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Transfert d'énergie de centrales solaires orbitales vers la terre



  1. #1
    clanqilemignon

    Transfert d'énergie de centrales solaires orbitales vers la terre

    Bonjour
    Je prépare actuellement une "thèse" qui traite le transfert Energie Electrique captée par les centrales solaires orbitales vers la terre sous forme de faisceau micro-onde et je voudrai que vous me proposiez un model expérimental :
    tout d'abord je dois capter l’énergie électrique par des panneaux photovoltaïques puis les convertir DC RF puis par une antenne transférer les ondes puis les capter puis une transformation RF DC, pour ce la je voudrai savoir en gros j'aurai besoin de quoi sachant que j'ai les plaques photovoltaïques et l'installation qui va avec
    Merci

    -----


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  3. #2
    PIXEL

    Re : radio-pile : choix de fréquence.


  4. #3
    PIXEL

    Re : radio-pile : choix de fréquence.

    pour revenir au sujet , c'est , au stade actuel de la physique , totalement illusoire.

    on a déjà du mal a faire un chargeur de brosses à dents sans contact...

  5. #4
    f6bes

    Re : Transfert d'énergie d'une centrales solaires orbitales vers la terre

    Citation Envoyé par clanqilemignon Voir le message
    Bonjour
    Je prépare actuellement une "thèse" qui traite le transfert Energie Electrique captée par les centrales solaires orbitales vers la terre sous forme de faisceau micro-onde et je voudrai que vous me proposiez un model expérimental :
    tout d'abord je dois capter l’énergie électrique par des panneaux photovoltaïques puis les convertir DC RF puis par une antenne transférer les ondes puis les capter puis une transformation RF DC, pour ce la je voudrai savoir en gros j'aurai besoin de quoi sachant que j'ai les plaques photovoltaïques et l'installation qui va avec
    Merci
    Bjr à toi,
    Sujet déjà débattu sur FUTURA. Faire une recherche avec "transmission énergie par HF".
    Ya tout de meme qq inconvénients.

    Bonne journée
    Bonne journée
    "Ce fut la goutte d'eau de trop qui mit le feu aux poudres!"

  6. #5
    robrico

    Re : radio-pile : choix de fréquence.

    Bonjour à tous, Pixel que je salue,
    Et il y en a qui voudraient recharger les batteries des voitures électriques de cette façon !
    R.

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    freepicbasic

    Re : Transfert d'énergie de centrales solaires orbitales vers la terre

    L'idée du satellite existe depuis longtemps mais comme un faisceau haute énergie est aussi
    une arme le pays qui envisagerait de le faire publiquement serait aussitôt agressé par d'autres.
    Il serait ou est donc secret. (j'aime bien les complots )

    Le projet ne peut se faire que pour de faible énergie en local et il est très difficile à réalisé.
    D'ailleurs il existe des kits d'essais qui ont des rendements ridicules, j'en ai vu un de près le gars y croyait vraiment , mais en fait l'émetteur dépensait plusieurs watts pour allumer une led... (1000€) bof...

    Mais si tu as une idée de génie, qui sait...
    Dernière modification par freepicbasic ; 16/06/2015 à 09h35.
    A+, pat

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  10. #7
    PIXEL

    Re : Transfert d'énergie de centrales solaires orbitales vers la terre

    pour la ch'tite histoire , c'était le grand rêve de Nicolas Tesla, qui s'est cassé le nez dessus.

  11. #8
    ranarama

    Re : Transfert d'énergie de centrales solaires orbitales vers la terre

    bjr. Le japon à de l'avance sur les autres pays en le domaine. Ils ont commencé l'étude en 98, ils lanceront leur satellite (solaire -> RF) vers 2030. Mon prof d’électronique en avait parlé car il est partant du projet.
    Donc à toi d'aller te renseignez auprès des universitaires japonais.

  12. #9
    clanqilemignon

    Re : Transfert d'énergie de centrales solaires orbitales vers la terre

    Salut
    Mon je veux juste une idée sur l’équipement expérimental ou je peux évaluer la qualité du rendement par variation de la distance entre les deux antennes emetrice et receptrice, pour cela je voudrai bien que quelqu'un me guide vers les outils que je dois utiliser
    Merci

  13. #10
    DAUDET78

    Re : Transfert d'énergie de centrales solaires orbitales vers la terre

    Il faut utiliser un faisceau Hertzien (pour une bonne directivité et une parabole de taille raisonnable). Tu connais un Magnétron capable de délivrer, en régime continu, une puissance utilisable (disons 20KW au minimum) ?
    CQFD
    L'age n'est pas un handicap .... Encore faut-il arriver jusque là pour le constater !

  14. #11
    clanqilemignon

    Re : Transfert d'énergie de centrales solaires orbitales vers la terre

    Salut
    Tout d'abord les cellules photovoltaïque dont je dispose peuvent générer une puissance de l'ordre de 240 w ,donc ce que je veux savoir c'est que pour ces faibles puissance l'usage du magnetron est efficace ? sans oublier le danger de manipulation qui presente
    Merci

  15. #12
    DAUDET78

    Re : Transfert d'énergie de centrales solaires orbitales vers la terre

    Pour transférer l'énergie depuis la centrale orbitale jusqu'à la terre, je vois les solutions suivantes :
    - Transfert par rayon lumineux . Miroir ou lentille en orbite .
    - Transfert par rayon Laser
    - Transfert par câble filaire ( le satellite capteur est attaché à la terre par un long câble)
    - Transfert par onde radio ( d’où l'utilisation du magnétron)

    Je crois que ces technologies ont été envisagées dans des ouvrages de science-fiction . La méthode du câble est séduisante. Mais si on calcule la section/longueur et donc le poids du câble, on voit que les problèmes commencent !

    PS : En cas de dérèglement de l'orientation du satellite ...... ne pas se trouver dans le champ lumineux/radio du faisceau de transfert sous peine de griller vite fait.
    L'age n'est pas un handicap .... Encore faut-il arriver jusque là pour le constater !

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  17. #13
    PIXEL

    Re : Transfert d'énergie de centrales solaires orbitales vers la terre

    "on" a envisagé la voie chimique :

    on monte du CO2 ou de l'eau

    et on redescend carbone, oxygène, hydrogène

    bref , y'a encore du taf !

  18. #14
    f6bes

    Re : Transfert d'énergie de centrales solaires orbitales vers la terre

    Citation Envoyé par clanqilemignon Voir le message
    Salut
    Tout d'abord les cellules photovoltaïque dont je dispose peuvent générer une puissance de l'ordre de 240 w ,donc ce que je veux savoir c'est que pour ces faibles puissance l'usage du magnetron est efficace ? sans oublier le danger de manipulation qui presente
    Merci
    Bjr à toi,
    Tu comptes faire QUOI comme ..expérimentation avec ton panneau PV ?
    Rendement maxi =20% ( mais on s'en fout la lumiére est gratuite!)
    Un magnétron à besoin d'une source de chauffage et d'une HT de qq miliers de volts.
    Faudra donc passer tes 240w ( continu Basse Tension) en qq milliers de volts.
    Rendement de la conversion =...déplorable.
    Distance entre "l'émission" et la " réception"...tu n'en dis rien ?
    La perte est proportionelle comme le carré de la distance.

    Bref me demande comment tu veux présenter ta "thése" et comment veux tu " utiliser" tes 240w de PV ?
    Bonne journée
    "Ce fut la goutte d'eau de trop qui mit le feu aux poudres!"

  19. #15
    freepicbasic

    Re : Transfert d'énergie de centrales solaires orbitales vers la terre

    Tu recherche sur google

    Wireless Power
    ou
    Wireless energy

    1er site trouvé;
    http://newsroom.intel.com/docs/DOC-1119

    Au sujet des panneau solaire il ne s'agit pas d'un moteur qui peut tourner plein pot durant 24h, mais juste un récepteur de lumière.
    Autrement dit , totalement dépendant de l'ensoleillement.
    Si le panneau est fixe l'énergie récupérée sera facilement de 1/10 voire moins de celle annoncé par le constructeur.
    Qui lui annonce la puissance max produite dans le meilleur des cas , c est à dire dans le désert à l'équateur LOL
    Avec sans doute un système de suiveur solaire.

    J'ai fait des essais en région Parisienne, c'était vraiment nul, entre les nuages, les bâtiments, l'angle de réception, la tension qui varie d'une extrême à l'autre, etc ...
    A+, pat

  20. #16
    ranarama

    Re : Transfert d'énergie de centrales solaires orbitales vers la terre

    bjr. Trouvé ici de la vulgarisation sur les satellite solaire -> RF si tu kiffe l'english : http://www.ursi.org/en/publications_whitepapers.asp
    Pour la techno c'est du magnétron, la cible envisagée par les japonais est très large (plusieurs km carré) afin de diluer l'énergie du faisceau et de rendre ainsi inoffensif pour la population japonaise une possible erreur de pointage.
    le lien google au cas où : https://en.wikipedia.org/wiki/Space-based_solar_power

  21. #17
    Yvan_Delaserge

    Re : Transfert d'énergie de centrales solaires orbitales vers la terre

    Quel est l'avantage d'avoir des panneaux solaires en orbite par rapport à les avoir à la surface de la Terre? Eviter l'atténuation par l'atmosphère?

    Mais on peut obtenir la même puissance en utilisant des panneaux solaires au sol. Il suffit d'augmenter leur surface.

    Et si tu veux transférer de l'énergie depuis des panneaux solaires en orbite vers une station réceptrice au sol, il faut que les panneaux soient en orbite géostationnaire. Donc à une distance de 36 000 Km de la Terre. Bon courage!
    Un civet, un plat de côtes et puis, glissez-moi une petite paupiette avec.( Lino Ventura)

  22. #18
    PIXEL

    Re : Transfert d'énergie de centrales solaires orbitales vers la terre

    pour moi aussi , ça reste de la science friction...

    ça serait envisageable couplé avec le systéme d’ascenseur spatial.

    mais , là aussi, ça ne reste que de la prospective à long terme.

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  24. #19
    Yvan_Delaserge

    Re : Transfert d'énergie de centrales solaires orbitales vers la terre

    L'idée de base est que l'atmosphère présente une transparence maximale pour des longueurs d'onde entre 10 cm et 10 mètres.

    OPACITY.jpg
    On va donc capter de l'énergie qui se situe à des longueurs d'onde ne traversant pas l'atmosphère et la convertir en ondes radio, peu atténuées par l'atmosphère, pour transmettre cette énergie à la surface de la Terre.

    Il faudrait donc:
    1) des dispositifs capables de capter l'énergie du rayonnement solaire entre 1 cm et les rayons gamma.
    2) des dispositifs permettant de transformer cette énergie en ondes radio
    3) des antennes adaptées
    4) des stations réceptrices à la surface de la Terre
    5) des dispositifs permettant de placer en orbite géostationnaire un appareil de la taille et du poids d'une centrale hydroélectrique

    Concernant 1: ça n'existe pas sauf les cellules solaires, qui coincidence sont sensibles à la lumière qui n'est que très peu atténuée par l'atmosphère!
    Concernant 2: Pour que ça vaille la peine, il faudrait parler de gigawatts. C'est la puissance d'une centrale nucléaire. Il n'y a plus qu'à la mettre en orbite!

    etc..
    Je m'arrête là, je vais casser la croûte!
    Un civet, un plat de côtes et puis, glissez-moi une petite paupiette avec.( Lino Ventura)

  25. #20
    f6bes

    Re : Transfert d'énergie de centrales solaires orbitales vers la terre

    Citation Envoyé par ranarama Voir le message
    , la cible envisagée par les japonais est très large (plusieurs km carré) afin de diluer l'énergie du faisceau et de rendre ainsi inoffensif pour la population japonaise une possible erreur de pointage.
    Bjr à toi,
    Ce qui oblige à avoir une multitude " d'antennes" réceptrices sur cette surface de x km carré.
    Mais comme il va y avoir de l'espace entre antennes récpetrices , cet espace n 'exploitera pas le rayonnement reçu.
    Donc sur , x .km carré SEULE une petite surface ( les antennes elles memes) sera utilissable . Le reste étant..perdu.
    Ca dégrade encore les performances.
    Bonne journée
    "Ce fut la goutte d'eau de trop qui mit le feu aux poudres!"

  26. #21
    invite14532198711
    Invité

    Re : Transfert d'énergie de centrales solaires orbitales vers la terre

    Je ne vais pas redire ce qui a déjà été dit par les autres au sujet des ondes radio...mais je doute que ça vaille le coup.

    Actuellement on a des panneaux qui ont des rendements de 25%, dans l'espace ça grimpe à 45%. il ne faudrait pas que le système de transmission "bouffe" le rendement gagné par rapport au sol, car une transmission RF n'a pas un rendement terrible...

    De plus pour être rentable il faudrait des puissances importantes, ne serait-ce que pour compenser les MWh qui ont été mobilisés pour fabriquer et envoyer tout ce bazar là haut.

    plutôt que le faisceau RF, un faisceau de lumière ne serait pas plus acceptable ?

  27. #22
    f6bes

    Re : Transfert d'énergie de centrales solaires orbitales vers la terre

    Citation Envoyé par alex.com Voir le message
    plutôt que le faisceau RF, un faisceau de lumière ne serait pas plus acceptable ?
    Bjr à toi,
    Si la transmission EST la lumiére, là haut on ne va pas "créer" de la lumiére. Suffit de mettre en place des miroirs
    et renvoyer la lumiére sur terre. Ca simplifie le probléme.
    Mais il y a un os tout de meme: soit on CONCENTRE cette lumiére là haut pour la diriger vers la terre et là reste à savoir
    quel degré de concentration on veut aboutir...mais suivant le cas , ça risque de faire TRES CHAUD à l'arrivée !
    Vaut lmieux ne pas etre dans le rayonnement.
    Le point focal étant sur terre.
    Soit on ne concentre RIEN= miroir plan et là on n'a pas fait grand chose, à par d'avoir jouer au ping pong avce
    le rayonnement solaire ( et des pertes sur les miroirs )

    Voir "Thémis" et..autres:http://www.google.fr/url?source=imgl...2tdGILpHQDi09Q

    Et à l'arrivée faudra TOUT de meme traverser l'atmosphére...terrestre.
    Bonne journée
    Dernière modification par f6bes ; 17/06/2015 à 14h53.
    "Ce fut la goutte d'eau de trop qui mit le feu aux poudres!"

  28. #23
    Yvan_Delaserge

    Re : Transfert d'énergie de centrales solaires orbitales vers la terre

    Citation Envoyé par alex.com Voir le message

    plutôt que le faisceau RF, un faisceau de lumière ne serait pas plus acceptable ?
    Pas s'il a une puissance de 1 GW,non!!!!
    Un civet, un plat de côtes et puis, glissez-moi une petite paupiette avec.( Lino Ventura)

  29. #24
    ranarama

    Re : Transfert d'énergie de centrales solaires orbitales vers la terre

    Bjr.

    Pour infos : ce sont les panneaux solaires qui mangent de l'Infra Rouge donc avec un bien meilleur rendement (80% et +) que des panneaux terrestres (20%)

    Malgré toutes les difficultés le projet japonais est toujours d'actualité : étudié, financé et prévu .. c'est clair qu'il est pas rentable, rien que le cout de lancement de centaines de tonnes de matos oula la facture.. mais bon sur les dix prochaines années on en est au stade du prototype et j'imagine que la motivation des universités et industriels de bonne volonté est sans doute justement d'être les 1ere à démontrer (ou pas .. ) l’utilité / intérêt d'aller importer de l'énergie depuis l'espace (en géo stationnaire).

    Le laser IR semble moins intéressant car ne passe pas les pitis nuages et c'est pourtant la solution retenue par Airbus pour son propre mini projet de démonstration (10KW) .. Il pourra tout de mm alimenter des cibles différentes en particulier il deviendrait envisageable de propulser à l’électricité des cargos en mer 24H/24H .. bon disons entre deux nuages en tous cas !



    Et sachant que les énergies fossiles seront épuisées dans quelques centaines d'années, existera - t il alors une alternative au solaire ? Je pense qu'il faut anticiper et rapidement ^^

    C'est donc la course à l'espace car il y a aussi évidemment un projet américain et russe. ça commence par ouvrir les crédits aux université pour des projets civils mouvance : Ecologie et Bisounours mais .. à terme faut garder à l'esprit que l'application militaire style "étoile de la mort" est le rêve de tout général qui se respectent

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  31. #25
    Yvan_Delaserge

    Re : Transfert d'énergie de centrales solaires orbitales vers la terre

    Citation Envoyé par ranarama Voir le message
    Et sachant que les énergies fossiles seront épuisées dans quelques centaines d'années, existera - t il alors une alternative au solaire ? Je pense qu'il faut anticiper et rapidement ^^
    Je dirais: La fusion nucléaire dans le long terme. La géothermie profonde en attendant.
    Un civet, un plat de côtes et puis, glissez-moi une petite paupiette avec.( Lino Ventura)

  32. #26
    invite14532198711
    Invité

    Re : Transfert d'énergie de centrales solaires orbitales vers la terre

    Citation Envoyé par f6bes Voir le message
    soit on CONCENTRE cette lumiére là haut pour la diriger vers la terre et là reste à savoir
    quel degré de concentration on veut aboutir...mais suivant le cas , ça risque de faire TRES CHAUD à l'arrivée !
    Bjr F6bes,

    tu as parfaitement raison, ma pensée était une concentration par lentille d'ordre 2 ou 3, je pense que ça reste "supportable" en cas de passage fortuit dans le faisceau. Sinon t'imagines, grillade express, avec l'avantage sur les ondes que ça se voit et ne rayonne pas de la meme façon !
    Imagine des lentilles qui focaliseraient 2 fois plus de rayons solaires sur des champs de PV, ça augmenterait significativement leurs rendements ?

    On risque d’être confronté au lobby des cabines de bronzage avec cette idée.
    Je doute quand même que cela soit rentable vu l'énergie qu'il faudra pour envoyer tout ce bazar là haut.

  33. #27
    invite14532198711
    Invité

    Re : Transfert d'énergie de centrales solaires orbitales vers la terre

    Citation Envoyé par Yvan_Delaserge Voir le message
    Je dirais: La fusion nucléaire dans le long terme. La géothermie profonde en attendant.
    j'ajouterais l'hydro à la géothermie.
    +1 avec la fusion, seulement on avance pas beaucoup (ou pas assez vite).
    Lockheed Martin veut faire son petit réacteur "civil" d'ici peu, wait and see.

  34. #28
    Antoane

    Re : Transfert d'énergie de centrales solaires orbitales vers la terre

    Bonjour,
    Citation Envoyé par Yvan_Delaserge Voir le message
    Il faudrait donc:
    1) des dispositifs capables de capter l'énergie du rayonnement solaire entre 1 cm et les rayons gamma.
    [...]
    Concernant 1: ça n'existe pas sauf les cellules solaires, qui coincidence sont sensibles à la lumière qui n'est que très peu atténuée par l'atmosphère!
    Il faut prendre le compte le spectre solaire (cf le rayonnement d'un corps noir à ~5800K (température en surface du soleil)) : inutile de transformer le rayonnement gamma en électricité avec un bon rendement s'il n'en parvient quasiment pas jusqu'au panneaux. C'est d'ailleurs ce qui explique (en partie) que les recherches visant à produire des panneaux solaires se concentrent dans le domaine visible.

    Citation Envoyé par alex.com Voir le message
    Actuellement on a des panneaux qui ont des rendements de 25%, dans l'espace ça grimpe à 45%.
    Pour que ce soit clair pour tout le monde : ce n'est pas tant parce que le panneau est dans l'espace qu'il a un rendement de 45% que c'est parce qu'on a mis l'argent qu'il fallait pour qu'il ait un tel rendement (panneau constitué de plusieurs cellules en semiconducteurs différents superposées).


    Sans juger de l'intéret de la chose, uniquement du point de vue technique/scientifique et en simplifiant beaucoup :
    Citation Envoyé par f6bes Voir le message
    Si la transmission EST la lumiére, là haut on ne va pas "créer" de la lumière. Suffit de mettre en place des miroirs
    et renvoyer la lumiére sur terre. Ca simplifie le probléme.
    L'intérêt est de générer au niveau du satellite une lumière quasi mono-chromatique ayant une longueur d'onde telle que la quasi-totalité de l'énergie pourra être transformée en électricité sur Terre. Ceci qui fera que, éclairé par cette lumière, un panneau solaire standard aura un rendement proche de l'unité.

    En effet, dans un panneau solaire, chaque photon d'énergie suffisante ne peut générer qu'une unique paire trou/électron, d'énergie égale au band-gap du semi-conducteur employé, le reste est dissipé en chaleur ; et ce même si ce photon aurait eu assez d'énergie pour générer deux paires trou/électron.
    Lorsqu'on parle du rendement d'un panneau, on parle du rapport énergie émise par le soleil / énergie électrique recueillie. Ce rendement est donc fonction du spectre d'émission de la source lumineuse. En la choisissant de manière à ce que chaque photon ai juste assez d'énergie pour générer une paire électron/trou, on accroît le rendement affiché du panneau.
    En émettant au niveau du satellite des photons ayant une énergie de ~1.2eV et au sol des panneaux solaires au silicium, on peut ainsi réaliser une transmission à "bon" rendement (supposant que la lumière arrive bien au sol).
    Dernière modification par Antoane ; 17/06/2015 à 16h22.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  35. #29
    freepicbasic

    Re : Transfert d'énergie de centrales solaires orbitales vers la terre

    Pas s'il a une puissance de 1 GW,non!!!!
    Avec 2.21 giga watt la delorean décolle !!!
    Images attachées Images attachées
    A+, pat

  36. #30
    PIXEL

    Re : Transfert d'énergie de centrales solaires orbitales vers la terre

    giGO watts !

    non de Zeus

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