Moteur Stirling

[samaein]

Bonjour à tous,

Avant toute chose, je dois dire que je ne suis pas suffisamment calé pour comprendre parfaitement les formules mathématiques qui répondent souvent au genre que questions que je vais poser. Si je suis capable de les interpréter comme un enfant lisant son deuxième livre, c'est à dire à l'arrache, je préfèrerais avoir des réponses un peu moins... chiffrées (ou alors avec l'explication à côté et un exemple en dessous, ce qui aurait pour avantage de me faire pratiquer mes maths ^^).

Mes questions concernent le moteur Stirling. J'ai découvert cette machine par hasard sur Wikipédia il y a quelques années. J'ai fait quelques recherches rapides, très dispersées dans le temps et toujours avec une compréhension assez relative, du fait que je ne suis vraiment qu'un petit amateur qui aime imaginer des trucs et qui se demande si les dits trucs pourraient fonctionner dans le monde réel. Les dernières recherches que j'ai effectuées se sont révélées assez pauvre en réponse. Elles concernent l'utilisation d'un moteur Stirling inversé comme source froide pour un autre moteur Stirling, lui utilisé comme générateur électrique (ou comme moteur mécanique, qu'importe).

Entrons dans le vif du sujet (je me répète, je ne suis qu'un amateur, il se peut donc que je dise de très grosses conneries, je vous prie de m'excuser d'avance).

J'ai toujours lu que lorsqu'on souhaite générer de l'électricité avec une machine à vapeur ou un moteur Stirling, le rendement augmente lorsque la différence de température augmente. Il m'a toujours semblé que cet énoncé voulait dire que plus ton uranium chauffe et que l'eau de ta rivière/océan que tu utilise pour refroidir ton circuit secondaire (?) est froide, plus ta chaleur convertie en électricité sera grande. (Je me rend compte que l'exemple est peut-être mal choisis, vue que le fluide caloporteur ici utilisé est de l'eau, la température de la source froide ne peut pas être trop basse a moins de vouloir se retrouver avec des glaçons... Imaginons alors que nous utilisons de l'hélium ou quelque chose dans le genre à la place).

Ce que j'ai également lu et qui concerne plus directement ma question, c'est que le moteur Stirling à la particularité d'être réversible. Donc si on le fait tourner avec un moteur électrique, son "nez" peut descendre à -200 °C ou monter à 700 °C à sens inverse (j'ai cru comprendre que ces chiffres proviennent de la seule débouchée industrielle relativement moderne du moteur Stirling, à savoir une entreprise en cryogénie qui liquéfiait de l'air. Je crois donc qu'il serait possible d'atteindre d'autre températures dans des conditions différentes, comme un Stirling plus gros ou plus robuste, un moteur électrique plus puissant ou encore des températures de sources chaudes ou froides différentes...). Serait-il possible d'utiliser cette "pompe à chaleur" Stirling (je ne sais pas si je peux l'appeler comme ça, mais par soucis de simplicité, c'est ce que je vais faire, puisque "PACS" est plus simple que "moteur Stirling inversé") comme source froide qui serait capable de refroidir un fluide à -200 °C, fluide qui par la suite irait refroidir le moteur Stirling utilisé pour convertir la chaleur en mouvement (puis en électricité) augmentant ainsi son efficacité?

D'ailleurs, je me demande aussi à quoi ressemble "l'autre bout" de cette PACS. En effet, la chaleur que l'on pompe du fluide que l'on veut refroidir doit bien se retrouver quelque part. Serait-il possible de renvoyer cette chaleur à la source chaude du moteur Stirling générateur?

Mis d'une autre manière, je suis en train de me demander si cette PACS ne serait pas semblable à un échangeur de chaleur, mais là où un échangeur se limite à refroidir une source chaude en réchauffant une source froide et, dans le cas d'un système de refroidissement, est donc limité par la température de la source froide et vice versa, cette PACS arracherait littéralement la chaleur de la source chaude et les "forceraient" dans la source froide. Si c'est le cas, il me semble que d'éventuels PACS offriraient l'avantage de maintenir une température très basse même si leur propre source froide n'est plus si froide que ça. Si par exemple un circuit de refroidissement venait à être défaillant, ou que dans le cas d'un climatiseur, la température extérieure soit vraiment très élevée, une PACS serait capable de maintenir la température qu'elle doit maintenir jusqu'à une certaine limite (limite moins contraignante qu'un simple échangeur de chaleur).

Je me doute que ce n'est pas nécessairement clair, et j'ai d'autres interrogations en suspend, mais je ne souhaite pas pondre un roman et me concentrer sur un point à la fois. J'attendrais donc vos réponses et repartirais à partir de ces dernières.

Merci d'avance.
-----

[DAUDET78]

Bonjour samaein et bienvenue sur FUTURA
De ce que je pige, tu veux faire tourner un moteur Stirling avec un moteur électrique pour faire du froid, ce qui améliore le rendement d'un autre moteur Stirling qui fait tourner un alternateur qui produit plus d'électricité .

Malheureusement, vu les pertes de rendement à chaque étape ( moteur électrique , premier moteur Stirling, second moteur Stirling, alternateur ), le bilan sera négatif

[PIXEL]

le STIRLING fut un grand espoir dans les années 50's.

les labos PHILIPS , ( qui ne sont pas un ramassis de branquignols) se sont mobilisé dessus,
et se sont cassés le nez.

[samaein]

Bonjour samaein et bienvenue sur FUTURA
De ce que je pige, tu veux faire tourner un moteur Stirling avec un moteur électrique pour faire du froid, ce qui améliore le rendement d'un autre moteur Stirling qui fait tourner un alternateur qui produit plus d'électricité .

Malheureusement, vu les pertes de rendement à chaque étape ( moteur électrique , premier moteur Stirling, second moteur Stirling, alternateur ), le bilan sera négatif

Un grand merci pour ta réponse et pour l'accueil ^^

En fait, dans l'exemple que j'ai essayer de donner (je m'excuse, je suis réputé chez moi pour m'exprimer assez mal) serait un premier moteur Stirling faisant tourner un alternateur produisant de l'électricité, puis un deuxième moteur Stirling, inversé, qui dans ce cas de figure ne serait pas obligatoirement actionné par un moteur électrique, il pourrait très bien l'être par une fraction du mouvement produit par le premier moteur et qui assurerait le rôle de source froide pour le moteur en question.

La première application que j'aurai vu à ce système est d'augmenter le rendement, mais je me disais surtout que si ça fonctionnait, ce système pourrait assurer à lui seul son refroidissement. Ce serait donc une idée possible en tant que système de sécurité pour une centrale nucléaire par exemple. Le refroidissement ne serait plus assuré par une série de pompes dépendant du réseau électrique, mais par une partie de la chaleur que l'on cherche justement à évacuer.

Ensuite je me disais aussi que si un moteur Stirling pouvait comme je disais "forcer" un déplacement de chaleur, il serait possible de récupérer des sources de chaleur relativement faibles mais nombreuses (comme la chaleur corporelle de personnes travaillant dans un immeuble, la chaleur résiduelle contenue dans les eaux domestiques rejetées aux égouts, la chaleur produite par des fermes de serveurs, toutes ces sources qui ne dépassent jamais 100 °C et qui sont simplement rejetées dans la nature) les concentrer et les utiliser pour produire de l'énergie à des niveaux de température plus rentables (Il me semble avoir lu sur Wiki que les modules thermoélectriques à moteur Stirling utilisé (ou qui seront utilisés, je ne me souviens plus précisément) par la NASA atteignent un rendement de 30% mais il est bien précisé que la température de la source chaude (un radio-isotope) est de 850 °C). Je me doute qu'a chaque fois qu'on ajoute une étape de transformation d'énergie ou qu'a chaque "concentrateur" de chaleur ajouté, on perde du rendement, mais j'imagine aussi qu'il serait plus facile d'installer une centrale produisant de l'électricité avec une source de chaleur assez élevée, qui serait en fait la concentration de toute la chaleur rejetée par les clim de la ville (ou quelque chose du genre...) que d'installer un petit générateur capable de fonctionner avec une source de chaleur à 40 ° et une source froide à 32 ° sur chaque clim de la ville en question. Dans d'autres cas, il serait certainement plus rentable de récupérer la chaleur rejetée et la réutiliser tel quel (par exemple, le chauffage en hiver) mais comme dans le cas d'une clim, parfois on veut justement s'en débarrasser de la chaleur...

le STIRLING fut un grand espoir dans les années 50's.

les labos PHILIPS , ( qui ne sont pas un ramassis de branquignols) se sont mobilisé dessus,
et se sont cassés le nez.

Je sais que c'est une invention ancienne qui n'a pas fait long feu face à la concurrence du moteur à combustion interne. J'ai cependant lu, soit dans la revue Science et Vie (alors, a vous de me dire si cette source est fiable ou pas selon vous) soit dans son équivalent québécois Québec Science, que la machine Stirling faisait partie des inventions qui furent trop vite mises de côté et qui aujourd'hui pourraient se révéler très utiles dans leur domaine, ou dans un domaine différent de celui pour lequel elles ont été initialement développé. Parmi ces inventions figuraient les réacteur nucléaires à sels fondus, le courant continu et les batteries (alors, ma mémoire me faisant défaut, il se pourrait que je dise de grosses conneries) lithium au profit des batteries au plomb.

Quand on observe la façon dont avancent les choses, a savoir qu'une invention est faite, des investissements sont réalisés pour améliorer cette invention, puis elle se développe et est produite en série, ce qui donne l'occasion a une multitude d'esprit de se pencher dessus, de l'améliorer, d'en corriger les défauts etc, on ne peut pas écarter une idée pas si vielle que ça, qui à été mise de côté à une certaine époque, fut presque oubliée et qui fut sortie des placards par une centaine de personne. Je pense que tant qu'on aura pas investi autant de temps et d'argent sur une invention de la sorte qu'on l'a fait pour sa concurrente à l'époque (dans ce cas-ci, le moteur à combustion interne) on ne pourra pas connaitre l'efficacité réelle de cette invention ni d'éventuels domaines d'utilisation qu'on aurai pu ne jamais soupçonner.

Philips, vue que t'en parle, a quand même à mon avis réaliser une belle réussite en utilisant les Stirling comme pompe à chaleur. Simplement, c'est vrai que s'ils sont les seuls à en utiliser et qu'ils ne peuvent pas en vendre, en construire un est en effet bien plus cher que d'acheter un autre type de machine.

[A voir en vidéo sur Futura]

[f6bes]

Salut Pixel,
Qq photos d'employés chez "Pilips" :
https://www.google.fr/search?q=photo...w=1277&bih=850
Ben ça alors ...LUI aussi ..il est là ! (milieu du tableau !!)
Bonne journée

[Zozo_MP]

Bonjour Pixel

C'est bien curieux ce que tu dis car le moteur Stirling fonctionne parfaitement bien parfaitement bien. Il est utilisé dans de nombreux domaines sous certaines conditions de régularité.

Cela fonctionne très bien par exemple en micro-cogénération gaz, stirling solaire, etc...

Cordialement

[PIXEL]

ce sont des applications marginales..... y'a pas de bagnoles, avions, trains, bateaux.... à moteur Stirling

[samaein]

ce sont des applications marginales..... y'a pas de bagnoles, avions, trains, bateaux.... à moteur Stirling

Non en effet, car un moteur Stirling possède une inertie trop grande. Cependant qui dit que ce concept n'aurait pas un meilleur rendement que les turbines à vapeur présentement utilisées à peu prêt dans toutes les centrales thermiques?
Si tu veux absolument un véhicule qui fonctionne avec ce type de moteur, que dirais-tu d'une source de chaleur nucléaire, pas obligatoirement la traditionnelle réaction en chaine mais aussi possiblement des radio-isotopes, faisant tourner un moteur Stirling à vitesse constante, lui même entrainant un alternateur capable de recharger des batteries et/ou d'alimenter le moteur faisant avancer le véhicule. En utilisant du plutonium 238 (si je me souviens bien) on se retrouverai avec un "réservoir" de carburant qui aurait une durée de vie de 88 ans...
Bien entendu, c'est si on veux ABSOLUMENT faire un véhicule avec ce type de moteur. Tout ça pour dire qu'un moteur ne sert pas uniquement à mettre dans un véhicule.

[Garion]

Cependant qui dit que ce concept n'aurait pas un meilleur rendement que les turbines à vapeur présentement utilisées à peu prêt dans toutes les centrales thermiques?

Car si c'était le cas, ils le feraient depuis longtemps.

[Kissagogo27]

Bonjour, en tout cas, en lieu et place de la voiture, semblerait que le domaine des sous marins soit plus adaptés, enfin le furent ...
http://www.moteurstirling.com/applic...torisation.php
Philips avait fait des groupes électrogènes aussi en bas du lien http://www.moteurstirling.com/applications1.php

par contre l'argument de l'absence du stirling dans notre vie quotidienne ou professionnelle est un peu facile, rien ne dit que les choses changeront avec l'évolution de la civilisation vers un monde moins "sale" par contrainte plutôt que par choix

disposition d'un point chaud facile d'accès , d'un point froid du même acabit, d'un besoin de régime fixe, semblent êtres les conditions permettant d'envisager le Stirling dans les possibilités technologiques pour apporter une solution en concurrence avec les autres moyens technologiques a notre disposition actuelle ...

[samaein]

Car si c'était le cas, ils le feraient depuis longtemps.

Faux, l'efficacité pure d'un concept de machine est loin d'être le seul facteur dans le choix de son utilisation. Dans le cas présent, le moteur Stirling n'est pas sélectionné contre les machines à vapeur parce que l'investissement requis pour en développer un modèle de la même envergure est, à l'avis des décideurs, trop grand.
On vois le même phénomène avec les réacteurs nucléaires à sel fondus, qui sont sur le papier intrinsèquement plus sûrs que les réacteurs à eau pressurisée, le problème étant qu'ils n'ont pas étés construits en masse. Si je me souviens bien, il n'y a que quelques prototypes qui ont vus le jour (qui soit dit en passant confirmaient les attentes qu'on avaient d'eux). Entre temps, une grande majorité du parc nucléaire mondial est constitué de réacteurs à eau pressurisée. On pourrait dire qu'on les connait sur le bout des doigts et qu'il est "facile" et en tout cas moins cher d'en construire un nouveau. Alors on laisse l'autre modèle, même s'il est plus sûr et qu'il pourrait éventuellement rendre impossible tout accident nucléaire de type Tchernobyl ou Fukushima, simplement parce qu'il faudrait faire le même effort de développement que ce qui à été fait avec les REP.
D'après Wikipédia (désolé, c'est à peu prêt ma seule source, je sais qu'elle n'est pas nécessairement fiable, mais je sais aussi que dans le domaine technique et scientifique, elle se défend relativement bien) le rendement d'un moteur Stirling est de 40% alors que la page parlant des turbines à vapeur indique qu'en utilisant une turbine haute pression et 2 ou 3 turbines basse pression, on arrive à dépasser légèrement 40%. ça n'indique pas que les Stirling sont plus efficaces?

[f6bes]

Si tu veux absolument un véhicule qui fonctionne avec ce type de moteur, que dirais-tu d'une source de chaleur nucléaire, pas obligatoirement la traditionnelle réaction en chaine mais aussi possiblement des radio-isotopes, faisant tourner un moteur Stirling à vitesse constante, lui même entrainant un alternateur capable de recharger des batteries et/ou d'alimenter le moteur faisant avancer le véhicule. En utilisant du plutonium 238 (si je me souviens bien) on se retrouverai avec un "réservoir" de carburant qui aurait une durée de vie de 88 ans...
Bien entendu, c'est si on veux ABSOLUMENT faire un véhicule avec ce type de moteur.

Bjr à toi,
C'est pas " VOULOIR...faire " qui importe, MAIS c'est avoir la clientéle (marché) préte à accepter d'avoir du "nucléaire" ...sous les fesses !
Déjà qu'avec des voitures à gaz...tu ne fait pas ce que tu veux (parking souterrains..INTERDIT)
Ca risquerait de faire "trés drole" pour les fetes de fin d'année, là ou les voitures partent en...fumée...tu y rajoutes un zeste de plutonium.
Four à 200° ...servir..chaud !

Bon WE

[samaein]

Bjr à toi,
C'est pas " VOULOIR...faire " qui importe, MAIS c'est avoir la clientéle (marché) préte à accepter d'avoir du "nucléaire" ...sous les fesses !
Déjà qu'avec des voitures à gaz...tu ne fait pas ce que tu veux (parking souterrains..INTERDIT)
Ca risquerait de faire "trés drole" pour les fetes de fin d'année, là ou les voitures partent en...fumée...tu y rajoutes un zeste de plutonium.
Four à 200° ...servir..chaud !

Bon WE

C'était du sarcasme, les avancées technologiques requises pour que des matière radioactives soient utilisées de cette manière vont au delà de la discussion que j'ai lancée. Mais ça reste un bel exemple d'une utilisation possible du moteur Stirling dans un cas comme un véhicule lunaire ou martien par exemple. Encore une utilisation marginale me diras-tu...

Je vais reformuler mon post. Tout ce que je lis sur les moteurs Stirling indique qu'ils ont un potentiel incroyable, un rendement excellent, une simplicité de fabrication et de fonctionnement, ils sont réversibles, compactes et fonctionnent avec absolument n'importe quelle source de chaleur. Pourrait-on m'expliquer quel défaut intrinsèques ils ont pour qu'ils soient aussi... détestés?

Tout ce que j'ai pu voir dans mes recherches plus poussées sont des post sur ce forum de personne se posant les même questions que moi (à peu de choses près) ou qui avaient des idées (certaines assez farfelues je l'admet) et les seules réponses qu'elles ont eu furent pour certaines moqueuses, pour d'autre, assez obscures. Dans tous les cas, aucune réponse n'expliquait de manière simple le fonctionnement de cette machine et la raison pour laquelle elle n'est présentement pas développée comme alternative aux turbines à vapeur et aux groupes électrogène.

D'accord, son manque de réactivité le rend inintéressant pour le transport, mais y a pas que les voitures dans la vie, sans parler du fait qu'on pourrait le coupler à un alternateur et des moteurs électriques si on veux tant que ça l'intégrer dans ce secteur. Si tu veux pas de plutonium, t'as que l'embarras du choix, essence, charbon, hydrogène, pets de vache... c'est ce que je trouve génial avec ce concept, donc à moins que je n'ai pas trouvé une info cruciale à propos de ce moteur, je ne comprend pas pourquoi il y a de telles réactions à son sujet.

[Jean4259]

Bonsoir,

Je signale cette application chez Viessmann:

http://www.conseil-habitation.com/ch...o-cogeneration

Il serait intéressant de connaître le prix de ce moteur 1 Kw développé en grande série ?

Jean

[samaein]

Bonjour,

Je fait une petite relance et j'apporte du neuf à ma première demande.

Je tiens en même temps à remercier ceux qui m'ont apporter une réponse ainsi qu'a ceux qui l'on tenter.

Après avoir fait ce post, j'ai continuer mes recherches où j'ai pu trouver des articles parlant des moteurs et pompes à chaleur Stirling, de la liquéfaction de l'air, des centrales thermiques etc. ce qui m'a donner une autre de ces idées dont je devrais parler à un ingénieur pour savoir si elle fonctionnerait.

Je trouve toujours plus facile de m'expliquer en faisant une mise en situation (qui sont parfois assez farfelues je l'admet, je m'en excuse d'avance).

Imaginons que nous sommes aux commande d'une entreprise qui produit de l'électricité, du chauffage, et de l'air liquide. On a une source de chaleur quelconque que l'on utilisera pour produire notre électricité. Pour continuer dans le sens de la discution, on utilise un moteur Stirling pour convertir la chaleur en électricité. Que pensez vous de cette configuration : Notre premier moteur fait tourner un alternateur pour notre électricité ainsi qu'une pompe à chaleur Stirling. Cette pompe à chaleur liquéfie l'air et injecte la chaleur que ce dernier contenait dans la source chaude du premier moteur Stirling (soit en préchauffant l'air utilisé pour bruler notre combustible soit en réchauffant directement la "parois" ou le fluide qui "alimentera" en chaleur notre premier moteur Stirling). On pourrait même envisager d'utiliser de l'oxygène pur pour la combustion, récupéré du liquéfacteur d'air et réchauffé avec la chaleur qui était contenue dans l'air en question. Cet oxygène liquide pourrait même faire fonctionner une sorte de machine à vapeur, qui se servirait de son changement de phase pour récupérer encore plus d'énergie. Enfin, on pourrait aussi utiliser cet oxygène liquide directement comme source froide du premier moteur Stirling, pour augmenter son efficacité comme dans mon premier post puis utiliser sa forme gazeuse pour alimenter le combustible. Enfin, lorsqu'on a besoin de chauffage, on utilise la chaleur pompée de l'air dans la production d'air liquide et/ou la chaleur résiduelle récupérée du circuit de refroidissement du premier moteur Stirling qui remplacerait à ce moment là le circuit cryogénique à oxygène liquide décrit plus tôt (ou qui serait utilisé en parallèle lorsque le besoin se présente, comme en hiver justement).

Qu'en dites-vous?

[samaein]

Désolé pour le double post, j'ai penser trop tard à cette suite au message...

Le tout tourne aussi autour de certains passages que j'ai pu lire, notamment sur les pompes à chaleur. J'ai cru comprendre que le COP d'une pompe à chaleur détermine l'énergie thermique qu'elle fournira par rapport à sa consommation électrique. Donc une pompe ayant une COP de 5 qui consommera 1 kWh d'électricité fournira 5 kWh de chaleur. Ne serait-il pas possible alors, avec une source de chaleur de base de faire tourner un moteur Stirling qui fera tourner un alternateur et une pompe à chaleur, et de faire en sorte que la chaleur pompée augmente la température de la source chaude du premier moteur et augmente donc son efficacité ainsi que l'énergie électrique produite?
Je me souviens bien aussi que les pompes à chaleur perdent en efficacité lorsqu'on augmente la température de la "sortie" chaude et qu'on diminue celle de "l'entrée" froide, je sais donc que ça ne sera pas un générateur d'énergie gratuite et infinie, mais plutôt un générateur dont la source principale d'énergie est la chaleur contenue dans l'air ambiant ou dans l'eau de surface d'un océan par exemple. Une autre manière de récupérer de l'énergie solaire si vous préférez et qui aurait le mérite de pouvoir fonctionner à des températures de quelques dizaines de degré au lieux des centaines que l'on vois dans le fonctionnement des centrales thermiques habituelles.

Encore une fois, qu'en dites-vous?

S'il vous plais, si ce que je dit est complètement impossible, pourriez vous m'expliquer pourquoi, histoire que j'en tire un enseignement par la même occasion, et que l'énergie que j'ai investie dans cette... réflexion à temps perdu... serve à quelque chose?

Merci d'avance.

[DAUDET78]

Qu'en dites-vous?

Que c'est un texte absolument indigeste et qu'il y a, sur le clavier, une touche qui s'appelle Enter et qui permet de faire des paragraphes....

PS : du peux que j'ai digéré, je pense que ma réponse #2 est toujours d'actualité

[samaein]

Que c'est un texte absolument indigeste et qu'il y a, sur le clavier, une touche qui s'appelle Enter et qui permet de faire des paragraphes....

PS : du peux que j'ai digéré, je pense que ma réponse #2 est toujours d'actualité

Tes réponses sont assez frustrantes.

Je te signale que s'il existe de meilleures structurations de texte, celui que je viens de faire (en ayant en tête qu'on est sur un forum, pas dans une classe de mise en page) reste assez lisible. Ce serait vraiment tiré par les cheveux que de dire que mon texte est indigeste, et totalement faux de dire que je ne le structure pas en paragraphe.

Ceci étant dit.

Ta réponse #2 ne s'applique ni à mon premier post, ni aux deux derniers, puisqu'elle prend (de ce que j'ai compris -_- ) pour acquis que la chaleur est entièrement utilisée pour produire de l'énergie mécanique, qui elle même est entièrement utilisée pour produire de l'énergie électrique, qui est elle même utilisée pour produire du froid. Tu n'indique pas avoir pris en considération que la chaleur qui résulte de la production de froid est récupérée, ni du fait que ce n'est pas l'électricité finale qui est utilisée pour produire notre froid, mais bien l'énergie mécanique produite à partir de notre chaleur.

Sans vouloir dévier de mon sujet de discution, un changement de paragraphe n'est-il pas sensé survenir uniquement lorsque le sujet du paragraphe en question change?

[Dynamix]

Salut

Ton principe me fait irrésistiblement penser aux histoires de Christophe (Colomb)

« Sergent ! interroge Camember, et la chaleur du stirling ?
— Que vous êtes donc plus herméfitiquement bouché qu’une bouteille de limonade, sapeur ! Ajoutez un deuxième stirling !
— C’est vrai ! » approuve Camember.

Voir la suite ICI

[PIXEL]

CARNOT fait ventilateur dans sa tombe

[polo974]

les machines thermiques:
2 types: combustion interne, combustion externe (ou autre source de chaleur).
interne: c'est très réactif, compact mais assez polluant => moteur d'avion, voiture et autres bidules ayant besoin des 2 premières caractéristiques

externe: il y a plus d'inertie, et ça prend de la place. => centrales électriques et autres endroits où la consommation ne varie pas trop vite.
principales machines: vapeur et stirling, soit cycle avec ou sans condensation du fluide.
de toute façon, il faut une partie de la plomberie qui tienne sérieusement en pression et là, même si le concept est simple, la réalisation se complique.
type de fluide caloporteur: le mieux H2 ou Hélium, puis assez loin, la vapeur d'eau, l'ammoniac, le méthane et encore plus loin l'air (ou azote moins dangereux)...

• H2 et hélium: ça complique la réalisation (fuites et fragilisation avec l'H2).
• vapeur d'eau condense à une température assez sympa (variable selon la pression)
• le méthane ou l'ammoniac sont des candidats pour le stirling, mais pas trop sympa comme gaz (surtout le dernier).
• azote (l'air est trop dangereux, risque d'effet diesel meurtrier), ben là, il faut en brasser beaucoup plus que de l'hydrogène pour la même puissance, et pas moyen de le faire condenser à nos températures usuelles.

dans un cycle à vapeur, je n'ai qu'un faible débit volumique à faire passer de la basse pression vers la haute pression, donc moins de travail à fournir (même s'il faut ensuite chauffer pour faire bouillir, là je n'utilise que de l'énergie chaleur et non de l'énergie mécanique (penser au rendement entre les 2....)).

dans un cycle stirling, je dois fournir un travail de compression non négligeable, ce travail a souffert du rendement de la machine.

je ne parle même pas des cycles théoriques, car ils sont ... théoriques.

et dès qu'on veut tenter "d'optimiser" le stirling, il est question de régénérateur, mais ce dernier a aussi ses tares: augmentation du volume mort, donc perte de rendement, pertes aérodynamiques plus importantes, etc...

bref, concept initial simple qui se complique sérieusement quand on veut le faire se rapprocher des perf de ses concurrents.

maintenant, il y a suite du stirling du coté thermoacoustique...


edit: au fait, je passe sur la venue camouflée d'une machine perpétuelle (genre j'utilise le résultat d'un travail pour réalimenter le générateur)...

[samaein]

les machines thermiques:
edit: au fait, je passe sur la venue camouflée d'une machine perpétuelle (genre j'utilise le résultat d'un travail pour réalimenter le générateur)...

Merci pour ta réponse, elle a le mérite d'être expliquée, contrairement à d'autres.

Pour ton edit, j'ai bien précisé que je savais parfaitement que le principe du mouvement perpétuel est impossible, en tout cas dans la mesure de nos connaissances (et même là... je crois que les principes de la thermodynamique qui l'interdisent sont suffisamment solides pour ne pas se faire détrôner de sitôt). Ce que j'essaie d'imaginer, c'est une machine qui récupérerait le plus d'énergie possible, un peut comme les machines à vapeur qui alignent plusieurs turbines sur le même axe pour récupérer la chaleur résiduelle de chaque turbine, ou encore l'idée d'utiliser une turbine à gaz et de brancher l’échappement sur une turbine à vapeur...

Pour ce qui est du moteur Stirling, tous les sites sur lesquels je tombe, encore une fois sans faire de recherche extrême, me disent qu'ils ont un excellent rendement... ce serait donc dans tous les cas de la fausse publicité?

[polo974]

Merci pour ta réponse, elle a le mérite d'être expliquée, contrairement à d'autres.
...

Pour ce qui est du moteur Stirling, tous les sites sur lesquels je tombe, encore une fois sans faire de recherche extrême, me disent qu'ils ont un excellent rendement... ce serait donc dans tous les cas de la fausse publicité?

disons de l'enthousiasme...

[Bluedeep]

l
type de fluide caloporteur: le mieux H2 ou Hélium, puis assez loin, la vapeur d'eau, l'ammoniac, le méthane et encore plus loin l'air (ou azote moins dangereux)...

• H2 et hélium: ça complique la réalisation (fuites et fragilisation avec l'H2).
• vapeur d'eau condense à une température assez sympa (variable selon la pression)
• le méthane ou l'ammoniac sont des candidats pour le stirling, mais pas trop sympa comme gaz (surtout le dernier).
• azote (l'air est trop dangereux, risque d'effet diesel meurtrier), ben là, il faut en brasser beaucoup plus que de l'hydrogène pour la même puissance, et pas moyen de le faire condenser à nos températures usuelles.

.

A noter qu'autour du milieu du XIXème, il y a eu un bref engouement pour des machines à vapeurs bi-fluide pour les bateaux : eau + éther. Quelques explosions dues aux fuites de vapeur d'éther ont rapidement refroidi l'enthousiasme.

[Bluedeep]

A noter qu'autour du milieu du XIXème, il y a eu un bref engouement pour des machines à vapeurs bi-fluide pour les bateaux : eau + ether . Quelques explosions dues aux fuites de vapeur d'ether ont rapidement refroidi l'enthousiasme.

EDIT : eau + ether, pas eau + alcool.
Si un modo passe par là.

[samaein]

Et pour finir, vous me dites qu'il est strictement impossible d'utiliser la chaleur contenue dans l'air ambiant, dans l'eau des égouts, dans les radiateurs de climatisation, dans les circuits de refroidissements finaux des usines thermiques sans dépenser plus d'énergie qu'on en gagne?

Parce que, calcul rapide : une PAC ayant une COP de 5 (qui est selon wikipédia la norme pratique des PAC sur le marché) et une machine thermique quelconque ayant un rendement de 30% (qui est je crois un rendement en dessous de la norme en industrie). Si on alimente la PAC avec une énergie x, logiquement, son coté chaud dégage 5x d'énergie thermique, chaleur qui à été pompée de l'environnement dans lequel baigne son coté froid.

Premier point de repère, à utiliser pour m'indiquer si ma logique n'est pas bonne dans le précédent paragraphe.

ce 5x d'énergie thermique fait fonctionner la machine thermique quelconque, qui, avec son rendement, nous donne 1.5x d'énergie électrique.

Deuxième point de repère, même utilité que le précédent.

Cette énergie électrique serait logiquement injectée dans le réseau électrique, mais imaginons que notre installation soit une sorte de groupe électrogène dont l'énergie de départ est volontairement réduite, ne serait-il pas possible d'utiliser le 1.5x d'énergie électrique du deuxième point de repère pour booster le travail de la PAC, et donc lui fournir 2.5x d'énergie, ce qui lui permet de fournir 12.5x d'énergie thermique, et ainsi de suite, jusqu'à ce que l'efficacité de la PAC chute et fasse plafonner la machine.

Troisième point de repère, vous connaissez la suite.

Je porte un intérêt pour les moteurs Stirlings parce qu'ils peuvent fonctionner avec des écarts de température moins grand que les machines à vapeur (j'en ai déjà vu qui fonctionnait avec la chaleur dégagée par une main... quand même), parce qu'ils sont compact et fiables (preuve à l'appui, les Stirling à piston libre utilisés dans les sondes spatiales) et aussi mais surtout parce qu'ils peuvent autant jouer le rôle de machine thermique que de pompe à chaleur. Ça simplifierait pas la la conception/production/maintenance si les deux éléments principaux de ta machinerie ont exactement le même principe de fonctionnement?

[samaein]

Encore désolé pour le double post.

J'up à nouveau afin d'obtenir une réponse à ma dernière question, à savoir s'il n'existe aucun moyen que l'on pourrait trouver pour utiliser l'aérothermie et l'aquathermie pour produire de l'électricité au lieu de se limiter au chauffage domestique.

J'ajoute aussi une autre question : existe-t-il un autre moteur que le moteur Stirling qui permettrait l'utilisation du nucléaire comme source d'énergie compacte (j’entends pas compact quelque chose de la taille d'un bloc moteur de voiture) et s'il existe, est-il plus efficace?

[DAUDET78]

qui permettrait l'utilisation du nucléaire comme source d'énergie compacte

Ca existe depuis plus de 30 ans
https://fr.wikipedia.org/wiki/G%C3%A...0_radioisotope

[samaein]

Ouais, celui-là je le connais.

Je répète ma question: existe-t-il UN AUTRE moteur que le Stirling qui permettrait l'utilisation du nucléaire comme source d'énergie compacte.

Ça implique aussi que le modèle des turboréacteurs qui font passer de l'air directement dans des fagots de matière fissile ne fait pas partie de ce que je recherche, sachant que ce n'est pas si compact que ça, et qu'accessoirement ça laisse à désirer en terme de sécurité intrinsèque.

Les matériaux thermoélectriques (ou thermoionique si vous préférez) ne m'intéressent que si leur rendement est supérieur ou égal à 30% (aux dernières nouvelles ça plafonnait à 5%, de ce que j'ai pu lire)