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Stirling pour panneaux solaire

Discussion dans 'Modélisme' créé par MICROTECH, 5 Février 2010.

  1. MICROTECH

    MICROTECH Nouveau

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    Stirling pour panneaux solaire
    Bonjour à tous,

    Suite visite de votre site, j'ai rencontré des personnes qui passent à l'action, peut être le meilleur endroit pour réaliser cette chose.

    Suis à la recherche d'une solution pour fabriquer un Stirling solaire basse température de 250W avec 50°C d'écart entre échangeur chaud et froid. Il fonctionne avec de l'eau d'origine solaire ou géothermique. La partie mécanique est polyvalente , c'est à dire qu'elle permet de traiter de 1m² à 4m² de surface de déplaceur avec toujours les même courses. Donc la machine fait de 250 à 1Kw.
    Si quelqu'un peut m'aider pour réaliser une partie mécanique ? Hésitez pas à prendre contact. Beaucoup de gens attendent après une machine capable de transformer la chaleur en électricité. Le projet est donc intéressant pour une microentreprise ou un particulier qui se lance. Le diamètre du tambour est de 400mm, le cylindre fait 100mm et la course est de 200mm pour le piston de travail et de 80 mm pour le déplaceur. La plupart des grosses pièces seront en plastique.

    Bien cordialement

    StirlingGéo.jpg

    StirlingGeo90°.jpg
     
  2. DUPONT Mickael

    DUPONT Mickael Ouvrier

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    Stirling pour panneaux solaire
    Bonsoir,
    Mais ou se trouve l'échangeur ?
    Il faut une sacrée surface d'échange pour obtenir une telle puissance je pense.
    Crdlt
    MD
     
  3. mekratrig

    mekratrig Compagnon

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    Stirling pour panneaux solaire
    Recherche intéressante et respectable l'ami, mais il faut savoir que 99,9999999999999999999999999999 % des questions que l'on se pose ont déjà reçu une réponse, et ce n'est pas en augmentant la taille que le résultat est meilleur (à mon avis et même si certains site pornos prétendent le contraire 8-) :eek: :oops: )

    De toute façon un LTD de ce type ne semble pas avoir un rendement terrible
    [​IMG]
     
  4. MICROTECH

    MICROTECH Nouveau

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    Stirling pour panneaux solaire
    Rendement

    Bonjour,

    Merci de vos courriers qui me permettent de fournir des explications complémentaires. Je vais essayé d'être bref. :oops:

    Effectivement le rendement de ce genre de machine est faible. Tout aussi faible et même plus faible que le rendement de son concurent direct : le photovoltaïque. Du point de vue technique, il est un Stirling standard de type Gamma. Sauf que par comparaison avec le Stirling "jouet", et pas " sex-toy", il dispose de 2 échangeurs chaud et froid à l'eau et d'un régénérateur, qui est la pièce essentielle qui permet de remonter le rendement. L'échangeur chaud est tubulaire et parcouru par le fluide caloporteur des panneaux solaires. L'échangeur froid pourrait être soit à l'eau soit à l'air avec la surface supérieure constituée d'une plaque aluminium à ailettes ventillée par les volants d'inertie.
    Son usage serait de pomper le trop plein de chaleur qui affecte l'ensemble des installations solaires thermiques, au point de provoquer un effet destructif, le vapeur lock.
    Cette machine pourrait récupérer le trop plein de chaleur en le transformant en éléctricité. Le résultat attendu serait de 50W pour 1m² de panneau, sachant que en France 1m² donne de l'ordre de 800 à 1kW. Mais au final elle donne 2 entre 200 et 250W, c'est pas banal même si c'est une puissance minuscule : celle d'un homme :wink:

    Sur le principe, la machine est chauffée par le solaire, que la machine marche ou pas le soleil brille quand même :-D , certains commerciaux arrive à démonter qu'une machine qui marche avec de l'énergie solaire s'ammortie moins bien que sa collègue qui marche avec du fuel... :mad:

    Cette machine n'existe pas, juste dans Rhino pour en discuter et lui apporter des améliorations avant de la construire. Par exemple aujourd'hui je vais remplacer les rayons du volant par des pales. Et je vais ajouter des ailettes sur la plaque échangeur froid. Les machines standard en acier inox inconel avec découpe CNC ... je peux pas me l'offrir :cry: Alors on peut améliorer les "détails" d'un appareil connu. Le diable se cache dans les détails ! Améliorer un produit est une aventure passionnante. Pour l'instant je travaille sur la partie régénérateur...

    Je vais aussi modifier la bielle du piston moteur pour que le piston subissent moins d'effort radial en ajoutant un guide axial.

    Si certains plastiques tiennent bien la température et la pression pourquoi ne pas tenter une mise sous pression avec une pompe auxiliaire qui améliorerait la puissance ; genre pompe à vélo ?

    J'attends avec impatience vos propositions.

    A+
     
  5. DUPONT Mickael

    DUPONT Mickael Ouvrier

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    Stirling pour panneaux solaire
    Bonjour,
    Pour le refroidissement, l'idéal est de se servir de l'eau en amont du cesi. Elle sort à 10° . Ce qui permer un préchauffage de l'eau froide.
    J'ai un petit proto en cours, il prend un peu la rouille en ce moment :oops:

    DSCN0603.JPG
     
  6. MICROTECH

    MICROTECH Nouveau

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    Stirling pour panneaux solaire
    Un projet basse température ?

    Bonjour Mickaël,

    Peut importe la rouille, je constate avec joie :-D que nous ne sommes pas seul à travailler sur le sujet.

    Pour votre question concernant la machine le volume froid = volume chaud = 225cm3 et volume du régénérateur est de 112cm3.
    la surface d'échange est fonction du diamètre des tubes. Même problème que pour le câble de Lintz et effet de peau en courant haute fréquence : il faut limiter le diamètre et installer plusieurs conducteurs/tuyaux en //.

    Vous adoptez apparemment cette technique avec vos moteurs ? Vous pouvez nous en dire plus sur l'état de votre projet ?
    Vous semblez favoriser la baisse de température de l'échangeur froid plutôt que l'augmentation de la température de l'échangeur chaud. C'est aussi mon point de vue car la pluparts des matériaux intéressants pour les grosses machines aiment pas la haute température.

    Autre piste que j'explore, l'aérodynamisme du déplaceur pour améliorer la mise en mouvemement du gaz et diminuer les perte provoquées par la résistance de l'air... dans les moteurs électrique à reluctance variable, je lisais qu'un rotor saillant à 5000rpm occasionne 500W de pertes aérodynamiques... :shock: Vue la taille du déplaceur, y'aurait peut être intérêt à le faire se déplacer en rotation plutôt qu'en translation avec une forme d'aile d'avion, bord d'attaque et bord de fuite... vue que c'est facile à faire avec de la mousse

    A+
     
  7. JKL

    JKL Compagnon

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    Stirling pour panneaux solaire
    Re: Un projet basse température ?

    Un collègue de travail qui avait inventé un alternateur très spécial capable de fournir des courants importants en peu de temps avait du construire son carter de sorte qu'on puisse y faire le vide car sinon il aurait eu de gros problèmes aérodynamiques à la périphérie du rotor la vitesse linéaire dépassait la vitesse du son.
     
  8. DUPONT Mickael

    DUPONT Mickael Ouvrier

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    Stirling pour panneaux solaire
    Je compte le coupler à terme à mon chauffe eau solaire. La partie froide sur un petit ballon d'eau froide en amont du ballon d'eau chaude. La partie chaude en sortie des capteurs solaires. J'ai opté pour des échangeurs à plaques permettant un maximum de surface d'échange pour un minimum de volume.
    Il me reste à terminer les plaques manquantes, à rajouter les arrivées d'eau, et controler les étanchéités :???: J'ai environ 150 joints toriques à l'intérieur.
    Mais bon, manque de disponibilité en ce moment.
    Crdlt
    MD
     
  9. wika58

    wika58 Modérateur

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    Stirling pour panneaux solaire
    Bonsoir à tous,
    pas mal ce petit moteur... Je suis vos réalisations avec bcp d'intérêt... :eek:
    Mais je dois avouer que j'ai pas vraiment compris le principe de fonctionnement... :oops:
    Si vous pouviez éclairer ma lanterne... :roll:

    Je voudrais moi aussi me faire un chauffe-eau solaire... pourrais-tu en dire un peu plus sur le tien...
    Ce qui serait super sympa c'est de faire un petit post dans la rubrique des énergies alternatives... :roll:
    D'avance merci. :smileJap:
     
  10. mekratrig

    mekratrig Compagnon

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    Stirling pour panneaux solaire
    Pourquoi ne pas directement en construire un ?
    Un kit pas cher ici

    Attention la notice originelle sera en japonais :eek: , mais les dessins de la notice sont très explicites et en plus, il y aura une notice en anglais !
     
  11. MICROTECH

    MICROTECH Nouveau

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    Stirling pour panneaux solaire
    Amélioration d'un stirling basse température

    Bonjour,

    Déplacer le déplaceur occasionne beaucoup de perte :oops: car on doit déplacer rapidement le gaz pour le laisser longement changer de température. il faut donc éviter de long déplacement, ça veut dire augmenter la surface. Si on augmente la surface, on augmente le freinage aérodynamique, (on peut pas faire le vide comme dans l' alternateur ) :???: .

    Solution : On peut faire un déplaceur léger avec une structure bois de balsa en nid d'abeille. Le déplaceur devient en même temps le régénérateur si on le charge avec de la paille d'inox. On peut aussi imaginer utiliser de la céramique en nid d'abeille ...mais réserver à des déplaceurs haute température . Ensuite on ajoute un piston qui se charge de déplacer le déplaceur en utilisant l'idée révolutionnaire de Monsieur Ringbom.

    http://lyc-chauvinieremonge-44.ac-nante ... ingbom.htm

    On supprime ainsi la bielle du déplaceur. Le déplacement du déplaceur n'est plus sinusoïdale mais proche du carré, rapides transition et durée de chauffe/refroidissement améliorée. 8-)
     
  12. MICROTECH

    MICROTECH Nouveau

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    Stirling pour panneaux solaire
    Stirling à double effet

    Bonjour,

    De même qu'il existe des machines à vapeur à doublet effet, il semble qu'il existe aussi des moteurs Stirling à double effet. Ils appartiennent à la famille des moteurs Alpha, c'est à dire que le piston est étanche, la cylindrée est identique. Monté en 4 cylindres, le déphasage est de 90° entre chaque piston autorisant ainsi de brancher la sortie de l'échangeur chaud au travers du régénérateur vers l'entrée de l'échangeur froid du cylindre suivant, jusqu'à refermer la boucle. Quelqu'un connait-il cette technique ?
    Une énorme simplification mécanique puisque le piston de détente et d'expansion est le même.
    Je vais tenter d'appliquer cette technique à un Stirling basse température. Voir la pièce jointe multicylindre.pdf
     
  13. DUPONT Mickael

    DUPONT Mickael Ouvrier

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  14. MICROTECH

    MICROTECH Nouveau

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    Stirling pour panneaux solaire
    Stirling double effet

    Bonjour Mickaël,

    Après bien des crobars qui sont passés à la poubelle, voici le dessin que je retiens pour un moteur stirling double effet avec 4 cylindres en quadrature de phase et échangeur chaud, froid et régénérateur chemisé.
    Les frets de gaz passent dans l'échangeur froid qui est multi couche, un peut comme mes circuits imprimés.
    Je vais tenter de configurer le prochain dessin pour visuliser les liaisons.

    CylindreDoubleEffet.jpg

    EchxFroid.jpg
     
  15. Dude

    Dude Nouveau

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    Stirling pour panneaux solaire
    Bonjour Microtech.
    Impressionant votre travail.
    Dis moi, par rapport à ton premier message et tes objectifs, quel est ton retour d'expérience (Machine de stirling de puissance utilisant une source relativement basse température), tu as déja des resultats prometteurs à nous décrire.
     
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