Ventilateur de poêle Stirling

[JuliusCo]

Salut à tous,
Je voulais juste partager quelques photos de ce ventilateur de poele que j'ai fabriqué cet hiver.
Il marche donc avec la chaleur dégagée par le poele lui-même, ou plus précisément le différentiel de chaleur entre la partie en contact avec le poele et la partie "froide" (le radiateur en alu).

Je n'ai rien inventé, pour ceux qui veulent en faire un les plans sont disponibles sur amazon pour quelques euros.
ce modèle Moriya II
et le grand frère Moriya Major
Le modèle Moriya a été fabriqué par M. Senft dans les années 70, les plans ayant été publiés dans un magazine. Beaucoup de réalisations sont visibles sur les forums anglo-saxons, mais je n'en ai pas vu sur Usinages, c'est pourquoi je me permets de le poster. Il s'inspire de modèles commerciaux des années 1850/1900.

Les pièces sont assez simples pour un débutant comme moi, même si sans comprendre au départ réellement comment ça marche et quelles dimensions sont vraiment importantes, j'ai un peu tergiversé.

A l'origine ces ventilateurs sont actionnés par une petite lampe à alcool dont on place la flamme sous la "partie chaude". Avec un peu de soins on arrive à un mouvement très fluide et silencieux. Il tourne autour de 500 tours minutes, si la vitesse est plus haute les vibrations se font sentir tout de même.

Vraiment très intéressant et plaisant de fabriquer un objet fonctionnel à partir uniquement de matières premières (excepté la visserie) !

Voici les photos du produit fini, je n'en ai pas trop pris durant la fabrication.

 

[CRA2]

Bel objet!

 

[Beber70]

Super ! Ta oublié le steak sur la cuisinière !

 

[Spiirax]

Bonsoir,

La cuisinière est dans le cantou.
Il y a un autre ventilo qui tourne sur le tuyau ?

 

[desmo-phil]

Bonsoir
Tu as fait le grand ou le petit ?
Tu traduis bien l'anglais ?

 

[JuliusCo]

L'autre ventilo c'est un qui marche avec un élément Peltier, ça tourne mais ça déplace pas beaucoup d'air. Je comprends pas pourquoi ils en font pas des plus balaises avec plusieurs éléments ? J'en avais fait un avec 4 éléments et un ventilateur tangentiel, ça marchait bien mais les Peltier ne supportent pas trop les températures élevées, ce qui arrive autour d'un poêle à un moment où à un autre... Du coup pas très durable je trouve.

C'est le petit modèle là, le cercle fait environ 28 cm pour donner une idée. Effectivement j'ai pas précisé que c'est en anglais, j'ai adapté un peu pour la visserie en métrique notamment. Le gros fait 40 cm je crois.

 

[metalux]

Bonjour
hormis la réalisation qui est magnifique, avec quels moyens as tu réalisé la plaque signalétique ronde ?

 

[JuliusCo]

@metalux Merci ! C'est une plaque en alu anodisé gravée au laser (mais ça, c'est mon métier, alors c'est un peu tricher !). L'avantage, c'est que ça résiste à 350°C.

 

[vieuxfraiseur]

bonjour bel objet
il en existe avec effet Peltier , moins de mécanique.

 

[Robert]

Belle réalisation. Les plans sont disponible sur le net. En anglais pour la littérature et en Inch pour les mesures. A suivre.

https://courses.washington.edu/me355b/Fan_Project_Description.pdf

 

[deuche87]

Magnifique!
Le piston est en graphite?

 

[JuliusCo]

Les plans sont disponible sur le net.

Alors pour la petite histoire, j'ai discuté un peu avec cet ancien prof de l'université de Washington (sur laquelle tu as trouvé ce lien), qui donnait ce modèle en exercice tous les ans à ses élèves. Il y a un fil ici avec une fabrication détaillée où il intervient : chaski
C'est le monsieur qui signe "RussN".

A noter que l'auteur a fait quelques modifications dans la version de 2019 (les plans dont j'ai donné le lien au message 1), mais c'est assez mineur. En fait c'est surtout le déplaceur qui a un deuxième palier plus haut pour limiter l'usure, et l'ajout d'une cheminée pour évacuer la chaleur quand on l'utilise avec la lampe à alcool.

Le piston est en graphite?

Oui j'ai tenté ça, je ne sais pas comment ça tiendra dans la durée, mais en tous cas c'est très facile à usiner.


J'ai cette photo où on voit le déplaceur avec ses deux paliers en bronze.

 

[languedoc]

Bonjour,

C'est vraiment L'Objet qu'il me faut.
Nous avons un gros Jotul F600 qui me crame les pelletiers... J'aurais dû y penser avant mais c'est un projet à faire c'est sûr.

Dis moi, quelles pièces y a t-il à faire en usinage pur ?

 

[JuliusCo]

quelles pièces y a t-il à faire en usinage pur ?

Et bien tu as presque tout sur la photo ci-dessus. Rien qui dépasse 7/8 cm pour la plus grande dimensions, donc pas besoin de machines immenses. Par contre il y a quelques usinages un peu ardus (en tous cas ils l'ont été pour moi). Par exemple le déplaceur est tout en inox, le tube fait 0,3 mm d'épaisseur donc il a fallu faire un montage particulier.

Les "bouchons" sont évidés pour réduire le poids et il faut un outil à trépaner. Mais on peut probablement faire plus simple (juste des trous ?) ou ne pas le faire.

Certains se plaignent de l'usinage des ailettes qui est compliqué sur un petit tour (normalement cette pièce est carrée et l'usinage "tape" un peu, mais comme je suis parti d'un rond je n'ai pas eu le problème, et j'ai gardé le surplus). Moi j'ai fait ça avec un outil à tronçonner ancien en HSS de la largeur des encoches, ça a été très vite.

La protection est optionnelle, les pales c'est juste de la tôle alu, certains récupèrent une hélice toute faite sur un vieux ventilateur...

Il y a les joints qui peuvent être compliqués à faire, j'avais fait un premier lot dans des feuilles de graphite "souple" mais c'était trop fragile. Finalement je les ai coupés au laser dans une feuille de silicone et ça va super bien. Je peux éventuellement en fournir si nécessaire.

Attention quand même car avec ce modèle il faut que ça chauffe pas mal, c'est pour ça qu'au final je l'ai monté sur un rond de la cuisinière, les fesses directement dans le foyer. Il y a des modèles du commerce qui démarrent à plus faible température, j'ai remarqué qu'ils ont un cylindre chaud avec un plus grand diamètre, mais ça doit être compliqué de se lancer dans des modifications sans trop savoir ce que l'on fait... Il faut en gros dans mon cas que le cylindre-dre chaud soit dans les 150°C minimum, et posé sur le dessus du poele qui est à 200-250°C environ, cela ne suffisait pas tout à fait.

 

[Dudulle]

Ce ventilateur est magnifique, ça me donne envie de tenter une fabrication (qui sera forcément bien moins réussie)

Bonjour,

C'est vraiment L'Objet qu'il me faut.
Nous avons un gros Jotul F600 qui me crame les pelletiers... J'aurais dû y penser avant mais c'est un projet à faire c'est sûr.

Tu peux poser la base sur une plaque de même dimension en alu. Les résistances d'interfaces vont alors limiter la température de la face chaude du module. Pour commencer tu peux faire le test avec simplement du papier alu de ménage, tu peux aussi mettre plusieurs couches.

 

[la goupille]

Bonjour
Je regarde le data d'un pelletier et c'est marqué 90°C maxi.
Luc

 

[languedoc]

Tu peux poser la base sur une plaque de même dimension en alu. Les résistances d'interfaces vont alors limiter la température de la face chaude du module. Pour commencer tu peux faire le test avec simplement du papier alu de ménage, tu peux aussi mettre plusieurs couches.

Non, non, j'arrête de me prendre la tête avec ces chinoiseries, le poêle est donné pour 16kw, je vais voir pour me faire un vrai système comme notre ami.
J'ai eu beau tarauder le socle, y mettre des vis pour le décaler de la fonte du poêle ect, il fini par lâcher aussi....

 

[languedoc]

Attention quand même car avec ce modèle il faut que ça chauffe pas mal, c'est pour ça qu'au final je l'ai monté sur un rond de la cuisinière, les fesses directement dans le foyer. Il y a des modèles du commerce qui démarrent à plus faible température, j'ai remarqué qu'ils ont un cylindre chaud avec un plus grand diamètre, mais ça doit être compliqué de se lancer dans des modifications sans trop savoir ce que l'on fait... Il faut en gros dans mon cas que le cylindre-dre chaud soit dans les 150°C minimum, et posé sur le dessus du poele qui est à 200-250°C environ, cela ne suffisait pas tout à fait.

Merci beaucoup.
Bon, effectivement, l'histoire des joints peut être pénible, à voir.
ce qui m'interroge, c'est le fait qu'il faille que ça chauffe beaucoup. C'est subjectif, as tu un thermomètre de fumées sur ton tuyau ? je "gère" le poêle avec ça pour le tirage... ou saurais-tu me dire vers quelle température il démarre ?

 

[phil135]

voila une belle base pour un stirling qui sert à quelquechose

 

[JuliusCo]

@languedoc en fait dans le message que tu cites il y a la réponse à ta question.
J'ai mesuré la température avec un thermomètre infrarouge, le dessus de (ce) poele est à environ 200-250°C en fonctionnement normal.
En posant simplement le socle du ventilateur dessus ça ne suffisait pas pour moi. Il faut que toute la base soit à environ 150°C pour que ça démarre, mais plus c'est chaud et plus ça tourne vite. J'ai testé avec un chalumeau jusqu'à plus de 400°C.

Trop vite c'est pas marant car ça finit par faire du bruit et vibrer.

Ah et aussi un truc important que je n'ai pas précisé par rapport à un Peltier c'est que là ça ne démarre pas tout seul, il faut le lancer à la main.

@Dudulle franchement vas-y, moi je suis complètement débutant il n'y a pas de raison ! D'ailleurs à tous ceux qui veulent en faire n'hésitez pas à les poster ici ça me fera plaisir de les voir.

S'il y a des spécialistes qui sont capables de modifier les plans pour que ça marche à plus basse température, ça m'intéresse aussi. J'ai trouvé des feuilles de calcul où on peut rentrer des dizaines de paramètres et ça me dépasse complètement...

Il y en a des jolis du commerce comme par exemple ici, mais c'est pas donné ! Je ne sais pas si on peut s'en inspirer pour les dimensions.

 

[gpaulhac]

Beau projet !
ça donne envie de se lancer ...

Est ce que les dossiers vendus sur Amazon ''valent le coût'' ?
Ou ce n'est rien de plus que ce qu'on trouve sur le net ?
par exemple ici

 

[JuliusCo]

@gpaulhac
Le plan que tu montres est bien, en plus il est déjà converti en métrique ce qui peut enlever quelques risques !

Comme dit plus haut l'auteur a modifié quelques détails dans sa dernière version, mais ce plan est largement aussi bien. Dans le bouquin il y a quelques indications (en texte) pour certains détails mais les plans sont très succincts quand même. Convertir les unités est toujours un peu casse-gueule et aussi au niveau des roulements j'ai mis ce que j'ai trouvé, j'ai dû modifier quelques dimensions à cause de ça aussi.

Ton plan paraît complexe avec toutes les pièces sur la même feuille, mais on voit bien que chacune n'a rien d'extraordinaire.
Pour moi la plus difficile aura été la n°18 de ton plan, que j'ai faite en inox (conseillé dans le bouquin de faire le déplaceur en inox pour tourner à plus haute température et apparemment mieux au niveau de la conduction thermique pour cet élément).

 

[MOTORIX]

@JuliusCo et tout le monde
Juste une petite remarque ,ce que tu nommes :déplaceur est en fait le cylindre du déplaceur qui lui se trouve et se déplace a l intérieur
Bonne après-midi de le "pinayeur" .@+++.Henry.

 

[languedoc]

J'ai mesuré la température avec un thermomètre infrarouge, le dessus de (ce) poele est à environ 200-250°C en fonctionnement normal.

Ah et aussi un truc important que je n'ai pas précisé par rapport à un Pelletier c'est que là ça ne démarre pas tout seul, il faut le lancer à la main.

Mille excuses, j'ai lu trop en diagonale.

Ha, par contre, c'est rédhibitoire que le démarrage/arrêt soit automatique... tu fais comment du coup à l'usage toi ?

 

[JuliusCo]

tu fais comment du coup à l'usage toi ?

Joker ! Je l'ai offert à mes parents qui sont retraités !

 

[fredcoach]

Tu mets un démarreur alimenté par un peltier?

 

[Dudulle]

Une petite dose de poudre noire dans la base : Quand la température devient suffisante elle explose, ce qui propulse le piston pour mettre en route. Penser à mettre un tissu de kevlar au plafond pour arrêter les morceaux si on se plante sur le dosage.

 

[languedoc]

Joker ! Je l'ai offert à mes parents qui sont retraités !

Ah... vu comme ça.

Dommage, ça n'est pas ce dont j'ai besoin du coup. Ne faisant pas le "feu continu" mais que de grosses flambées, je ne peux même pas le lancer un fois de temps en temps.

 

[phil135]

la plupart des moteurs thermodynamiques ont besoin d'un lanceur / démarreur
d'autant plus là où c'est la vitesse qui permet de négliger les petites fuites un peu partout (petites fuites d'ailleurs bien utiles pour être sûr que l'appareil ne dérive pas en pression excessive)