Le stirling n'intéresse personne ?

[invite2901e166]

1 W = 1 J/s
Donc, Qe = 4911104 J/s = 4911104 W
Un capteur qui fournit 546kWh/m²a fourni :
546000 * 3600 / (365*24*3600) = 62W/m² en moyenne annuel
= 62 J/s /m² en moyenne annuel
(il ne faut pas oublier que sur une année, il y a beaucoup de nuit et de soleil voilé !)
Pour fournir une moyenne de 4911104W, il faudrait environ 79000m²

Permet moi de me reprendre j'ai fais une erreur grossiere dans ma conversion...
Le moteur de Kaess necessite 4911104 J/s (j'aimerai quand même dire que c'est un p**** de moteur O__O !!!) ce qui equivaut à 4911 kwh et non pas 1.36 kwh comme je l'avai cru... (juste oublié de multiplier par 3600 ^^; )
Pour en revenir à ce panneau plan comme je l'ai specifié il faut prendre en compte 2000 heure d'ensoleillement et non pas s'amuser a repartir la production sur les nuits et jours de pluie/brouillard/nuages/neige... puisque le systeme n'est alors pas actif. En prenant ces données en compte on aboutit à une surface necessaire pour faire tourner ce moteur les 2000 heures où il y a du soleil d'environ 4911/0.273 ≅ 18000 m² c'est certe plus elevé que mes 5m² mais je pense plus proche de la realité que les 33000m² ou 79000m² que tu propose (à noter que Stuttgart est dans une zone bien moins ensoleillé que le bassin mediterraneen ou qu'un quelconque desert)

Quand à la variation de luminosité entre été et hiver elle est compensée en partie par la variation de la temperature qui n'influe pas sur le panneau solaire mais sur la source froide du moteur maintenant ainsi le delta T (moins de calories en hiver mais source froide plus froide, pus de calorie en été mais source froide plus chaude). Je pense donc qu'on peut omettre le facteur de variation de l'insolation dans les calculs d'ordre de grandeur.

Pour revenir au post de Kaess, il faut réaliser qu'une puissance mécanique constante de 664kW, c'est énorme par rapport à la consommation d'une maison.
Ca fait sur un an : 664*24*365 =5816640 kWh/an !

Le but de cette reflexion que j'ai relancé est d'évaluer un dispositif dédié à la production electrique pure sans cogeneration (ou alors avec eventuellement une recuperation partielle de la chaleur genre pour une piscine municipale) en vue de concurencer du solaire photovoltaique. 18000m² ce n'est que la moitié du champ de panneaux PV qui ont été installés récemment sur le toit d'un entrepot de Carrefour dans le Gard (8 millions d'investissement avec un rendement de M*** inferieur à 8%)
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[invite7155b06e]

Au passage,

http://www.nextenergynews.com/news1/...s4.24.08d.html

Un stirling entre 1000 et 2000 $ dans le but de produire de l'eau potable. 1 kW. Pas encore commercialisé.

[invitedbb5457c]

Pour en revenir à ce panneau plan comme je l'ai specifié il faut prendre en compte 2000 heure d'ensoleillement et non pas s'amuser a repartir la production sur les nuits et jours de pluie/brouillard/nuages/neige... puisque le systeme n'est alors pas actif.

Pour un fonctionnement pendant les heures d'ensoleillement, il est possible de monter au dessus des 60°C de différence de température (avec circuit sous pression).
Par contre, le stockage peut difficilement dépasser 100°C (un stockage sous pression devient vite trop couteux...).

Avec une faible différence de température : le stirling ne tourne pas.
Avec une grande différence de température : le capteur ne produit pas.

J'ai donc croisé la courbe des capteurs (voir image dans poste précédent) avec le rendement d'un cycle de carnot pour chercher le rendement global maxi (bien sur, c'est très approximatif !) :
Avec le capteur G (tube sous vide de bonne qualité) : rendement maxi de 9% pour des différences de température comprises entre 50° et 80°.
Avec le capteur C (capteur plan de bonne qualité) : rendement maxi de 5% pour des différences de température comprises entre 30° et 40°.
Remarque : Dans les deux cas, le maxi est obtenu quand le rendement des capteurs est 3x supérieur à celui du cycle de Carnot.

Si on tient compte de la différence de prix entre tube sous vide et capteur plan, il est peut être plus rentable d'installer 2x plus de capteur plan. Ou un mixte : capteur plan + capteur tube sous vide.

Autre chose, avec 50° de différence de température, je pense que le stockage de chaleur sur plusieurs jour ne pose pas de problème technique, donc on peut faire tourner le stirling quand on a besoin d'électricité (indépendamment de l'ensoleillement...).

[invite3e18a808]

Bonjour.

Le gisement solaire est sensiblement différent en fonction de la région, dans quelle région est Kaes?

Je ne suit pas votre raisonnement:

Avec le capteur G (tube sous vide de bonne qualité) : rendement maxi de 9% pour des différences de température comprises entre 50° et 80°.
Avec le capteur C (capteur plan de bonne qualité) : rendement maxi de 5% pour des différences de température comprises entre 30° et 40°.

Rendement anoncé par Kaes: 38% pour un 70° de différence de température source chaude/source froide
Sur le tableau: capteur sous vide: 50% pour une différence de temmpérature fuide/ambiant de 70°
=> ça fait pas 19% de rendement?

[invite2901e166]

Bonjour.
Rendement anoncé par Kaes: 38% pour un 70° de différence de température source chaude/source froide
Sur le tableau: capteur sous vide: 50% pour une différence de temmpérature fuide/ambiant de 70°
=> ça fait pas 19% de rendement?

Efficacité Thermique Moteur = 0.13533118176472445

0.50*0.13=6,5%

D'où sortez vous ces 38% de rendement avec un delta T de 70° O__o
En considerant une temperature ambiante de 20°C on a
Efficacité de carnot = 1-(20+273.15)/(90+273.15)= 19,27% soit un rendement theorique maximum 2 fois moindre ^^;

[invitedbb5457c]

Rendement anoncé par Kaes: 38% pour un 70° de différence de température source chaude/source froide

Les 38% sont atteind pour des différence de température : chaud=180°C et froid=4°C
(qui correspond à la différence de températures maxi supportable par le moteur conçu par Kaess)

[invite2901e166]

Euh, pourriez vous me pointer vers l'endroit d'où vous tirez ces données SVP ? ^^;
J'aimerai bien en prendre connaissance moi aussi

[invitec584173e]

J'ai fini d'optimiser.


voici les derniers résultats:

Chaleur apportée Qe = 842788.3386944116 Joules
Chaleur évacuée Qs = -735832.6411953425 Joules

Puissance = 106955.697499069 Watts
Puissance = 143.3146154349042 CV

Efficacité Thermique moteur = 0.1269069499285636
Efficacité de Carnot = 0.14577259475218662



L'efficacite de Carnot : 1 - ( Tfroid / Tchaud) en Kelvin

Tfroid = 20 ° C
Tchaud = 70 ° C

[invitedbb5457c]

Euh, pourriez vous me pointer vers l'endroit d'où vous tirez ces données SVP ? ^^;
J'aimerai bien en prendre connaissance moi aussi

Cela provient de la page 7 de ce fil :
http://forums.futura-sciences.com/post1166225-113.html
http://forums.futura-sciences.com/post1168114-117.html

[invite3e18a808]

Bonsoir.

Désolé, j'avais pas tout compris, merci pour les explications.

[inviteaaceb595]

Bonjour,
j'ai parcouru tout ce fil que j'ai vraiment trouvé intéressant. merci à Kaess pour ces interventions de bons niveaux, même si je reste souvent sur ma faim, mais ça se comprend. je souhaite sincèrement que le prototype qu'il a conçu soit le plus proche possible de sa simulation.

l'objet de mon intervention est de demander un plan de moteur stirling d'environ 500W à 1kW. je suis enseignant en sciences de l'ingénieur (premier et terminale S) et j'aimerais réaliser ce genre de moteur en projet sur plusieurs années. dans notre lycée nous avons une section productique qui est capable de réaliser les pièces dessinées sous un modeleur 3D (pas catia, solidworks ). je suis plus spécialisé en génie électrique, mais mon collègue de mécanique maitrise les nouveaux logiciels à éléments finis pour réaliser des simulations de transfert thermique. le moteur aura pour fonction d'alimenter un alternateur couplé sur le réseau. l'énergie primaire serait le soleil.

je ne veux pas réinventer l'eau chaude, mais je n'ai pas encore vu de produit semblable sur le marché pour le particulier. (il y a peut-être une raison?)

conscient que ce projet va à l'encontre du projet de kaess avec son stirling basse température, je me permet tout de même de lui demander de l'aide. ( ça lui donnera au moins l'impression de ne pas être le seul à s'intéresser au stirling )

je tiens à préciser que la capacité à concevoir de mes élèves (et de moi même par ailleur) reste très superficielle. (même si la matière s'appelle sciences de l'ingénieur)

merci

[invite0324077b]

quand le stirling est chauffé par le soleil il faut adapter la vitesse de rotation a la puissance recue pour ne pas surchauffer : le stirling classique n'a pas de distributeur comme une machine a vapeur qui lui permer de changer la puissance sur commande

mais il n'est pas interdit d'inventer un stirling avec course variable du deplaceur et du piston pour faire varier la puissance a vitesse constante

mais enfin pour une petite puissance comme 1 kw la solution classique du variateur de vitesse electronique est plus simple : en plus ca permet d'utiliser un simple moteur asynchrone comme alternateur

j'ai deja bien reflechis a ce genre de moteur , surtout pour faire de la mecanique economique : c'est pour l'etude des transfert thermique que je manque de moyen : c'est pour cela que je prefere la vapeur : beaucoup plus facile a calculer : ca ne m'empecherai pas de donner les plans que j'ai commencé , si ca peut servir

[invitedbdbcd5f]

Bonjour Xav Lou,

je n'ai pas encore vu de produit semblable sur le marché pour le particulier. (il y a peut-être une raison?)

Il y a un constructeur allemand qui propose ce genre de produits :
http://www.sunmachine.fr/index.htm en version française (allégée)
http://www.sunmachine.com/index.htm en version originale

[invite917b07ed]

sunmachine 23000€

[invitedbdbcd5f]

oui, évidemment ce qui est rare est cher.

[invite917b07ed]

rectification
Je viens de le voir à une foire Bio 25000€ HT 10kw thermique 3kw élect. en version pellets. En préparation une version gaz et une version "hybride" solaire + gaz.

[polo974]

Comparé à un groupe électrogène 3kW diesel, on peut dire qu'il y a de l'abus...

[invitedbdbcd5f]

Je ne pense pas qu'il y ait de l'abus : un groupe électrogène diésel est fabriqué en grande série et fait appel à une technologie connue depuis des lustres. Les générateurs stirling sont presque des pièces uniques, ce qui explique leur prix.

[invite3e18a808]

Bonsoir.

Comparé à un groupe électrogène 3kW diesel, on peut dire qu'il y a de l'abus...

Un groupe électrogéne 3Kw ne fait pas de cogénération, alors le service rendu n'est pas totalement le même. Dans ce cas il faut compraer avec un groupe électrogéne 3KW+ une chaudiére 10kW

D'autrepart, il ne faut pas regarder que le prix d'achat/cout de fabrication, mais la garantie/ cout de maintenance (pour l'utilisateur comme pour le fabriquant)

Mais il faut reconnaitre que le prix peut dissuader...

[invite0324077b]

helas les petit groupe electrogene disponible sont a refroidisement a air : pas facile d'utiliser la chaleur

il faut prendre des petits moteurs marin a refroidissement a eau : il ont meme une pipe d'echapement refroidies a eau : toute la chaleur est recuperable

c'est plus cher qu'un petit groupe electrogene mais moins cher que sunmachine

il n'y a pas que le diesel , il y a aussi le moteur a essence alimenté au gazogene a bois : ca a deja marché , c'est dommage qu'il n'y ait rien de disponible actuellement

[Eric DUPONT]

et donc actuelement sur le marché , il y a rien a moins de 20000 euro pour un malheureux moteur stirling de 1 ou 2 kwh?

[invite0324077b]

la puissance se mesure en kw pas en kwh !

si il peut tourner plus d'une heure un moteur de 2 kw fera beaucoup plus de kwh !

[Eric DUPONT]

Si la puissance ne peu se mesure qu'en kw on peu dire alors que j'ai fais une fautes d'ortographe.

Et quid des moteurs stilring du commerce?

[invite0324077b]

le moteur sunmachine est trop compliqué

le systeme alpha est trop compliqué : il faut que le pison chaud supporte une temperature elevé en permanence : plus difficile qu'un moteur a explosion ou le piston ne supporte qu'une pointe de temperature et a le reste du temps pour refroidir

autre probleme , il y a de la puissance qui fait le va et vien entre les 2 piston : si il y a trop de frottement ou de fuite le rendement peut descendre jusqu'a zero

le bon stirling est le type beta : le deplaceur supporte la haute temperature mais n'a pas besoin d'etre etanche !

le deplaceur consomme une puissance tres faible

le piston moteur est toujours moteur : pas d'echange de puissance entre 2 piston

[invitec584173e]

Merci à tous d'avoir participé à ce forum.
Le Stirling intéresse enfin ...

Nous allons maintenant travailler sérieusement pour réaliser ce projet.


Cordialement

Serge Klutchenko

[invite3bc0d38a]

C'est très bien ça, bon courage !

Tu peux nous donner quelques infos sur le moteur prévu au final ?

Est-il envisageable d'avoir un moteur de ce type à installer comme des panneau solaire (au moins pour la récupération de chaleur) ?
Au niveau entretien/fiabilité, ça pourrait convenir ?

[invitec7925978]

Bonjour Xav Lou,

Il y a un constructeur allemand qui propose ce genre de produits :
http://www.sunmachine.fr/index.htm en version française (allégée)
http://www.sunmachine.com/index.htm en version originale

Il faut savoir qu'il n'y a que 5 proto de sunmachine qui fonctionne pour l'instant...
La commercialisation va avoir lieu en 2009 si je ne me trompe pas.
De plus je m'interroge sur la rentabilité d'un tel moteur (dans le cas de la Sunmachine) qui ne fonctionne qu'environ 2 000 à 4 000 h par an (le temps du chauffage...) donc c'est d'autant plus long à le rentabiliser.

Mais il faut savoir qu'un groupement de constructeur (dont OKOFEN) travaille actuellement sur une chaudière à granulé couplé à un stirling....

Ce n'est que le commencement

[invitedbdbcd5f]

Mais il faut savoir qu'un groupement de constructeur (dont OKOFEN) travaille actuellement sur une chaudière à granulé couplé à un stirling....

Cette info m'intéresse, tu aurais plus de détails? un lien peut-être?
Merci
Eloi

[invite3708a8ac]

Il y a un constructeur allemand qui propose ce genre de produits :
http://www.sunmachine.fr/index.htm en version française (allégée)
http://www.sunmachine.com/index.htm en version originale

et ceci
### lien brisé

Il faut savoir qu'il n'y a que 5 proto de sunmachine qui fonctionne pour l'instant...
La commercialisation va avoir lieu en 2009 si je ne me trompe pas.
(...)
Mais il faut savoir qu'un groupement de constructeur (dont Okofen) travaille actuellement sur une chaudière à granulé couplé à un stirling....

Okofen utilisera le moteur stirling de configuration siemens le SPM Stirling power module de 1KW ELEC deja utilisé par l'Allemand (toujours...) KWB. il s'agit d'une adaptation à une chaudière bois existant

mais Buderus et Viessman ainsi que De Dietrich en commercialiserons aussi avec le moteur stirling à piston libre de MICROGEN fin 2010 et encore 1KW élec

en France un proget de moteur Ericsson toujours en micro-cog : AMOES basé sur la thèse de Sébastien Bonnet

[invitec7925978]

Cette info m'intéresse, tu aurais plus de détails? un lien peut-être?
Merci
Eloi

Cela a était évoqué lors de la conférence OKOFEN sur le marché du granulé lors du Salon des Enr à Paris en juin dernier.