stockage mécanique d'énergie éolienne

[Chaucacao]

Bonjour,
J'ai une idée sans doute très naïve à soumettre à votre sagacité.
Soit un moulin à canne à sucre motorisé de 4 kW qui sert une fois par semaine pendant huit heures d'affilée. Le moulin a deux courroies interchangeables selon qu'il est alimenté électriquement ou par un moteur essence.
À proximité dudit moteur se trouve une pente naturelle à 33 degrés de 50 m de long.
L'idée serait de constituer une rampe de stockage mécanique d'énergie le long de cette pente, à l'aide de rails de chemin de fer de récup et d'un wagonnet dont la masse est à déterminer, pour stocker de l'énergie renouvelable pendant six jours et la restituer durant les huit heures nécessaires à l'exploitation agricole, ce afin de s'affranchir des énergies fossiles et du réseau électrique capricieux.
Cela vous semble-t-il réalisable, au vu des caractéristiques de cette pente et de la quantité d'énergie hebdomadaire nécessaire ?

Deuxième partie, ça se complique... idéalement, ce serait un projet lo-tek sans électronique, avec plusieurs petites éoliennes entièrement mécaniques : des futs de 200 l coupés en deux dans la hauteur et assemblés en S sur un axe central, des roulements à bille et beaucoup de pignons/courroies pour faire lentement remonter le wagonnet sur ses rails via, je suppose, un axe maitre qui relierait les différents éléments du système.
Est-il réalisable de transmettre ainsi l'énergie éolienne mécaniquement, et transmettre en retour l'énergie du wagonnet au moulin tout autant mécaniquement ?

Je joins un croquis pour mieux visualiser.
Merci d'avance pour vos lumières et critiques et salutations depuis la Colombie.
-----

[Resartus]

Bonjour,
C'est comme cela que marchaient nos anciennes horloges, et les barrages EDF où on remonte de l'eau qui servira plus tard à refaire de l'énergie hydraulique utilisent cela, mais ils ont des masses et des hauteurs de chute colossales.
Pour un particulier l'énergie stockable ainsi est ridiculement petite : une masse de 1 tonne descendant de 20 mètres produirait au max 200 Kjoules
soit une lampe de 100W pendant 1/2 heure.

Si vous avez la possibilité de créer un étang artificiel, c'est peut-être cette piste qui serait envisageable. Sinon, les batteries sont le moyen le plus efficace de stockage. Je n'ai pas suivi récemment l'évolution des coûts au KwH stocké, mais il me semble qu'aujourd'hui les Lithium ion sont devenues moins chères que les traditionnelles plomb d'antan

[gts2]

Bonjour,

Cela donne 4*8 = 32 kWh = 115 MJ
L'énergie de pesanteur mgh conduit à m= 431 tonnes (sauf erreur de calcul)

[sh42]

Bonjour,

4 kW et 8 h, cela fait 4 x 8 = 32 kWh soit en Joule 32 000 x 3600 = 1,152 x 10^8.

Angle de 33 °, 50 m de long, cela fait un dénivelé de 50 x ( sinus 33) = 27,2 m.

La masse à remonter serait de : 1,152 x 10^8 / 27,2 = 4235294,1 N soit environ 423529,41 kg soit en gros 424 t.

[A voir en vidéo sur Futura]

[XK150]

salut ,

Sans vous décourager , simplement irréalisable au niveau mécanique :
demandez vous comment " des petites éoliennes " ( couplées ? ) vont pouvoir remonter mécaniquement 430 tonnes pendant une semaine ( supposée avec du vent ... ).

Ensuite une descente lente sur 8 heures doit faire tourner un moulin relativement vite , nécessitant un surmultiplicateur mécanique ...

Rendement de tout cela ??? Admettons 0.7 pour être gentil : on arrive à plus de 600 tonnes !!!

Qui habite au bas de la rampe ???

[sh42]

Re-bjr,

Le chariot, la masse, la pente, cela n'est pas très réaliste mais il y a peut-être d'autres solutions.

4 kW, ce n'est pas énorme. 500 t, cela parait important mais ce n'est en gros qu'une piscine de 25 m de long avec 6 couloirs et 2 m de profondeur.

Si le broyeur est en bas de pente, la solution est peut-être de construire en haut et en bas une piscine de 25 m avec l'eau qui sera remontée avec des pompes dont l'électricité viendra de panneaux solaires. Le moteur peut être hydraulique à pistons car ils ont un rendement de 90 à 95 %.

[Chaucacao]

Bonjour à tous et un grand merci pour votre participation.
Dommage pour mon idée, mais vous m'évitez beaucoup d'efforts pour rien, c'est le principal.
Oui, je regrette de ne pas avoir été plus assidu en cours de maths.
Je vais explorer la piste des bassins de rétention, mais ça me semble difficile, vu la configuration de l'exploitation et la taille des bassins requise.
L'idée des batteries lithium ne me branche pas trop, en raison de leur bilan écologique, mais je devrais peut-être m'y résoudre, et assurément, avoir une source d'énergie électrique plutôt que mécanique simplifierait la conversion du reste de l'exploitation.

Pour répondre à vos questions, le moulin est en haut de la pente et il n'y a rien en bas de la pente, sinon une source d'eau, quelques bassins piscicoles (moins de 10 m3) et une pente qui remonte.

[sh42]

Re-bjr,

Même avec les batteries, cela est énorme. Ce qui fait l'énormité du stockage, c'est le fonctionnement pendant 8 h.
En fonctionnant tous les jours, la batterie serait grosse mais pas énorme.

[Lansberg]

Bonjour,

oui, le fonctionnement sur 8h une fois par semaine est plutôt contraignant.
À découvrir, le volant d'inertie de 10kWh couplé à de l'éolien ou du photovoltaïque : https://www.youtube.com/watch?v=IFaXmI-NbHs
C'est en phase de développement. Je ne dis pas que c'est la solution au problème posé. Mais c'est intéressant.

[sh42]

Bonsoir,

Le principal défaut du volant d'inertie est que sa perte d'énergie est linéaire.
Avec une batterie, la tension est stable pendant un certain temps et ensuite elle chute brutalement. Ce qui correspond le mieux au problème posé.

Le volant d'inertie serait plus adapté aux véhicules genre autobus ou ramassage des poubelles où les freinages sont fréquents et les accélérations de même.

[Lansberg]

La vidéo ne parle pas de volant d'inertie dans un véhicule mais de systèmes enterrés pour usage industriel ou domestique.

[sh42]

Bonsoir,

Que le volant d'inertie soit sur la terre ou enterré, cela ne modifie pas sa capacité d'emmagasinage de l'énergie.

[titijoy3]

Bonjour,

oui, le fonctionnement sur 8h une fois par semaine est plutôt contraignant.
À découvrir, le volant d'inertie de 10kWh couplé à de l'éolien ou du photovoltaïque : https://www.youtube.com/watch?v=IFaXmI-NbHs
C'est en phase de développement. Je ne dis pas que c'est la solution au problème posé. Mais c'est intéressant.

je trouve l'axe du rotor plutôt fin par rapport aux contraintes,

bon, ça a été calculé par un ingénieur, c'est surement suffisant

[titijoy3]

Bonsoir,

Le principal défaut du volant d'inertie est que sa perte d'énergie est linéaire.
Avec une batterie, la tension est stable pendant un certain temps et ensuite elle chute brutalement. Ce qui correspond le mieux au problème posé.

Le volant d'inertie serait plus adapté aux véhicules genre autobus ou ramassage des poubelles où les freinages sont fréquents et les accélérations de même.

ça doit pouvoir s'optimiser avec une électronique genre MPPT ?

[sh42]

Bonsoir,

Plus on introduit d'intermédiaires entre l'énergie primaire et l'utilisateur et plus on perd en " rendement ".

[titijoy3]

Bonsoir,

Plus on introduit d'intermédiaires entre l'énergie primaire et l'utilisateur et plus on perd en " rendement ".

oui, c'est évident