Projet de gazogène, comment concevoir mon foyer

C

Chevalbai

Nouveau
Bonjour à tous.

Je souhaite depuis longtemps réduire ma dépendance aux réseaux et améliorer ma résilience. Je n'ai pas encore pu le faire correctement car je ne suis pas encore prorpiètaire (mais je vis en maison). Je pensais néanmoins que je pourrais mettre en oeuvre une solution de secours en cas de disruption... Au vu du contexte actuel, que ne me suis-je pas décidé plus tôt!!

J'ai longtemps pensé au moteur Sterling, avec l'idée que cela accepte toute source de chaleur. A la lecture des différents messages sur ce forum, je me suis aperçu que je suis loin d'être le seul à avoir eu cette idée. Je me suis aussi rendu compte que la mise œuvre d'un tel moteur avec une puissance et un rendement raisonnable est difficile pour le moins.

En parcourant ces fils, je suis tombé sur la mention du gazogène couplé à un moteur de mob, ou à un générateur. C'est assez documenté sur une célèbre plateforme de vidéos. Par exemple un certain FoxTizzo en construit un par tatonnements et avec des matériaux de récup'.

Je souhaiterai donc, essayer de construire un gazogène +/- type Imbert, qui pourrait fournir assez de gaz pour faire tourner un petit générateur 5kVA chinois, comme dans les vidéos du susmentionné.


Mon design de base serait de me servir d'une bouteille de gaz de 13kg comme de trémie et de foyer et de la placer dans un bidon afin de :

1/ isoler au mieux et limiter les déperditions de chaleur
2/ réchauffer la trémie et le combustible


Mes questions seraient les suivantes :

1/ Qu'utiliser pour l'isolation du bidon et du foyer? Je prévoyais du béton réfractaire pour le foyer et de la laine de céramique pour le bidon, mais cette dernière est cancérigène si j'en crois les sources que j'ai trouvées.
2/ Faut-il mettre un bulleur avant le refroidisseur?
3/ Un caisson autour du radiateur, pour forcer la circulation de l'air frais (et la préchauffer) autour de ce dernier est-il une bonne idée?
A la réflexion, je me dis que si j'ai une fuite sur mon montage, je réaliserai là une petite bombe qui pourrait bien me péter à la g...:eek:

Les autres éléments, je compte y réfléchir ensuite.

Bonne journée à tous.

Gazogène.JPG
 
Dernière édition:
E

EncoreUnPseudo

Compagnon
Tu veux vraiment faire une installation de génération et de stockage de gazs inflammables chez toi ???

Outre le coté "ca risque de péter/C'est probabalement complètement illégal", est-ce que tu as fais une évaluation de la quantité de bois nécessaire pour faire tourner ton générateur ? Et au passage est-ce que tu as une source de bois fiable de 20 ou 40 steres / an dans laquelle tu puisse taper pour alimenter ton joujou, tant qu'on y est.

Et une fois cette évaluation faite, est-ce que le rendement global du machin (génération de gaz + moteur thermique) ne serait pas aussi mauvais que celui d'une "simple" chaudière + machine à vapeur, qui du coup d'un point de vu réalisation serait moins dangereux, et probablement plus fiable: Est-ce que ton moteur tout moderne et fragile de ton générateur va supporter longtemps une alimentation avec un carburant probablement chargé de plein de cochonneries pour lesquelles il n'est pas fait.

Des vidéos sur youtube, on en voit plein: Exemple Colin Furze avec sa tondeuse gazogène. Mais lui il fait ça officiellement pour délirer, il s'en fout si ça tombe en panne au bout de 2 jours.

D'ailleurs il en a chié pour faire tourner sa tondeuse :-D
 
D

Dudulle

Compagnon
Bonjour

C'est amusant car je travaille sur la même problématique, mais uniquement par une approche théorique (pour le moment).
Je peux t'envoyer ma feuille de calcul et des documents.
En attendant quelques remarques : Le plus important pour cette application est de travailler avec une injection d'air dans le foyer, ou à co- courant (c'est à dire que l'air doit traverser le tas de bois et sortir en bas au niveau du foyer), ceci pour pyroliser les goudrons, ce qui limite l'encrassement et augmente le rendement.
Il faut prévoir un dé-tassage mécanique, sinon la cendre fini par bloquer le passage du gaz.
Il est inutile de pré chauffer l'air, ça n'apporte rien vu que tu vas ensuite refroidir le gaz avant d'alimenter le moteur
Le rendement n'est pas très bon, mais il devient très intéressant si on utilise un moteur à refroidissement à eau, et que l'on utilise cette chaleur pour se chauffer
Il faut également prévoir une légère injection de vapeur d'eau au niveau du foyer
 
C

Chevalbai

Nouveau
Bonjour à tous.

Elle est cancérigène au dessus d'une certaine température acceptée si je me rappelle bien. C'est ce que m'avait dit la société de céramique qui m'en avais vendu pour ma forge à gaz.
Ah, je pensais qu'elle relarguait des fibres en permanence. De mémoire, je ne crois pas que la température au foyer doive dépasser les tolérances de ces fibres. De plus, je comptais les utiliser pour l'isolation du bidon, pas du foyer, donc avec des gaz à 400 ° si l'on en croit la littérature. Donc, je m'en procurer, merci.

Tu veux vraiment faire une installation de génération et de stockage de gazs inflammables chez toi ???

Outre le coté "ca risque de péter/C'est probabalement complètement illégal", est-ce que tu as fais une évaluation de la quantité de bois nécessaire pour faire tourner ton générateur ? Et au passage est-ce que tu as une source de bois fiable de 20 ou 40 steres / an dans laquelle tu puisse taper pour alimenter ton joujou, tant qu'on y est.

Et une fois cette évaluation faite, est-ce que le rendement global du machin (génération de gaz + moteur thermique) ne serait pas aussi mauvais que celui d'une "simple" chaudière + machine à vapeur, qui du coup d'un point de vu réalisation serait moins dangereux, et probablement plus fiable: Est-ce que ton moteur tout moderne et fragile de ton générateur va supporter longtemps une alimentation avec un carburant probablement chargé de plein de cochonneries pour lesquelles il n'est pas fait.

Des vidéos sur youtube, on en voit plein: Exemple Colin Furze avec sa tondeuse gazogène. Mais lui il fait ça officiellement pour délirer, il s'en fout si ça tombe en panne au bout de 2 jours.

D'ailleurs il en a chié pour faire tourner sa tondeuse :-D
Oups. Je ne pensais pas à stocker le gaz, mais à le brûler immédiatement. A la rigueur, stocker l'électricité. Ce serait un montage pour disruption/situation dégradée, où l'approvisionnement en carburants "conventionnels" serait interrompu (comme ce que l'on voit à la pompe en Alsace actuellement, mais en pire ):sad:
L'approvisionnement en bois ne devrait pas être trop problématique.

Je comptais intégrer des filtres après le condenseur/refroidisseur, bien sûr, pour virer pyroligneux/vapeur d'eau/cendres/etc.

Côté légalité de l'affaire, j'avais lu qu'il fallait une dérogation pour rouler avec une voiture à gazogène, mais je n'avais pas connaissance de dispositions réglementaires les concernant au domicile. Je vais creuser un peu.

Une machine à vapeur, ce serait mon rêve, mais au-delà de mes compétences en ce moment.

Bonjour

C'est amusant car je travaille sur la même problématique, mais uniquement par une approche théorique (pour le moment).
Je peux t'envoyer ma feuille de calcul et des documents.
En attendant quelques remarques : Le plus important pour cette application est de travailler avec une injection d'air dans le foyer, ou à co- courant (c'est à dire que l'air doit traverser le tas de bois et sortir en bas au niveau du foyer), ceci pour pyroliser les goudrons, ce qui limite l'encrassement et augmente le rendement.
Il faut prévoir un dé-tassage mécanique, sinon la cendre fini par bloquer le passage du gaz.
Il est inutile de pré chauffer l'air, ça n'apporte rien vu que tu vas ensuite refroidir le gaz avant d'alimenter le moteur
Le rendement n'est pas très bon, mais il devient très intéressant si on utilise un moteur à refroidissement à eau, et que l'on utilise cette chaleur pour se chauffer
Il faut également prévoir une légère injection de vapeur d'eau au niveau du foyer

Je pense que je vais m'abstenir de placer le refroidisseur dans un caisson. C'est sans doute une mauvaise idée. Et si le préchauffage de l'air n'apporte rien, ce sera inutile. Je comptais en effet amener l'air au dessus du foyer pour que ce dernier puisse réduire les produits de distillation. Je comptais utiliser du tube carré de 40*40 pour cela. Je suppose que cela suffira?

Je vais voir pour concevoir ce dispositif de détassage. Quelle hauteur doit faire le cendrier pour éviter les bouchons?

Est-il intéressant de monter un bulleur avant le refroidisseur? Je ne voudrais pas colmater les filtres avec des cendres humides?

En tous cas, je suis preneur de tout document que tu voudras bien m'envoyer pour parfaire mon projet.:-D
 
C

Chevalbai

Nouveau
Il faut également prévoir une légère injection de vapeur d'eau au niveau du foyer
J'ai vu cela mentioné assez souvent. Si j'ai bien saisi, il s'agit de décomposer l'eau pour enrichir le mélange en hydrogène? Comment fait-on cela?
 
D

Dudulle

Compagnon
Ca se fait tout seul, sous l'effet de la température. On a l'équation suivante : CO+H2O -> CO2 + H2
La réaction produit un peu de chaleur, qui sera dissipée sur le refroidisseur, donc on diminue le rendement, mais la présence d'hydrogène permet de baisser l'indice d'octane, et d'améliorer le rendement du moteur thermique.
Il faut dans la mesure du possible injecter de la vapeur d'eau dans le foyer, donc la vaporiser avant (en la chauffant à contre courant de la sortie du gazo). Je n'ai aucune idée des quantités à injecter, il faudra faire des essais.

Je t'envoie ma feuille de calcul. C'est un peu bordélique car je l'avais faite juste pour moi, et elle n'est pas finalisée (ça ne marchera qu'avec un bois à 15% d'eau). Quand elle sera plus aboutie je la posterai à nouveau, mais ça te donnera déjà une idée des puissances à chaque étape de la chaine. Il ne faut modifier que les cellules en jaune sur l'onglet "bilan".
 

Fichiers joints

  • combustion bois - Copie.xlsx
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M

MARECHE

Compagnon
Bonjour
Les gazos fonctionnant ne marchent pas au bois, mais au charbon de bois gazéifié par juste ce qu'il faut d'air. Au bois c'est trop compliqué, les régimes varient tout le temps, il y a des condensats corrosifs partout. N'oublie pas que la puissance au moteur est beaucoup plus petite qu'en régime essence, le gaz est plus pauvre. Déjà qu'on perd en alimentant le groupe au propane!
Salutations
 
D

Dudulle

Compagnon
C'est tout a fait possible de faire fonctionner un moteur au bois, mais il faut qu'il soit bien sec. Il faut adapter la richesse du gaz, et idéalement il faudrait optimiser le moteur pour ça, notamment augmenter le taux de compression.
 
F

FB29

Rédacteur
mettre en oeuvre une solution de secours en cas de disruption
Quand je vois le rendement global du système projeté, je me dis qu'il est peut-être plus rentable d'utiliser un simple groupe électrogène à essence ou diesel, d'autant que le bois va bientôt coûter plus cher que l'essence au train où ça va :shock: ?

Ne serait-ce pas bien de faire la comparaison entre les deux solutions ?
 
Dernière édition:
D

Dudulle

Compagnon
Non en réalité ce n'est pas bête du tout, il ne faut pas faire ça dans l'optique de produire de l’électricité, mais passer par cet intermédiaire pour chauffer son eau ou sa maison avec du bois : On produit alors un peu d’électricité, et de la chaleur avec l’énergie restante. Il est vraiment dommage de produire une énergie à haute température pour l'utiliser à basse température.
Cette méthode est le complément parfait des panneaux photovoltaïques (qui produisent surtout en été, quand il n'y a pas besoin de chauffage).

Cette méthode a toutefois un inconvénient : Une telle installation est compliquée à mettre au point, notamment la richesse du mélange, mais heureusement il existe maintenant des moyens qui n'existaient pas à la grande époque des gazo (sonde d'O2, de température, microcontrôleurs, vannes de réglage). Par ailleurs il y a une maintenance importante, il faut nettoyer les filtres, vider les cendres, gérer la corrosion, et le moteur va probablement s'user beaucoup plus vite.
Il y a sinon une alternative beaucoup plus simple, mais avec un rendement plus faible : Les générateurs thermoélectriques. Le rendement est d'environ 5 à 7%, mais c'est très fiable, très simple et ça ne s'use pas du tout.
 
M

mvt

Compagnon
Bonsoir,

Produire de l'hydrogène avec de la vapeur d'eau nécessite, à ma connaissance, une température beaucoup plus élevée (cracking). Ce ne serait pas une fonction permettant de nettoyer un peu les gaz ?

@Dudulle Pour les générateurs thermoélectriques, tu fais référence aux modules Peltier ?

Dans tous les cas, ce sont des projets intéressants
 
D

Dudulle

Compagnon
Oui c'est bien ça
@Dudulle Pour les générateurs thermoélectriques, tu fais référence aux modules Peltier ?

Dans tous les cas, ce sont des projets intéressants

Oui c'est bien ça, à une petite nuance : Les modules Peltier fonctionnent très bien en générateur, mais ils ne sont pas conçus pour ça, et la température maxi est limitée (vers 110°C de mémoire). Ensuite les soudures fondent.
La puissance produite par un générateur thermoélectrique est proportionnelle à la différence de température entre les plaques, donc pour produire plus il faut une plus grande différence. Les modules conçus pour produire de l’électricité peuvent monter à 200°C, voire plus.
 
D

Dudulle

Compagnon
Bonsoir,

Produire de l'hydrogène avec de la vapeur d'eau nécessite, à ma connaissance, une température beaucoup plus élevée (cracking). Ce ne serait pas une fonction permettant de nettoyer un peu les gaz ?

Par craking je pense que tu veux dire la séparation de l'eau en hydrogène et oxygène. Cette réaction demande beaucoup d’énergie (autant que la combustion du mélange de ces 2 gaz), donc effectivement il faut monter très haut en température (proche de 3000°C).
Ici le principe n'est pas le même, on part d'une molécule d'eau, qui ne contient aucune énergie, que l'on combine avec du CO qui est déjà un carburant, donc qui contient une énergie potentielle. L’énergie requise pour obtenir la réaction est donc beaucoup plus basse, et compatible avec la température du foyer.
 
Dernière édition:
M

mvt

Compagnon
Merci pour ces explications.

La localisation est importante pour la fourniture en bois à un tarif correct. Tout comme la place pour le stocker.

Quand je vois les problèmes rencontrés (ou présentés comme tel) pour faire installer une pompe à chaleur air eau en tandem avec une chaudière à gaz...
 
C

Chevalbai

Nouveau
Bonjour
Les gazos fonctionnant ne marchent pas au bois, mais au charbon de bois gazéifié par juste ce qu'il faut d'air. Au bois c'est trop compliqué, les régimes varient tout le temps, il y a des condensats corrosifs partout. N'oublie pas que la puissance au moteur est beaucoup plus petite qu'en régime essence, le gaz est plus pauvre. Déjà qu'on perd en alimentant le groupe au propane!
Salutations
Bonjour.

Peut-être pourrais-je adjoindre une cornue à ce gazogène? Comme ca, on obtient un beau chabon de bois et on récupère une bonne partie des pyroligneux en amont du gazogène.
Quand je vois le rendement global du système projeté, je me dis qu'il est peut-être plus rentable d'utiliser un simple groupe électrogène à essence ou diesel, d'autant que le bois va bientôt coûter plus cher que l'essence au train où ça va :shock: ?

Ne serait-ce pas bien de faire la comparaison entre les deux solutions ?
Je compte faire tourner, en cas de besoin, un groupe avec de l'essence le plus longtemps possible. L'idée était plus d'avoir quelque chose à disposition quand l'essence se sera tari.
Ca se fait tout seul, sous l'effet de la température. On a l'équation suivante : CO+H2O -> CO2 + H2
La réaction produit un peu de chaleur, qui sera dissipée sur le refroidisseur, donc on diminue le rendement, mais la présence d'hydrogène permet de baisser l'indice d'octane, et d'améliorer le rendement du moteur thermique.
Il faut dans la mesure du possible injecter de la vapeur d'eau dans le foyer, donc la vaporiser avant (en la chauffant à contre courant de la sortie du gazo). Je n'ai aucune idée des quantités à injecter, il faudra faire des essais.

Je t'envoie ma feuille de calcul. C'est un peu bordélique car je l'avais faite juste pour moi, et elle n'est pas finalisée (ça ne marchera qu'avec un bois à 15% d'eau). Quand elle sera plus aboutie je la posterai à nouveau, mais ça te donnera déjà une idée des puissances à chaque étape de la chaine. Il ne faut modifier que les cellules en jaune sur l'onglet "bilan".
Merci beaucoup!! J'en ferai bon usage! Je vais regarder cela au calme plus tard, là j'ai un patient sur le feu :mrgreen:

Les modules Peltier/générateurs thermoélectriques, ca doit coûter un bras, non?:shock:
 
C

Chevalbai

Nouveau
Oui c'est bien ça


Oui c'est bien ça, à une petite nuance : Les modules Peltier fonctionnent très bien en générateur, mais ils ne sont pas conçus pour ça, et la température maxi est limitée (vers 110°C de mémoire). Ensuite les soudures fondent.
La puissance produite par un générateur thermoélectrique est proportionnelle à la différence de température entre les plaques, donc pour produire plus il faut une plus grande différence. Les modules conçus pour produire de l’électricité peuvent monter à 200°C, voire plus.
Prochain projet : construire un RTG.:mrgreen:

Pas taper !:axe:
 
D

Dudulle

Compagnon
Bonjour.

Peut-être pourrais-je adjoindre une cornue à ce gazogène? Comme ca, on obtient un beau chabon de bois et on récupère une bonne partie des pyroligneux en amont du gazogène.

Je compte faire tourner, en cas de besoin, un groupe avec de l'essence le plus longtemps possible. L'idée était plus d'avoir quelque chose à disposition quand l'essence se sera tari.

Merci beaucoup!! J'en ferai bon usage! Je vais regarder cela au calme plus tard, là j'ai un patient sur le feu :mrgreen:

Les modules Peltier/générateurs thermoélectriques, ca doit coûter un bras, non?:shock:

Oui ça coute plus cher qu'un peltier classique. J'en ai justement commandé un il y a peu sur ali pour faire des tests, il est censé produire une 10aine de watts et j'ai du le payer autour de 20 euros.
Si les spécifications sont réelles (ce qui n'est pas gagné avec un truc acheté sur ali) il serait assez facile de bricoler un générateur capable de produire 100W pour 200 euros, ce qui me semble raisonnable. Ce type de générateur serait parfait pour un camping car.
En comparaison un module type 12706 coute environ 3 euros et peut produire 2/3W, donc si on ne se soucie pas du rendement autant prendre ces derniers.
Si tu veux je te donnerai les résultats de mes essais quand je l'aurais reçu.
 
D

Dudulle

Compagnon
Bonjour.

Peut-être pourrais-je adjoindre une cornue à ce gazogène? Comme ca, on obtient un beau charbon de bois et on récupère une bonne partie des pyroligneux en amont du gazogène.

J'ai peut être mal compris la phase mais si tu veux produire du charbon il faut chauffer sans injecter d'air, donc soit chauffer le bois dans une grosse gamelle en métal, soit bruler une partie du bois pour chauffer le reste. Le gaz produit contiendra majoritairement de l'eau et un mélange infame, très difficile à valoriser pour le particulier et très toxique. Le gaz non condensé est combustible, mais il a un très mauvais PCI.
 
M

mvt

Compagnon
Sauf si tu veux faire de la poix, mais dans ce cas, il faut prendre du résineux !

J'ai regardé la vidéo de Colin Furze. Le carburateur n'a pas trop aimé.
Mais comme il gère l'entrée d'air avec une vanne, il peut peut-être être supprimé ?
Pour un moteur classique, je ne suis pas certain de la longévité du moteur, à moins d'arriver à bien nettoyer les gaz. Refroidissement + bulleur ?
 
V

vieuxfraiseur

Compagnon
c'est le principe de ventilateurs que l'on met sur les dessus des poils à bois , pour ventiler la chaleur dans la pièce.
 
D

Dudulle

Compagnon
mais il faut aussi une source froide .
Oui, dans mon message je voulais dire que la source chaude est limité vers 110°C. Il faut effectivement aussi une source froide, le mieux est de chauffer de l'eau, c'est ce qu'il y a de plus efficace.
 
C

Chevalbai

Nouveau
J'ai peut être mal compris la phase mais si tu veux produire du charbon il faut chauffer sans injecter d'air, donc soit chauffer le bois dans une grosse gamelle en métal, soit bruler une partie du bois pour chauffer le reste. Le gaz produit contiendra majoritairement de l'eau et un mélange infame, très difficile à valoriser pour le particulier et très toxique. Le gaz non condensé est combustible, mais il a un très mauvais PCI.
Bonjour.

je m'interrogeais effectivement sur l'opportunité de récupérer ces pyroligneux pour les raffiner après, mais je ne suis pas équipé pour cela.

Je réfléchissais à -comme je l'ai lu plus haut- brûler du charbon de bois, à la place du bois. Dans ce cas, je réaliserai la carbonisation dans la cornue, et transvaserai ensuite le charbon dans le gazogène. Mais je pense tout de même commencer mes tests avec du bois.

Je vais commencer sous peu la construction du réacteur. Je me suis arrêté sur la structure que je souhaite lui donner.
Je vais faire une double coque en bidon avec la laine de céramique en sandwich. Je vais utiliser le cul de la bouteille de gaz pour faire un diabolo avec une grille et un dispositif pour remuer cette dernière (merci Dudulle de me l'avoir rappelé). La différence de taille bidon/ bouteille devrait me donner un espace raisonnable pour le cendrier. Je compte utiliser le couvercle du second bidon pour pouvoir accéder facilement à ce dernier tout en conservant une bonne étanchéité. Viendront ensuite, barboteur, refroidisseur, filtre.

Soit la séquence suivante : réacteur>bulleur>refroidisseur>filtre. J'espère ainsi obtenir un gaz raisonnablement exempte de saletés.

Bonne journée à tous.

PS : @Dudulle , @mvt , merci pour les ressources et les liens.
 
D

Dudulle

Compagnon
Effectivement ca fonctionnera beaucoup mieux avec du charbon, surtout si tu t'arranges pour calibrer les morceaux, car c'est la grande difficulté du gazo, les morceaux forment des arches et ne tombent pas dans le diabolo. Personnellement je pensais utiliser des granules de bois pour faire des tests (ils sont bien calibrés, petits et bien secs).

Plutôt que de chercher à condenser le gaz il serait préférable de le bruler pour apporter la chaleur nécessaire à la pyrolyse.
Le traitement du jus pyroligneux c'était plus ou moins mon métier avant ; c'est vraiment compliqué.

Avec le temps j'ai compilé quelques documents sur le sujet, si tu veux je peux faire une archive et la poster ici.
 

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