énergie reçue par la parabole 318 086 kJ/an
Pression absolue de fonctionnement 6,0 bar
Température de vaporisation 159 °C
Différence de température 149 K
Capacité thermique massique de l’eau liquide 4,18 kJ/(kg.K)
Chaleur nécessaire pour amener l’eau à la température d’ébullition 622 kJ/kg
Chaleur latente de vaporisation 2 085 kJ/kg
Masse d’eau évaporée 47 kg/an
Masse volumique vapeur 0,32 m³/kg
Volume de vapeur produite 15 m³/an
Volume d’eau pompé 7 m³/an
Surface arrosable 370 m²
Moyenne journalière 20 l/jour

[paul_f5hpq]

Bonjour Joe,
le sujet date pas mal, certes, mais il est et sera toujours d'actualité.
Où en êtes vous arrivé depuis cette étude.
Votre tableau Excel est bigrement pratique et fait gagner du temps dans les calculs.
J'ai pu constater qu'une installation sérieuse devait avoir un capteur de grand diamètre, car les rendements sont souvent modestes et le tracking doit être parfait en cas de forte concentration.
Pour ma part, je tourne en rond sur ces sujet, j'ai enfin des paraboles me permettant d'obtenir des puissances réaliste (1,20m + 1,50m Offset + 2m Prime focus + 0,8 offset), je devrai pouvoir passer à l'action dans les mois qui arrivent.
Votre retour (même sans succés) sera fort intéressant.
Bien cordialement.
Pol