Mini Vaisseau Spatial

[inviteef35031c]

Bonjour à tous,
je travaille depuis 6 mois à la conception d'un petit vaisseau qui serait capable d'effectuer un trajet Terre-Stratosphère-Terre avec la possibilité d'y embarquer environ 1,5 Kilos.
(Le projet est tout à fait sérieux et fera l'objet d'une exposition à Paris).

Le vaisseau embarquera du matériel électronique, et pour faire face aux températures avoisinant -50°C, je réfléchissais à un système de chauffage interne. Après avoir écarté plusieurs solutions que je ne trouve pas très élégantes, je réfléchissais à une autre solution ; seulement ne possédant pas moi-même le bagage pour juger de sa pertinence, j'aimerais m'en remettre à vos remarques ou conseils :
Serait-il possible d'utiliser un module à effet peltier pour tirer parti des très basses températures de l'extérieur et chauffer ainsi l'intérieur du vaisseau ? Le trajet Terre-Stratosphère-Terre durant un peu plus d'1h, la consommation du module sur la batterie embarquée ne serait-elle à votre avis pas trop gourmande ?
L'isolation thermique sera assurée par une coque en ABS à double-parois et le volume d'air à chauffer sera de l'ordre de 500cm3.

Voilà, j'espère ne pas avoir pollué votre forum inutilement, et serai heureux de vous tenir informé de l'avancement du projet.
D'avance un grand merci !
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[invite765732342432]

Pour 1 seule heure, une simple isolation ne suffira-t-elle pas ?

[inviteef35031c]

Si j'en crois certaines vidéos postées sur youtube (cf : http://www.youtube.com/watch?v=y6ZMscMp8UM --- 6'24") une batterie est susceptible de rendre l'âme au bout de 100min... Dans mon cas, j'aimerais vraiment que le volume intérieur soit "(ré)chauffé"

[f6bes]

Bjr àtoi,
Pal mal d'amateurs lançent des ballons stratosphériques qui éclatent entre 25 et 30 kms d'altitude La durée est d'environ 1 heure.
http://www.google.com/url?sa=t&sourc...bAthOA&cad=rja
Ces ballons embarque de l'électronique (balise, transmission de données,trasnmission vidéo, etc..).
En général une isolation polystiréne est suffisante.

A+

[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteeb160de1]

Une simple resistance chauffante est largement suffisante.

[invite541974c2]

Bonjour,

Avec l'effet Seebeck (réciproque de Peltier) => génération de ddp grace à une différence de température, c'est à voir...

Et sinon, avec une solution d'acétate de sodium (chauffe mains). La solution est liquide et sous l'effet d'une percution, elle se cristallise en étant très exothermique (la durée de chauffe dépend de la quantité).

[remy01]

Salut,
il y a aussi, peut-être, l'effet thermoacoustique ??

[f6bes]

Salut,
il y a aussi, peut-être, l'effet thermoacoustique ??

Bjr à toi,
acoustique = son
thermo= chaleur
Aurais tu un lien pour que je comprenne comment à partir " d'acoustique" on arrive à produire de la "chaleur" .?
Doit pas y avoir beaucoup de son lors de l'ascension du ballon ?
Bonne journée

[inviteeb160de1]

Doit pas y avoir beaucoup de son lors de l'ascension du ballon ?

Ca depend du nombre d'avions qu'il croisera

[inviteef35031c]

Bjr àtoi,
Pal mal d'amateurs lançent des ballons stratosphériques qui éclatent entre 25 et 30 kms d'altitude La durée est d'environ 1 heure.
http://www.google.com/url?sa=t&sourc...bAthOA&cad=rja
Ces ballons embarque de l'électronique (balise, transmission de données,trasnmission vidéo, etc..).
En général une isolation polystiréne est suffisante.

A+

Bonjour f6bes,
en effet pas mal d'amateur ont déjà réalisé ce type d'expérience, et la plupart l'ont fait de manière tout à fait brillante compte tenu des moyens convoqués. Dans le projet de vaisseau que nous conçevons (2 autres personnes y participent), nous aimerions garantir une certaine température plancher au sein du vaisseau, car il embarquera certains équipements qui ne supportent pas les températures inférieures à -10°C. D'autre part, nous n'utiliserons pas de polystyrène, car nous lui préférons l'ABS qui peut être imprimé en 3D à partir d'une modélisation. C'est la raison pour laquelle j'essaie "d'améliorer" l'isolation thermique de la coque.

Bonjour,

Avec l'effet Seebeck (réciproque de Peltier) => génération de ddp grace à une différence de température, c'est à voir...

Et sinon, avec une solution d'acétate de sodium (chauffe mains). La solution est liquide et sous l'effet d'une percution, elle se cristallise en étant très exothermique (la durée de chauffe dépend de la quantité).

Merci juju666, je ne connaissais pas l'effet Seebeck. Après quelques recherches il semblerait que cet effet me ramène à mon point de départ qui est : créer de la chaleur sans toutefois pomper trop sur la batterie. Concernant l'acétate de sodium, je t'avoues que c'était là ma première intention... Son défaut à mes yeux tient dans son poids et sa trop faible durée. D'autant que je me dis qu'il serait vraiment élégant d'utiliser une différence naturelle de température pour générer de la chaleur par effet Peltier.

Une simple resistance chauffante est largement suffisante.

Merci Aurélien, j'aimerais toutefois éviter cette solution car la résistance viderait la batterie en même temps qu'elle représenterait un danger vis à vis des autres composants et enfin pour le lieu où atterrirait le vaisseau (exemple : botte de foin ).

[invite936c567e]

Bonsoir

Un module Peltier consomme énormément d'énergie, ce qui nécessiterait d'embarquer un poids important de batteries électriques. Par ailleurs, les grandes différences de température auxquelles il faut s'attendre rendent également ce dispositif assez mal adapté (pour du chauffage, il faut plutôt tabler sur des différences de 15°C). Au final, sa seule présence risque de créer une fuite thermique importante entre le compartiment climatisé et l'extérieur.

Une bonne isolation thermique est la clé du problème. À la limite, si l'isolation était trop bonne, au lieu de chercher à réchauffer on pourrait même devoir refroidir.

Il ne faut pas perdre de vue le but, qui est de maintenir les appareils dans une plage de température acceptable afin de garantir leur fonctionnement avec un bon niveau de performances. Parmi eux, les plus sensibles semblent être les piles et les batteries, puisque leur autonomie dépend directement de la température à laquelle elles sont soumises. Pour info, voici ce que ça donne pour des batteries au lithium :


Du fait de la tension minimale de fonctionnement des équipements, une chute de la température à -10°C pourrait parfaitement diviser par trois leur autonomie. Pour éviter que cela se produise, dans le cas où l'isolation thermique s'avérerait insuffisante, on peut donc raisonnablement envisager d'utiliser une partie importante de l'énergie qu'elles renferment pour maintenir la température par un chauffage électrique thermostaté.

Par ailleurs, rien n'interdit de réaliser un préchauffage des équipements avant le lancement de l'engin, et d'en tirer profit au maximum en choisissant des matériaux présentant une grande capacité calorifique.

[inviteef35031c]

Bonsoir PA5CAL,
merci beaucoup pour cette réponse qui éclaire je crois la suite à donner au "système de chauffage" du vaisseau. Nous allons donc privilégier une bonne isolation thermique ! Parallèlement, nous allons mener des tests sur le pouvoir chauffant de petites résistances qui seraient alimentées par des cellules photovoltaïques dont nous espérons un rendement efficace sitôt que le vaisseau aura dépassé la couche nuageuse...

merci beaucoup à tous, je vous tiens informés !

[f6bes]

Bjr à toi,
Mieux cela sera isolé et mieux les calories PRESENTES ne pourront s'échapper facilement.
Pour peu qu'il y ait qq appareillages électroniques cela peut etre SUFFISANT pour maintenir la dite température dans la fourchette acceptable pendant 1 heure.

Bonne bidouille