Gros moteur Stirling avec compresseur pour électricité

  • Auteur de la discussion riton
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R

riton

Apprenti
Bonjour,
Je cherche des infos depuis longtemps sur les moteurs stirling et la production d'électricité .
Je ne trouve pas grand chose, à part des maquettes, je suis surpris de ne voir aucun projet grandeur nature.

on arrive cependant a voir du DIY sur youtube de projet fonctionnel, mais rien chez nous.
Avant de peut être me lancer un jour, je voudrais savoir ce que vous penser de l'utilisation d'un compresseur pour moteur stirling?
http://www.youtube.com/watch?v=gW7j3ioLQEw
http://en.wikipedia.org/wiki/Stirling_engine

http://www.youtube.com/watch?v=yX8d78b45M4
le compresseur modifié en action :
http://www.youtube.com/watch?annotation_id=annotation_742040&feature=iv&src_vid=gW7j3ioLQEw&v=5pdqDQwehlk
il semble qu'avec une modif très légère cela soit possible .
On imagine une parabole de grande taille pour source chaude, l'ensemble relié à une génératrice de groupe électrogène.

Dans le même genre il me semble avoir vu le même genre de projet sur une base de compresseur de frigo, je recherche les infos...
http://www.youtube.com/watch?v=jF4Ta1_-HUg
vue de l'intérieur d'un compresseur de frigo, peut ont ce servir de l'ensemble pour faire un ensemble complet moteur stirling et générateur?
cel semble un projet intéressant de pouvoir modifier cet ensemble pour en faire un stirling générateur.
Vos avis?
 
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I

Itus

Compagnon
Salut,

AMHA, si on vise un peu de rendement, il faut absolument passer par la pressurisation du circuit, voir l'utilisation de gaz autre que l'air ...
Pourquoi ne pas s'inspirer, de ce qui existe ? (Ou, qui a existé)


Philips.gif


@+
 
R

riton

Apprenti
Quel est ton système?
je ne pense pas connaître...
j''ai effectivement vu cette solution "de mettre le circuit en pression" avec un gaz.
dans un premier temps je pensais utiliser compresseur de frigo et ou compresseur pour une solution DIY, après pourquoi pas.

Il semble que certaine solution ""simple" (voir lien du haut) parvienne déjà à donner un résultat intéressant.
 
M

MARECHE

Compagnon
Bonjour,
Oh, un vieux Phillips des années 60, quelle merveille! D'où vient cette photo?
Salutations
 
R

riton

Apprenti
et sinon, plus "concrètement" que les vestiges des années 60, :-D que pensez vous de l'idée d'utiliser des compresseurs ?
 
B

Bruno ROBERT

Nouveau
Bonjour Monsieur,

Nous sommes implantés en Franche Comté, et commençons à mettre en chantier des moteurs Stirling & Carnot de grosse puissance. (36 Kw et +). Si ce projet vous intéresse, vous pouvez me joindre par tous moyens à votre convenance.

Cordialement

Bruno ROBERT 06 72 07 70 74 mail : lavoncourt@gmail.com
 
M

menuise

Apprenti
salut
des projets grandeur nature en Stirling , ça existe :une boite allemande fabrique des chaudières pour la cogénération d’électricité et le chauffage : à la base , il y a une source de chaleur , gaz , fuel , bois ..... un Stirling relie à une génératrice de courant et le reste de la chaleur est utilise pour le chauffage .
ce sont de petites unités de production conçue pour des groupes de 4 ou 5 logements
après ça ; avec une tête de compresseur , je ne sais pas ???
c'est intéressant ta recherche , tiens nous au courant !
 
M

michelfrance

Apprenti
Bjr,
Sans vouloir vous décourager, le moteur Stirling, qui n'est qu'un cycle fermé à gaz chaud doté d'un récupérateur de chaleur, souffre de limitations ne permettant pas, à un coût raisonnable, de réaliser des machines de puissance. Si son rendement peut-être élevé (et encore !) et son encombrement réduit par unité de puissance, il souffre d'un couple insuffisant. L'échange de chaleur entre le gaz du cycle et les sources chaudes et froides doit être rapide et le coefficient d'échange élevé. Le fluide doit donc être léger, peu visqueux et bon conducteur de la chaleur. Sur le plan pratique, il s'agit d'hélium ou éventuellement d'hydrogène, tous deux fortement pressurisés, ce qui génère des problèmes d'étanchéités difficiles à résoudre. Les machines hermétiques à alternateur linéaire sont les mieux adaptées mais nécessitent un réglage complexe des raideurs des ressorts de rappel (ressort plan).
Pour plus d'informations sur le plan thermodynamique, on trouve sur le net des publications intéressantes dont un papier de la NASA.
Néanmoins, pour le plus grand plaisir des modélistes, il est possible de réaliser de très belles machines de démonstration allant du milliwatt à quelques dizaines de watts.
Cdt
 
C

cantause

Compagnon
Comme michelfrance l'a dit, le soucis des stirling "taille nature" est que si on cherche le rendement, on entre dans une recherche qui n'est plus trop DIY...
Des centrales solaires à entrainement par moteurs stirling existent (une petite recherche sur le web et vous trouverez), mais je ne crois pas qu'il y ait beaucoup d'infos disponibles sur les moteurs récents dans les installations de puissance, le secret industriel je suppose...

Le problème est que le moteur Stirling à longtemps été dans l'ombre du moteur essence, "facile" à faire et bon marché, on a donc pas fait beaucoup de recherches (sauf certains comme Philips) alors que la technologie nécessaire est bien plus évoluée que pour le moteur essence. Donc maintenant qu'il deviendrait viable de produire de telles machines, en tenant compte des coûts de développement, les industriels gardent leurs secrets bien chez eux, mais les machines de grosses taille existent depuis un bon moment déjà.
Un des défis auxquelles vous allez vous heurter avec un Stirling pressurisé à hydrogène ou hélium est la diffusion de ces gazs dans leur enceinte, il faudra trouver une barrière efficace, avec une bonne tenue aux variations de températures. Idem pour le reste de l'équipage mobile, qui doit résister à des températures élevées, tout en cohabitants avec des matériaux très conducteurs ou très isolants, il faut donc aussi penser à ces assemblages hétérogènes...
Mais c'est probablement une aventure passionnante et très intéressante! Je ne peux que vous encourager à essayer, il faut juste vous mettre en garde qu'une solution efficace ne sera pas facile à obtenir, et demandera des moyens de tous types.

Bon courage si vous vous lancez!
 
J

Jivaro

Ouvrier
Avec l'hydrogène et quelques fuites, il y a moyen d'accélérer la production d'énergie d'une manière puissante mais peu durable.
 
M

menuise

Apprenti
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T

Titou16

Compagnon
Je serais moins pessimiste que Michelfrance pour ce qui est de l'étanchéité. Il existe des joints industriels performants chez Trelleborg où le Joint Français par exemple qui permettent de remédier à ces problèmes. Maintenant je serais moins optimiste que certains autres. Pour deux raisons. D'abord faut pouvoir concevoir un Stirling qui tourne correctement, ça c'est le premier point et le plus dur. Ensuite faut bénéficier d'un solide atelier d'usinage (c'est mon cas, j'étais encore à mon compte il y a peu). Sans cela inutile de rêver. Si le principe du stirling est simple, la réalisation est des plus compliquée et nécessite de fortes compétences en usinages et en mécanique.

Personnellement mon but est le même que l'initiateur de ce post. Mais je me cantonne pour l'instant à ce qu'il appelle des "maquettes" pour apprendre et améliorer mes moteurs avant de passer à le réalisation d'un moteur plus sérieux car le coût d'un tel projet n'est pas négligeable. Le temps à y consacrer est considerable. C'est un projet à très long terme.

Voilà où j'en suis aujourd'hui (enfin presque, le moteur évoluer depuis). Moteur alpha pressurisé à refroidissement par eau en constante évolution. Les prochaines, passage à 4 cylindres et ensuite tentative de pressurisation à l'hélium. J’espère atteindre 100 Watts.

 
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I

Immortel_of_Spirit

Nouveau
Bonjour tout le monde,

Je suis, dira-t-on relativement nouveau sur ce forum même si je lis depuis un moment avec attention vos différentes discutions qui pourraient m'être utile pour mon projet.
J'ai une question à te poser Titou16 mais, tout d'abord je tiens à dire, très jolie réalisation technique et avec la finition se qui ne gache rien, bien au contraire ... :-D.
J'ai observé la vidéo mais plusieurs choses me laissent perplexe; il te faut un chalumeau pour donner l'énergie necessaire pour que ton moteur fonctionne, ok, ensuite il te faut un système de refroidissement donc représentant des pertes.
A quel rendement évalues tu ton moteur si on prend en compte l'énergie consommée par ton chalumeau et les pertes du système de refroidissement?
Car à la vue du couple restitué cela me semble plutôt faible :???: .

Bien Cordialement,
 
T

Titou16

Compagnon
Oups j'avais pas vu cette réponse. Tu as raison mon moteur a un rendement très faible. C'est en parti du au fait que bien peu de la chaleur de la flamme est communiquée au gaz de travail. Une bonne partie part dans l’atmosphère et le peu qui est transférée au cylindre de chauffe part pour une autre bonne partie par conduction dans le carter moteur. Ceci dit je ne sais pas de combien exactement est le rendement vu que je n'ai pas encore fabriqué de dispositif pour mesurer le couple, ce qui me permettrait d'obtenir la puissance. Cependant son architecture se rapproche de moteurs Stirling ayant été développés dans les années 80 par GM notamment et qui présentait un rendement qui avoisinait les 30% (pas de quoi pavoiser non plus). Bien sur le mien en est loin et sa petite taille est un inconvénient supplémentaire. Les frottements des joints par exemple, sont plus important en proportion que sur un moteur plus gros, pour ne citer que ce désavantage...
Personnellement je ne focalise pas sur le rendement exceptionnel des moteurs Stirling tant il est illusoire de vouloir l'approcher à moindre coût. L'avantage de ce moteur réside surtout, à mon sens, dans le fait que n'importe qu'elle source de chaleur (et donc n'importe quel carburant) peut être employé. Ce n'est pas le seul, le moteur à vapeur aussi. Mais il est à mon avis plus difficile à concevoir et à construire (si on considère un moteur à vapeur à cycle fermé, avec un condenseur donc, pour être comparable au Stirling) et il est aussi plus difficile à entretenir. Sans parler de sa dangerosité (mais les moteurs GM étaient pressurisés à 120 bars, donc c'est pas mal non plus comme bombe). Je pense néanmoins que j'essaierai de fabriquer un moteur à vapeur à cycle fermé et à vaporisation instantanée (genre Serpolet) un de ces jours pour voir.

Pour revenir à mon moteur Stirling Alpha ci dessus, c'est vrai qu'il est très loin de la perfection. Mais je m'essaye de le faire évoluer. Je m'efforce de réduire les déperditions par conduction. Le refroidissement par contre n'a rien de surprenant vu qu'il faut avoir le plus grand écart de température possible. Dans le cas de la cogénération cette chaleur évacuée par le liquide de refroidissement n'est pas perdue puisqu'elle se retrouve dans un circuit de chauffage. Auparavant il était en refroidissement par air, mais maintenant qu'il est pressurisé, la quantité de gaz étant plus importante, le flux de chaleur l'est aussi et il faut donc un système plus efficace. Pour ce qui est du couple, il en produit pourtant pas mal rapport à sa taille mais il en consomme aussi beaucoup en phase de compression. J'avoue que c'est parfois décourageant d'usiner tant de pièces pour un résultat souvent décevant. Car même si je sais où taper d'un point de vue théorique pour améliorer le rendement, la concrétisation n'est pas simple et la démarche est empirique. Le résultat pas toujours conforme aux attentes. Heureusement des fois il l'est et puis c'est avant tout une passion.

Depuis cette vidéo, mon moteur a beaucoup évolué, il est maintenant passé en 4 cylindres mais il n'est pas terminé. J'espère améliorer significativement la puissance est le rendement. J'espère vous montrer ça bientôt. En attendant vous pouvez déjà voir la transformation ici :

https://www.usinages.com/threads/stirling-alpha-pressurise-4-cylindres.42060/

Christophe
 
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B

Bill Getz

Apprenti
Bonjour à tous,

Beau fil avec des remarques pertinentes, j'en profite pour saluer les gens qui lisent mais ne postent pas, ils se reconnaitront. :wink:

Les critiques de michelfrance sont pertinentes et certaines réponses ayant été déjà apportées, je passe vite après vous.
Je pense qu'il existe plus qu'un papier intéressant de la NASA, je me permets de reprendre une rapide liste que j'ai déjà utilisée, qui permet de se lancer sur le sujet:

TM-78919 - Initial test results with a single-cylinder rhombic-drive striling engine de 1978
TM-79038 - Baseline performance of the GPU3 Stirling engine de 1978
TM-82646 - High power Baseline and motoring test results GPU-3 Stirling Engine de 1981
TM-86888 - Stirling material technology de 1984
TM-87209 - Creep rupture behavior of stirling engine materilas de 1985
TM-87227 - Stirling Powered Van Program Overview -NASA de 1986
TM-89892 - Automotive Stirling Engine Development Program a Success de 1987
CR-190780 - Automotive Stirling Engine Development Project de 1997

Dont le dernier qui est un condensé du projet Automotive Stirling Engine du DoE,GM,NASA + au début Ford :
http://mac6.ma.psu.edu/stirling/reports/19970012689_1997021349.pdf

Je pense que la lecture du TM-89892 et du CR-190780 devrait permettre de faire revenir michelfrance sur son idée qu'il n'est pas possible "à un coût raisonnable, de réaliser des machines de puissance." Cf rapports John Deere pour la production de moteurs à couts équivalents.
Il existe aussi (hors liste) des rapports sur la dangerosité de l'hydrogène et des méthodes pour s'en protéger ou de son impacte sur les matériaux etc...
Le problème majeur du moteur Stirling & MACE est plus dans les business plan.


Exemple de graphique qui concerne la puissance :

p40pression.png


Et les variantes du moteur, à savoir qu'un Mod1 n'est rien d'autre qu'un Mp1002Ca de Philips avec un agencement 4 cylindres Siemens ( idée fin 19ème) :

Mod1mod2.png


Ces moteurs existent toujours, et sont probablement exhumés de leurs zones de stockages :

StirlingD150_1000-700x525.jpg

http://blog.hemmings.com/index.php/tag/stirling-engine/

Les rapports (TM, CR...) de l'ASE ne contiennent pas seulement des informations d'un point de vue thermique, pour ceux qui parlent anglais (pour les autres attendre 2014) c'est aussi une mine de solutions mécaniques levant des verrous classiques des MACE. Ce n'est pas pour rien que début de cette année, certains de ces documents se sont retrouvés inaccessibles bien que normalement déclassifiés, plusieurs rapports contenaient des informations qui ne l'étaient pas. Heureusement que les méandres d'internet en gardent des copies.

On peut par contre reprocher le caractère "outdated" de certaines théories. Tel que l'avantage Hélium/Hydrogène sur l'air, le livre(2001) de Finkelstein/Organ met a mal cette idée. J'étais partisan de l'idée mais maintenant je suis septique et suppose qu'un choix judicieux dans le dimensionnement des sections de passage permet de s'affranchir de l'avantage qu'a le couple He/H[sub]2[/sub] sur N[sub]2[/sub].
http://www.amazon.fr/Air-Engines-History-Science-Reality/dp/0791801713#

Concernant l'image de Itus, les deux sont entre des bonnes mains :wink: et tournent (un au pétrole et l'autre à l'essence) :
PhilipsMP1002CA.jpg


Pour finir, non mais allo quoi... s 'serait cool kikitoudur d'arrêter d'utiliser la théorie Ga, Bu Zo, Meu pour classer les Stirling... à force on retrouve ce poison dans du papier genre : http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0360544213005598 qui présente sans vergogne que le béta est l'agencement le plus performant parce qu'il fait le café dans les modèles théorique de papy Schmidt featuring Cheng / Yang et Kirkley. <- (au passage si ils avaient vraiment eu/lu le papier de Kirkley, ils ne l'auraient pas associé de cette façon à Cheng/Yang).

Non, je craque pas... de toute façon le Stirling c'est nul, y a que l'Ericsson qui pown samère.
 
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M

michelfrance

Apprenti
Merci Bill pour cette liste de références de la NASA concernant leurs travaux sur le moteur Stirling. Je vais examiner attentivement le rapport TM-89892. Sais-tu ce que fait l’agence américaine depuis les années 90 sur ce sujet ou ont-ils abandonné depuis 20 ans ?
Il y a eu une redécouverte et il faut bien le dire une mode récente à l’égard du moteur Stirling. C’est sûr que l’on est tenté en voyant que l’on peut en faire fonctionner un avec sa main, une boîte de conserve et quelques trombones ! Mais faut-il refaire l’histoire de l’évolution des machines thermiques, fruit du travail de dizaines de milliers d’ingénieurs, techniciens et ouvriers durant 200 ans ? Ici on parle de machine de puissance pour un usage opérationnel. Si les moteurs à combustion interne se sont largement imposés au fil du temps, c’est qu’ils présentent des avantages techniques, un coût faible et surtout un bon retour d’expérience d’exploitation (facilité et coût d’entretien, fiabilité, durée de vie). Allons au Maroc par exemple, on y voit des tas de vieux moteurs diesel de voiture ou de camion recyclés en moteur de puits dont l’équivalent kilométrage doit allégrement dépasser le million ! Et c’est entretenu par des mécaniciens de campagne qui n’ont que peu d’outillage. Nul besoin de soudure TIG, d’hélium, d’échangeurs sophistiqués ou d'équipements à pression.
C’est vrai que l’on trouve des moteurs Stirling de quelques kW fabriqués par des PME mais avez-vous vu le prix, même avec les aides d’Etat ? Et quel est le retour d’expérience après 5 ans ? Et pourquoi alors ne pas être tenté par un moteur Ericsson plus innovant et qui s’affranchit des volumes morts ?

Concernant le gaz utilisé pour le cycle, s’agissant d’un MACE, il faut qu’il soit bon conducteur de la chaleur et peu visqueux. Et il n’y a pas photo :
Conductivité H2 : 168,4 mW/mK
Conductivité N2 : 24 mW/mK
Viscosité H2 : 86,5 microPoise
Viscosité N2 : 165,7 microPoise
ce qui donne un rapport conductivité/viscosité 14 fois plus intéressant pour l’hydrogène. Le rapport est un peu moins bon pour l’hélium mais le gaz est inerte contrairement à l'H2.
 
M

moissan

Compagnon
il n'y a pas de doute ! la superiorité de H2 ou He est vraiment evidente

faire un stirling a l'air n'est pas completement stupide pour une machine fixe si le but est de faire simple , même si a cause de l'air il faut se contenter d'un stirling plus lourd et moins performant
 
M

michelfrance

Apprenti
Je suis bien d'accord avec Moissan, pour faire simple il faut prendre de l'air mais comme Riton veut de la puissance (je pense quelques kW), il faut le pressuriser un peu. En faisant le calcul, on obtient une puissance qui augmente en fait assez vite avec la pression à géométrie donnée. Cela complexifie le design mais avec de l'air ce n’est pas trop difficile à résoudre.
 
M

moissan

Compagnon
c'est toute la difference entre le modele reduit et le truc a puissance importante

en tout petit la matiere ne coute pas cher : pour faire 1W il vaut mieux un truc simple même si il doit etre un peu plus gros

mais si il faut faire 1000W le truc sera forcement plus gros , et la ferraille n'est pas gratuite

pressuriser a 10 bar permet de faire la même puissance avec un volume 10 fois plus petit donc une grosse economie de matiere

pressuriser n'est pas un gros probleme avec les bielle dans un carter etanche et un seul joint tournant pour faire sortir l'arbre du vilbrequin

il y a aussi la solution style compresseur frigorifique , de mettre l'alternateur dans l'enceinte sous pression

et pourquoi pas l'hydrogene ? l'hydrogene et favorable aussi aux alternateur ! les alternateur des centrales nucleaire sont deja dans de l'hydrogene pour ameliorer le refroidisement et diminuer la perte due a la viscosité de l'air

donc choisir l'hydrogene a forte pression est utile pour celui qui prefere des petites piece a du gros bazar

j'ai vu dans les hasard du net des projet , aujourd'hui disparu ou il y avait un electrolyseur , pour compenser les fuite d'hydrogene : si le truc n'est pas une passoire un très petit electrolyseur doit suffir
 
M

moissan

Compagnon
qu'y a il de commun entre un compresseur et un sirliing ? un vilbrequin et quelques piston : ce n'est vraiment pas le plus difficile a faire

ce qui est plus compliqué c'est l'architecture generale du stirling

vouloir utiliser des piece de compresseur pousse vers le type alpha , avec une tuyauterie a haute temperature compliqué : fausse piste : pour simplifier ce qui est facile a faire , on complique la partie critique

j'ai donc longtemps referé le type beta , ou la partie chaude peut etre très simple , ou il n'y a pas de piston devant supporter la haute temperature

j'ai pendant un certain temps pensé a une solution beta avec une multitude de petit cylindre fonctionnant tous ensemble avec une seule bielle : plusieurs petit cylindre font plus de surface d'echange de chaleur , qu'un seul gros

puis il y a eu un sujet sur ce forum sur la liquefiaction des gaz , e"t je me suis mis a dessiner des stirling frigorifique : le fait de dessiner dans un but completemnt different m'a fait sortir du cadre habituel , et trouver une architecture nouvelle ... ni alpha ni beta ni gamma ... plus facile a realiser que le beta en evitant la tige de commande du deplaceur concentrique au piston moteur ... plus facile a realiser que le alpha avec un partie chaude aussi simple que le beta

je brule de montrer mes plan ... mais il reste a decider si ça merite un brevet , les plans seront mis sur internet juste après depot du brevet (ou decision de ne pas breveter)

mon probleme actuel n'est pas de commencer la mise au point , mais de creer l'entreprise qui donnera les moyen de breveter correctement

je n'aime pas beaucoup le systeme des brevet , mais pour cette creation d'entreprise les idée brevetables sont ma seule richesse , ça serait dommage de la gacher en publiant trop vite

je traine certaine idée depuis très longtemps , et la lecture de ce forum en a fait avancer certaine : le stirling en est un exemple : donc ça sera publié sur ce forum

le but d'un brevet n'est pas d'interdire aux amateur d'utiliser les idée , mais juste d'avoir un certain avantage pour l'exploitation commerciale

je ne vois pas d'application utile comme moteur alimenté par une combustion : le moteur a combustion interne et meilleur ... même pour bruler du bois il vaut mieux un gazogene et un moteur a explosion

le gros interret du stirling c'est pour parabole solaire , ou pour machine frigorifique a basse temperature pour liquefier l'air
 
M

michelfrance

Apprenti
Pour mieux cerner l'encombrement et la pressurisation optimale à réaliser, on peut se référer au papier ci-après concernant un concentrateur solaire de type cylindro-parabolique couplé à un moteur Ericsson (et qui a donc un meilleur rendement qu'un Stirling puisqu'il s'affranchit des volumes morts) : http://www.sft.asso.fr/Local/sft/dir/user-3775/documents/actes/congres_2013/articles/6238.pdf. Cette étude montre que pour produire 1 kW mécanique, il faut au moins :
- environ 7,2 m² de réflecteur puisque le rendement optimal global est de 14% (en comptant 1kW thermique par m² de réflecteur),
- pressuriser faiblement, à 2,5 bar environ pour atteindre ce rendement optimal.
Les rendements de la machine et de l'alternateur ne sont pas inclus dans cette étude. Il s'agit d'un moteur Ericsson alternatif ouvert à air. Cet air est rejeté mais peut servir à produire de la puissance thermique de chauffage. Rien n'empêche de modifier le design avec un compresseur à ailettes, une turbine de récupération et un alternateur sur la même ligne d'arbre. Peut-être qu'un turbo-compresseur de moteur diesel pour voiture peut-être bricolé et utilisé (à voir avec les courbes de performances et vérifier aussi l'adéquation de la vitesse de rotation).
 
M

moissan

Compagnon
pour un concentrateur cylindro parabolique qui fait de 150°C a 200°C je trouve que la machine a vapeur classique est la meilleur solution : ça marche avec des cylindre beaucoup plus petit que ericson

avec la vapeur d'eau la puissance consomé pour envoyer l'eau dans la chaudiere est negligable , alors que dans le cycle ericson la compression de l'air consomme une partie importante de la puissance utile

avec le cycle ericson si le rendement du compresseur et du moteur ne sont pas suffisament bon tout est perdu

c'est ce qui arrive en utilisant un turbo compreseur : le rendement de la turbine et du compresseur sont insuffisant : ça ne peut marcher qu'avec une temperature beaucoup plus forte genre turbine d'avion

avec une machine a vapeur ça marche a tous les coup : quelque soit la qualité du moteur on n'a jamais vu la pompe a eau de remplissage de la chaudiere consommer trop de puissance

le stirling est interressant pour sa capacité a utiliser une source chaude a très haute temperature , genre 600°C , grace a une partie chaude ultra simple , sans piston sans soupapes : c'est bon pour les parabole avec chaudiere ponctuelle !

les volume mort du stirling ne sont pas un probleme si grave que ça
 
M

michelfrance

Apprenti
OK pour une machine à vapeur, c'est simple et bien connu, mais la difficulté est reportée sur la conception de l'absorbeur/bouilleur. Produire de la vapeur BP dans un tube dont le rapport L/D est grand n'est pas optimum, ce n'est pas l'écoulement diphasique parfait pour un bouilleur. La vapeur à BP à un volume spécifique élevé et les bouchons de vapeur volumineux vont entraîner l'eau liquide. Il est préférable d'avoir un circuit primaire avec un fluide caloporteur qui reste monophasique dans l'absorbeur donc soit de l'eau mais à P > Psat(T) et donc à haute pression soit d'utiliser des sels fondus en raison de la température atteinte dans l'absorbeur. Avec une régulation du flux solaire et de la température de l'absorbeur en dessous de 300 °C, on peut envisager une huile caloporteuse type gilotherm. Un circuit secondaire équipé d'un générateur de vapeur est à rajouter, sans compter un pressuriseur ou équivalent pour réguler la pression dans le circuit primaire. Donc cela devient compliqué, jouable pour des puissances plus élevées (> MW).
 
M

moissan

Compagnon
avec un fluide thermique entre la parabole cylindrique et la chaudiere a vapeur il faut une pompe de circulation de ce fluide

il y a plus simple : pompe de circulation de l'eau dans le tube au foyer , avec un debit nettement superieur a la quantité d'eau vaporisé : il y aura donc passage d'un melange d'eau et de vapeur sur toute la longueur du tube : et un reservoir de vapeur a la fin de tuyaux pour separer eau et vapeur
 
A

arnaud2

Ouvrier
le probleme quand on utilise un turbo en moteur , le plus souvent des turbines a gaz c'est qu'il faut une chaleur et une puissance tres élevé
j'en ai fait un , je sait de quoi je parle (voir dans la section automobile et moto)
pour que le cycle s'auto entretien (prise d'autonomie) il consomme deja 5l de fioul a l'heure soit a peu pres 80kw de chaleur et encore il est juste au ralentis sans aucune puissance , a pleine charge c'est 1 million de watt de chaleur et c'est ce qui faut pour avoir un bon rendement donc pas trop possible avec le soleil
le 2eme probleme vas etre de faire une prise de force sur l'axe , a la vitesse ou ca tourne le moindre déséquilibre c'est de la casse assuré
 
N

Nico_S

Nouveau
Bonjour,

Pour une installation de taille raisonnable la solution de la génération et l'exploitation de vapeur est extrêmement complexe et couteuse. Elle est intéressante au dessus d'une certaine puissance.

J'ai pas mal scruté le web sur les moteur Stirling et il est très difficile de trouver des informations précises sur des réalisations instrumentées correctement et aillant un rendement correcte.

La solution du moteur Stirling a piston libre avec alternateur linéaire semble la plus intéressante.
A partir des images commerciales des différents industriels produisant des Stirling de ce type, de puissances de l'ordre de 3KW, j'ai commence une modélisation 3D. L'objectif serait d'arriver a un plan cote précis d'un générateur Stirling exploitable.

Je suis tombe également sur une archive d'un site de lycée (l'ancien lycée Jean Jaurès au Creusot) qui bien qu'un peu mélangées regroupe des information sur un projet de générateur Stirling linéaire expérimental effectué dans le cadre d'un club scientifique. les informations sont assez précise et une vrai démarche accompagnait le projet. Cependant il m'a été impossible de trouver des informations sur la suite de leur développements... Et les acteurs ne répondent pas aux mails indiques... Le lien : Archive Lycée Jean Jaurès

Bien cordialement

Nicolas

(ex Niko1858)
 
M

moissan

Compagnon
avec la vapeur d'eau les element sont bien separé

la chaudiere doit supporter la chaleur et la pression mais n'a besoin d'aucune precision : ce n'est que de la ferraille soudé

grace a l'enorme efficacité thermodynamique de l'eau le moteur a vapeur est beaucoup plus petit qu'un stirling

le condenseur est un autre tas de ferraile soudé sans difficulté particuliere

dans le stirling , tout est melangé : la partie chaude doit etre precise comme un moteur et non simple comme une chaudiere

pour moi le stirling est interressant quand on veut utiliser une temperature impossible avec l'eau : soit très haute temperature genre 600°C ou plus si on a les moyen d'acheter les bon materiaux ... soit très basse temperature pour liquefaction de gaz

la liquefaction de gaz avec stirling est d'ailleur l'application industrielle du stirling la plus utilié
 
N

Nico_S

Nouveau
Et au niveau de la chaudière comment alimente-tu en eau cette dernière lorsqu'elle est sous pressions?
 

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