Moteur générateur azote liquide

[Eric DUPONT]

selon mes calculs , l'energie minimal pour obtenir 1 kg d'azote liquide est 250 wh et inversement 1 kg d'azote liquide peu dournir 250 wh/kg.

[ABC2019]

selon mes calculs , l'energie minimal pour obtenir 1 kg d'azote liquide est 250 wh et inversement 1 kg d'azote liquide peu dournir 250 wh/kg.

en théorie, toutes les machines thermiques peuvent être réversibles, en pratique il y a toujours des pertes.

[Remundo]

en fait il faut voir le réservoir de N2 liquide comme une source froide, et l'atmosphère comme une source chaude.

il existe des machines thermiques dithermes qui peuvent presque atteindre les rendements de Carnot (cycle de Stirling par ex). On pourrait envisager des machines à gaz hélium.

A) Une première machine agit en réfrigérateur et refroidit la réserve de N2 liquide (concrètement cela liquéfie du N2)
B) Une seconde machine agit en moteur ditherme et réchauffe la réserve de N2 (concrètement ça vaporise du N2)

Si l'on a un très grand réservoir de N2 très bien isolé, les pertes thermiques peuvent être assez faibles.

Théoriquement le rendement global du système peut être proche de 1.

Le fait de passer par un gaz liquéfié permet de réduire considérablement le volume de la source froide, et aussi de stabiliser sa température tant que 2 phases y coexistent.

[bardal]

en fait il faut voir le réservoir de N2 liquide comme une source froide, et l'atmosphère comme une source chaude.

il existe des machines thermiques dithermes qui peuvent presque atteindre les rendements de Carnot (cycle de Stirling par ex). On pourrait envisager des machines à gaz hélium.

A) Une première machine agit en réfrigérateur et refroidit la réserve de N2 liquide (concrètement cela liquéfie du N2)
B) Une seconde machine agit en moteur ditherme et réchauffe la réserve de N2 (concrètement ça vaporise du N2)

Si l'on a un très grand réservoir de N2 très bien isolé, les pertes thermiques peuvent être assez faibles.

Théoriquement le rendement global du système peut être proche de 1.

Le fait de passer par un gaz liquéfié permet de réduire considérablement le volume de la source froide.

Mais le rendement de Carnot reste valide, et est loin d'atteindre 1, même dans des conditions idéales (qui ne sont par ailleurs jamais atteintes).

[Eric DUPONT]

les pertes qui font que l'on arrive a un rendement de 60% sont seulement due aux frottements, aux pertes de l'echangeurs qui n'echange pas parfaitement, aux pertes thermiques par convection. sans cela la machine est réverssible a 100% il faut autant d'energie pour produire l'azote liquide que l'azote liquide en restitue. Comme le dit Remundo. l'avantage de l'azote liquide est la densité energetique elevé de l'azote liquide. l'autre avantage est que il est plus facile de reduire les pertes thermiques par rapport a un stockage de chaleur. vue qu'une source froide ne rayonne pas. tout les systemes de stockages d'energie avec source chaude et source froide sont suceptiblle d'ateindre un rendement de 60%.

[ABC2019]

les pertes qui font que l'on arrive a un rendement de 60% sont seulement due aux frottements, aux pertes de l'echangeurs qui n'echange pas parfaitement, aux pertes thermiques par convection. sans cela la machine est réverssible a 100% il faut autant d'energie pour produire l'azote liquide que l'azote liquide en restitue. Comme le dit Remundo. l'avantage de l'azote liquide est la densité energetique elevé de l'azote liquide. l'autre avantage est que il est plus facile de reduire les pertes thermiques par rapport a un stockage de chaleur. vue qu'une source froide ne rayonne pas. tout les systemes de stockages d'energie avec source chaude et source froide sont suceptiblle d'ateindre un rendement de 60%.

je n'ai pas regardé en détail, mais je pense que le rendement de 60 % est surtout du au fait que quand tu comprimes, la chaleur excédentaire est dissipée à l'extérieur au lieu d'être stockée sous forme "chaude" pour être récupérée ensuite à la détente - ce qui bien sur supprimerait l'avantage de ton stockage de froid. En réalité on la dissipe dans l'extérieur à température ambiante, et après on reprend de la chaleur dans le milieu ambiant pour l'évaporation, et ça c'est autant de pertes et d'irreversibilité du processus.

[Remundo]

Mais le rendement de Carnot reste valide, et est loin d'atteindre 1, même dans des conditions idéales (qui ne sont par ailleurs jamais atteintes).

ça n'est pas gênant car on bénéficie de l'efficacité frigorifique dans le processus. Soient TC la température de la source chaude et TF celle de la source froide.

Rendements d'un moteur ditherme (en appelant QF le transfert thermique à la source froide et QC à la source chaude) :
* RmC= W / QC = 1 - TF / TC = (TC-TF) / TC
* RmF= W / QF = (TC-TF) / TF

Efficacité frigorifique ditherme Ef = TF / (TC - TF)

On remarque que RmF x Ef = 1

Si on appelle QF le prélèvement thermique dans le réservoir à N2

(D) en déstockage, le travail récupéré est tel que : Wrecup/QF = RmF

(S) et aussi en stockage, le travail de stockage est tel que : QF / Wstock = Ef

en multipliant membre à membre les 2 dernières relations (D) x (S), on constate que Wrecup / Wstock = RmF x Ef

Or avec des cycles de Carnot ou assimilé (Stirling, Ericsson...) : RmF x Ef = 1

En prenant en compte des pertes diverses, on sera évidemment en-dessous, mais probablement au-dessus de 50%, et peut-être même vers 70%

En tout cas il n'y a pas d'obstacle théorique à avoir un très bon rendement (limite 100%) par ce stockage cryogénique.

[Eric DUPONT]

en fait il est possible d'avoir un rendement thermodynamique theorique de stockage de 110% si au moment de restitué l'energie avec l'azote liquide on dispose d'une source chaude de 70°c au lieu de 15°, tel que rejet thermique d'usine, décheterie.

[Eric DUPONT]

a la difference de high view power, nterk stock la chaleur de compression dans le milieu environnant. higviewpower est a 60% de rendement et vient de lever 140 millions d'euros. NTERK a juste besoin de 80000 euros. une fois la preuve realiser poura NTERK lever comme higview power 140 millions d'euros, la valeur de NTERK sera centupler....au moins.

[Exnihiloest]

le cycle thermodynamique est reversible a 100%. la chaleur est evacué lors de la compression vers le milieu ambiant puis recupéré lors de la détente.

La compression est un travail mécanique qui s'accompagne d'une dissipation de chaleur. De ce fait le gaz comprimé effectuera à la détente un travail mécanique inférieur à celui fait par la compression, et le delta ne peut être récupéré que partiellement à partir de la chaleur.