moteur stirling alpha

[cncamateur]

Bonjour à tous ,

je voudrais que l'on m'aide pour crée un moteur Stirling alpha qui auras comme caractéristique .

10kw pour la chauffe du piston et 3kw de puissance a la sortie de l'arbre moteur ,
vitesse de rotation entre 1000 à 1500 tr/min .
gaz utiliser azote à 33 bar.
le régénérateur ,je pense utiliser un tube remplis de copeaux d'une matière qui ne rouille pas .
( aluminium peut-être ?)
voici quelque fichier pour m'aider ,et vous aussi.

Stirling type alpha.pdf
makingStirlingEngines-2.pdf en angais .
Composite Matrix Regenerator.pdf
cogénération dans le bâtiment.pdf

ce que je voudrais c'est que l'on m'indiquer par exemples le diamètre des cylindre ,le déplacement des pistons et surtout comment fait-on pour calculer tous cela ?
comme cela je pourrais faire des plans pour passer de la théorie à la pratique .

merci pour votre aide .

 

[MARECHE]

Bonjour,
Le bouquin de Ross est sérieux, il parle de ce qu'il a fait et c'est pas mal sophistiqué. Et il a obtenu des résultats. Si tu peux, essayes de recopier une de ses réalisations. Penses que pressurisé à 33 bars il faut que tout soit costaud, en particulier bielle et vilbrequin; c'est équivalent au diesel. Courage.
Salutations

 

[Alex31]

Bjr

il y a ce site en français qui propose un calculateur Excel
http://www.moteurstirling.com/theorie.php

Excel à télécharger
www.moteurstirling.com/pdf/calcul.xls

Bon courage, 10Kw tu ne commences pas par le plus facile

 

[Jope004]

Bonsoir,

C'est un sujet qui m'intéresse. Je vais suivre avec intérêt !
Le rendement visé de 30% va demander une température chaude très élevée. Pas facile de trouver des solutions et matériaux qui vont supporter l'enfer.

 

[MOTORIX]

Bonjour tout le monde

10kw pour la chauffe du piston et 3kw de puissance a la sortie de l'arbre moteur ,
vitesse de rotation entre 1000 à 1500 tr/min .

C est projet plus qu ambitieux ,mais pourquoi pas

Le bouquin de Ross est sérieux,

Pour info ce bouquin a été traduit en français : https://www.decoopman.com/index.php/catalogue/moteurs-stirling

il y a ce site en français qui propose un calculateur Excel

Plus que le site je ne serai que trop vous conseiller le dernier livre de son créateur:
M.Pierre Gras ,un bouquin avec des explications simples ,très bien développées
Peut-être avant de s attaquer à un si gros moteur ,tu devrais commencer par un plus modeste pour bien en appréhender toutes les subtilités ce n est que mon simple avis ....
Bonne journée .@+++.Henry.

 

[gégé62]

tu devrais commencer par un plus modeste pour bien en appréhender toutes les subtilités

++ 1

 

[cncamateur]

bonjour à tous,

le fichier xls je l'aie déjà trouvé, mais je ne saie pas l'utilisé (du moins pas encore ,open-office)

s'il y aurait une vidéo pour expliqué son utilisation ,alors super !

cela fait 2 mois que je cherche des infos .

du style "moteur sterling pour les nuls" car je ne suis pas ni tourneur ,ni fraiseur ,j'ai juste quelque notion et utilisation qui me vienne de l'école (il y a plus de 20 ans)

je suis électricien

on me dit commencé petit ,pas d'accord ,des petits moteur Stirling on envoie partout qui fonctionnent, donc pertes de temps.


je reviens sur le fichier xls ,j'ai joué un peux avec les valeur en vert et je suis monter a un moteur de plus de 1000 watts donc déjà une belle bête ,mais cela s'est toujours avec de l'air ,si je veux utilisé de l'azote par exemple , pour les même caractéristiques mécaniques je devrais avoir plus de puissance a la sortie alors ,mais comment calculer cette valeur (puissance)


merci pour vôtres aides et explications.

 

[gégé62]

on envoie partout qui fonctionnent

tu veux dire on en voit partout.....qui fonctionnent. Peut-être mais c'est déjà pas si mal d'arriver à cela. Si c'est si évident pour toi, ça va aller très vite et ne sera pas du temps perdu....
Apparemment tu n'as pas de machines pour usiner des pièces, ça ne va pas être facile....
Tu peux remplacer l'air par de l'azote, je pense que le fichier restera aussi valable. Mais qu'est-ce que ça va t'apporter ? tu n'auras pas plus de puissance....l'air est déjà à 78% de l'azote pur....et l'oxygène qui fait le reste n'est pas très différent en masse moléculaire.

 

[cncamateur]

mon but c'est de dessiné le schémas et de le faire faire et de payer plus facile .

mon but c'est de produire de l'éléctricitée; de l'eau chaude ; et du chauffage

gratuit bien sur.

pour une maison complette .

aussi un moteur alpha a bien les 2 mêmes pistons ;les 2 même cylindre et les 2 mêmes bielles
alors peut-être utiliser les piéce de deux motos d'une certaine cylindrée ,bouché les soupapes et mette un tuyaux en cuivre qui rejoint les 2 cylindre.
enfin sa ces ma théorie , cela est peut-être faux

 

[gégé62]

J'avais mal compris je pensais que tu voulais le fabriquer. Alors dans ce cas, pour l'efficacité, je pense que le mieux serait d'acheter un de ces groupes Stirling en cogénération, qui existent dans le commerce, bien qu'encore un peu confidentiel.....Une société allemande en fait je crois mais pas trouvé en cherchant rapidement, je trouve ce site
https://www.picbleu.fr/page/la-chaudiere-electrogene-whispergen-a-microcogeneration-stirling
ça a l'air sérieux, même si limité à 1 kW électrique, ça peut couvrir une grande partie des besoins

 

[cncamateur]

bonjour à tous,
voila ce que je cherche quelqu'un peut le copier ?

https://genoastirling.com/eng/
Catalogo_2017_ENG.pdf

 

[MOTORIX]

Bonsoir tout le monde

cela fait 2 mois que je cherche des infos .

Perso cela 10 ans que je suis fasciné par ce type de moteur et je ne suis pas encore arriver a faire une simple pressurisation efficace (mais je suis q un passionné pas un technicien ) je pense que les plus réalistes sont les Stirling linéaires ( mais c est encore une autre histoire)

voila ce que je cherche quelqu'un peut le copier ?

Je ne suis pas certain que ce soit un fabricant fiable mais encore une fois ce n est que mon humble avis
@gégé62
Sur le site que tu mentionnes j ai posé une question il y a un an (qui est encore visible) et vois la réponse qui m a été donnée fin du hors sujet
Bonne soirée .@+++.Henry.

 

[Alex31]

je voudrais que l'on m'aide pour crée un moteur Stirling alpha .

il te faudrait corriger
"je voudrais que quelqu'un me fabrique une copie de ce moteur, pour moins de 20000€ (c'est le peix catalogue du 3Kw)l"

 

[philippe2]

mon but c'est de dessiné le schémas et de le faire faire et de payer plus facile .

mon but c'est de produire de l'éléctricitée; de l'eau chaude ; et du chauffage

gratuit bien sur.

pour une maison complette .

aussi un moteur alpha a bien les 2 mêmes pistons ;les 2 même cylindre et les 2 mêmes bielles
alors peut-être utiliser les piéce de deux motos d'une certaine cylindrée ,bouché les soupapes et mette un tuyaux en cuivre qui rejoint les 2 cylindre.
enfin sa ces ma théorie , cela est peut-être faux

Bonjour,

Un moteur thermique (le Stirling appartient à cette grande famille) a besoin de chaleur, c'est à dire d'énergie thermique pour fonctionner. Donc il est impossible d'envisager la gratuité à l'échelle des dizaines de kW nécessaires au chauffage d'une habitation, sans consommation au compteur gaz ou électrique, ou de fioul.

La maison "autonome" en énergie, voire à bilan énergétique positif est une cible un peu idéaliste sous nos latitudes, et nécessite beaucoup de contraintes en isolation, éventuellement plus ou moins envisageable sur une construction neuve. La source d'énergie dans ce cadre pouvant être le solaire, par des panneaux (produisant de l'électricité ou par des échangeurs "sous serre" réchauffant directement l'eau de chauffage par des échangeurs tubulaires). Ou bien de capter les calories extérieures via une pompe à chaleur.

Le Stirling dans les chaudières à cogénération permet de gratter quelques % sur le rendement d'une chaudière, c'est à peu près tout. Cela est loin d'être idiot pour le concept, mais c'est du "high tech". Les moteurs en question sur les chaudières d'habitation sont très pointus en technologie. Ils sont construits spécifiquement.
La raison étant que leur puissance est proportionnelle à la pression interne. (@gégé62 merci de me corriger si je raconte des sottises). Les moteurs en question, permettant de récupérer quelques kW sont pressurisés à plusieurs dizaines de bars avec de l'azote (gaz à grosse molécule, plus facile à étancher). Il s'agit donc d'une construction spécifique et particulière, avec un soin et savoir faire pointu concernant les étanchéités globales, statiques ou dynamiques.

En conclusion et résumé :
Le Stirling a besoin de source de chaleur pour fonctionner, ce qui un point incontournable.
Pour son utilisation sur les chaudières à cogénération, il est mécaniquement très sophistiqué. Cela exclut la réutilisation de moteurs thermiques existants.

Ce n'est pas la portée d'un amateur lambda, tant en conception qu'en réalisation.

Bien cordialement,

 

[Charly 57]

Bonjour

Dans les croquis de stirling pressurisé qui fournissent de l’électricité, il n'y a aucune étanchéité dynamique soumise à la haute pression (ici 33 bars). Que des joints en statique soumis à ces 33 bars. En effet le moteur et le générateur sont enfermés dans un bidon étanche et pressurisable. La zone chaude et la zone froide sont percées dans les flans du bidon avec les bons joints qui vont bien ( ou soudure ). Il y a aussi deux trous avec presse étoupe pour le passage des fils électriques de sortie d'énergie.

Les étanchéités internes des piston, axes, déplaceur sont quasi identiques à un moteur non pressurisé car elles sont soumises à la même différence de pression (amont /aval du joint) à l'intérieur du bidon.

La pressurisation permet d'avoir plus de molécules par unité de volume. Chaque molécule transporte une quantité d'énergie donnée en fonction de la température, donc si on augmente la pression, on augmente le nombre de molécules et donc au final, la quantité d'énergie transportée.

Pour le gaz pressurisé l'azote n'est pas le meilleur !!! Autant prendre de l'air (gratuit) qui en contient 80% !!!
Un des meilleurs gaz caloporteur ( capacité à transporter la chaleur) est l'hydrogène, suivi par l'hélium (moins dangereux). Leur avantage est aussi leur faible densité qui autorise de plus grandes vitesses en minimisant les pertes par frottement.

Attention à l'effet de masse !!
Il n'y a rien de proportionnel entre un petit et un gros moteur

Mettre au point un générateur avec les puissances visées nécessitera un bon cahier des charges, une bonne équipe d'ingénieurs thermiciens et matériaux, quelques protos dans un labo, quelques mois, et donc pas mal d' €€€€€€€ avant d'avoir un plan qui tienne la route !!!!

Pour ce qui est de reproduire un groupe existant, plusieurs solutions:
Tu leur demande les plans
ou
Tu en achètes un ( ?? d'occasion ???) que tu démontes et tu fais les plans

voilà voilà, à toi de te positionner en fonction de tes capacités et de tes moyens.

Salut

 

[Loulou31]

Bonjour,

du style "moteur sterling pour les nuls" car je ne suis pas ni tourneur ,ni fraiseur ,j'ai juste quelque notion et utilisation qui me vienne de l'école (il y a plus de 20 ans)

je suis électricien

Sans remettre en cause tes competences, je vois mal comment tu pourrais concevoir un moteur de cette puissance dont tu vendrais les plans à quelqu'un qui le réaliserait! Ca ne s'improvise pas de concevoir un moteur thermique : il ne suffit pas de remplir un simple fichier Excel trouvé au hasard du Web et de dessiner des pièces sur une planche à dessin ou avec un logiciel de DAO pour aboutir à un produit performant.

Bon courage.

Jean-Louis

 

[gégé62]

Le Stirling dans les chaudières à cogénération permet de gratter quelques %

bonjour,
Oui, il faut insister sur le coté "high tech" du Stirling puissant, on est souvent trompé (je l'ai été aussi) par l'apparente simplicité du concept, ce qui n'empêche qu'il est génial....mais faire un petit Stirling qui tourne tout seul, sans puissance exploitable ou quelques watt, c'est une chose, déjà il faut le faire, ce qui n'est pas mon cas...
Effectivement pour de la puissance il faut une pression la plus élevée possible. C'est le début des difficultés, car c'est évidemment beaucoup plus difficile de maîtriser les fuites que dans un Stirling non pressurisé, dans lequel la pression oscille autour de la pression atmosphérique. Si de plus le fluide n'est pas de l'air, il faut faire un appoint (sous pression donc) en permanence, donc une petite machine à gaz () rien que pour ça. Ou alors que le moteur soit confiné dans un espace étanche, sous pression, mais alors la puissance doit être transmise au travers de la paroi par procédé magnétique.

En ce qui concerne le choix du gaz, l'hydrogène est de très loin le meilleur, à cause de sa faible masse molaire et son coefficient d'échange thermique élevé, mais en fait c'est lié.
Le problème (en plus de la sécurité) c'est que la molécule est tellement petite que les fuites sont très difficiles à éviter.
J'ai vu qu'on parle de moteurs pressurisés à l'azote, mais je n'en vois pas l'intérêt sur le plan thermodynamique, car sa molécule est très voisine de l'air en moyenne, (puisqu'il en il représente 78%) mais un peu plus petite, celle de l'oxygène n'est pas très différente non plus, forcément un peu plus grosse. Rappel:1 mole=22.4l : H2=2 g, N2=28g, O2=32g on peut se représenter les tailles des molécules comme proportionnelles aux masses molaires.
La raison est peut-être dans le fait de disposer d'un gaz inerte et propre, qui serait plus intéressant sur le plan corrosion (pas d'oxygène ni humidité. Mais sous l'angle du fonctionnement théorique je ne vois pas. J'ai lu que dans le "high tech" c'est de l'hydrogène sous 140 bar (rien que ça !).

L'apport d'un stirling en cogénération est indiscutable, sur le plan de la performance brute. Si on imagine disposer de 10 kW thermique (gaz naturel par exemple), on les met sur un Stirling, on en ressort 7 kW thermiques (les pertes du Stirling, qui sont toujours de calories utilisables en chauffage) et "3 kW électriques", donc sous forme plus noble. Ces 3 kW peuvent faire fonctionner une pompe à chaleur qui en donnera 6 à 10. Donc au final on dispose de 13 à 15 kW de chauffage pour une dépense-gaz de 10kW. Bien sûr on peut aussi utiliser l'électricité pour soulager la consommation électrique, c'est un choix à faire, sans doute différent selon la saison. Mes valeurs sont au pif, mais c'est à peu près vrai.
L'intérêt économique, lui, est plus discutable, car cela coûte très cher et nécessite un peu d'entretien. Je pense que cela ne s'amortit pas avant 12 ou 15 ans, donc insuffisant. cncamateur sait sans doute cela, et veut donc le fabriquer lui-même. ...mais

Ce n'est pas la portée d'un amateur lambda, tant en conception qu'en réalisation.

+1

 

[gégé62]

Bonjour

re,
je n'avais pas vu ton post, Charly, bien d'accord sur tout, même sur certains points où je ne disais pas tout à fait pareil.

 

[gégé62]

j ai posé une question il y a un an (qui est encore visible) et vois la réponse qui m a été donnée

je ne trouve pas

 

[philippe2]

A @gégé62,

Nous sommes d'accord à 100% comme souvent, et comme on dit au journal télé, merci pour tes précisions (que par ailleurs j'apprécie).

Donc s'il s'agit à la base de chauffer un logement, pour revenir au sujet initial, il faut un apport d'énergie, comme déjà exposé, gratuite ou non. Et mettre la somme évoquée pour un Stirling, sans preuves qu'il aura les sources d'énergie nécessaires, cela me parait du domaine du fantasme (ou du doux rêve).

Après je n'ai rien contre les poètes de la mécanique, dont je sais que tu n'en ais pas un pour les fondamentaux...

 

[vax]

En touts les cas, mercis pour ces éclaircissements précis et étayés.
J'ai toujours en tête l'idée d'un circulateur (chauffage central bois) entrainé par un "petit" Stirling, qui ne tournerait que quand il y en a besoin (démarrage quand il y a du feu...).
Mon installation est très basique, je ne suis dépendant du réseau EDF pour le chauffage que pour le circulateur d'eau ce qui me fait enragé quand j'ai une coupure...

 

[MOTORIX]

Bonjour gégé62 et tout le monde

je ne trouve pas

SI si c est en bas de la page https://www.picbleu.fr/page/la-chaudiere-electrogene-whispergen-a-microcogeneration-stirling
En fait il n y a qu une question la mienne et une réponse
Pour donner une idée de qui a été expérimenté par le CNRS http://fr.solarpedia.net/wiki/index.php?title=Système_Parabole-Stirling_d'Odeillo
Bonne après-midi .@+++.Henry.

 

[gégé62]

c est en bas de la page

OK merci, j'avais vu mais je ne savais pas que c'était ça...
effectivement la réponse aurait pu être donnée par un automate.....

Cela dit une chaudière Stirling au prix de la ferraille, ça vaut le coup de prendre....pour voir, mais ce n'était peut-être pas près de chez toi. Je pense qu'elle n'y est plus, normal depuis janvier, j'ai été sur le site et tapé "stirling", il n'y a qu'un miroir parabolique associé à un stirling, comme celui du CNRS, en moins puissant....mais à 300€ et....sans le moteur !

La réalisation d'Odeillo semble très bien, mais j'ai la nette impression que ces projets ne sont pas suivis de réalisations industrielles. Pourtant ça date de 2004, c'est pas hier, on donne la puissance, certains détails, l'hydrogène à....180 bar!, mais est-ce que ça fonctionne encore, en continu ou pas, quel est le "rendement" annuel en kWh, quel entretien a t-il fallu faire....rien ! On pourrait écrire exactement la même chose si le projet avait foiré pour une raison ou une autre. Bref, aucune conclusion claire.

 

[epine43]

tiens revoila le serpent de mer , le gratuit pas cher pour etre autonome...désolé , mais le forum doit etre plus sérieux que ces fantasmes récurrents !

 

[philippe2]

tiens revoila le serpent de mer , le gratuit pas cher pour etre autonome...désolé , mais le forum doit etre plus sérieux que ces fantasmes récurrents !

Bonsoir,

Les questions fantasmatiques ne sont pas sérieuses, les réponses si à mon humble avis sur ce fil. Le forum est ce qu'il est, et il est impossible de modérer un sujet créé à l'échelle de ce forum. Surtout que ce sujet n'emplafonne pas la charte.

A+,

 

[gégé62]

restons positifs, d'abord ça ne fait de mal à personne, on n'est pas obligé de suivre le fil, mais mieux: on apprend toujours des choses avec les commentaires des uns et des autres et on s'échange des documents ou des vidéos....c'est quand même pas mal !

 

[Charly 57]

En touts les cas, mercis pour ces éclaircissements précis et étayés.
J'ai toujours en tête l'idée d'un circulateur (chauffage central bois) entrainé par un "petit" Stirling, qui ne tournerait que quand il y en a besoin (démarrage quand il y a du feu...).
Mon installation est très basique, je ne suis dépendant du réseau EDF pour le chauffage que pour le circulateur d'eau ce qui me fait enragé quand j'ai une coupure...

Bonjour Vax

Je te conseille un moteur électrique 12 volts / batterie pour relayer ton circulateur. La batterie en charge floating en permanence ( il y a de nouveaux chargeurs qui "entretiennent" les batteries) sera toujours pleine lorsque le réseau sera défaillant. Si le moteur consomme 4,5 A et que tu as une batterie de 45 AH, en théorie tu auras 10 heures d'autonomie ...

En effet, un circulateur consomme environ 50 W. Faire un stirling qui produise 50W mécaniques je demande les plans. Comme je doute que les 60° de l'eau chaude suffisent à l'entrainer, il faudra aller chercher la chaleur dans le foyer de la chaudière et c'est pas si simple .....

 

[epine43]

c'est pas le forum le probleme , c'est les reveurs !

 

[philippe2]

c'est pas le forum le probleme , c'est les reveurs !

Oui, +1

 

[MOTORIX]

Bonsoir "gégé62" et tout le monde
J étais sur le site d Odeillo(Font-Romeu) il y a une dizaine d années pour visiter le fameux four solaire et c est la que j ai découvert l existence de cette parabole qui était en court de démontage pour remplacer le moteur Stirling par une chaudière à vaporisation instantanée afin de faire un comparatif de rendement (c est de mémoire les explications qui m avaient été donné ) depuis je n ai pas suivi, je crois qu il existe aux USA (Nouveau Mexique) une centrale électrique avec paraboles et moteurs Stirling (mais il y a aussi d autres techniques solaires )
Bonne soirée .@+++.Henry.