Diverses méthodes pour vaporiser de l'eau.

[invitef793e74a]

Bonjour tout le monde,

Je suis nouveau sur ce forum que je parcours depuis quelques jours. C'est une véritable caverne d'ali baba

Je me présente brièvement pour que vous puissiez orienter vos réponses en conséquence (j'espère). Je suis un jeune gars intéressé par divers domaines des sciences mais jme suis fâché avec les mathématiques il y a longtemps... il faut donc m'expliquer tout en détail pour que je pige.

Voilà ce qui m'amène; je cherche à réaliser un module écologique fonctionnant un peu à la manière du cycle de rankine. http://www.ecoren.fr/cycle-organique-de-rankine-ORC.php

Mes objectifs sont de réaliser la plupart des pièces de manière éco (recyclage, impacte éco, etc) et que cela soit opérationnel (fonctionnant 24/24), en m'aidant un maximum des énergies renouvelables telle que l'énergie solaire, l'énergie éolienne, etc.

Ma question est la suivante, que puis-je utiliser pour le module de vaporisation ?
Pour bien faire il faudrait que cela vienne d'une énergie renouvelable ou que celle-ci soit transformée en électricité utile.
J'ai pensé à une concentration solaire avec une parabole mais devinez quoi... Il n'y a pas de soleil la nuit... ce qui maintiendrait ma machine à l'arrêt durant la nuit ou les jours les moins lumineux. Je me suis donc orienté dans 2 directions, les lampes qui seraient alimentées par l'électricité produite par une autre partie de la machine ou un rayonnement laser. L'un ou l'autre de ces dispositifs viendraient vaporiser l'eau pour envoyer la vapeur vers la turbine.

Je suis bloqué là ces modules sont très gourmands en puissance électrique et consommeraient tous les bénéfices du dispositif entier. Et puis bon... un laser ou lampe halogène c'est difficile de faire passer ca dans la catégorie recyclable
Avez-vous des idées auxquelles je n'aurais pas pensé?

Merci d'avance
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[invitea3eb043e]

Il existe quelques principes de base bien sentis en énergétique.
Il est vrai que l'énergie se conserve mais toutes les énergies n'ont pas le même niveau de qualité. Pour simplifier, disons qu'il y a 3 classes d'énergie :
- la 1ère classe qui n'est pas soumise au principe de Carnot : énergie mécanique et électrique
- la 2ème classe qui y est soumise : lumière, chaleur haute température
- la 3ème classe, la plus mauvaise : chaleur basse température
Il faut soigneusement éviter de déclasser l'énergie, ne pas utiliser de l'électricité pour chauffer une chaudière, ne pas mettre d'échangeur pour baisser la température (il y en a un dans ton schéma).
Ca devrait déjà te guider dans tes choix : ton énergie thermique d'origine bio doit être chaude mais pas trop sinon tout part dans la cheminée, l'énergie éolienne donc mécanique ne doit pas être convertie en chaleur, pas plus que l'énergie solaire.

Je suis sûr que tu commences à voir que tout ça n'est pas élémentaire et que des idées généreuses ne suffisent pas à faire une réalisation.

[invitef793e74a]

Tout d'abord merci pour ta réponse.
et donc d'après ce que tu me dis je devrais un maximum garder l'énergie sous forme électrique. Et ensuite déclasser si je n'ai d'autres possibilités?

Pour le schémas je l'ai trouvé sur le net sans trop chercher. Sur le principe du cycle de rankine il est correct (je crois) mais mes idées sont assez éloignées de ce qu'on peut y voir.

Le noeud de ce problème se situe dans le fait qu'une turbine alimentée par la vapeur d'eau me fournira plus d'énergie que l'éolien ou que le solaire. Pour le solaire j'ajoute que je pense possible d'avoir un niveau équivalent d'énergie mais pas pendant la nuit.

[invitea3eb043e]

Le noeud de ce problème se situe dans le fait qu'une turbine alimentée par la vapeur d'eau me fournira plus d'énergie que l'éolien ou que le solaire. Pour le solaire j'ajoute que je pense possible d'avoir un niveau équivalent d'énergie mais pas pendant la nuit.

Ca va évidemment dépendre de combien de bois tu brûles, de la taille de tes capteurs solaires, du diamètre de ton éolienne !

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitef793e74a]

Je ne comptes pas brûler de bois ni investir dans des panneaux photovoltaïques.
Une de mes options comme tu l'as cité est l'éolien. Cependant j'envisage une VAWT et je n'ai pas trouvé les formules de calcule de puissance s'y rapportant (dans le cas d'une Hawt j'ai trouvé mais celle que j'ai envie de réaliser est différente). J'ai lu qu'on pouvait esperer sortir du 3.5KW avec une éolienne qui a déjà des dimensions non-négligeables, mais on peut esperer sortir 10KW avec une turbine aux dimensions acceptables toujours d'après ce que j'ai lu.

Vu la différence je me suis tourné vers la turbine. Je n'exclue pas pour autant l'éolienne qui pourrait me servir à me fournir l'énergie pour vaporiser l'eau.

Pour revenir à l'éolienne, elle bénéficierait de larges panneaux qui dirigeraient le flux de vent vers le rotor. Je n'arrive pas à trouver une formule incluant cela... ou si ca n'intervient pas dans le calcul tout simplement.

[invite2313209787891133]

Je ne vois pas très bien l'intérêt d'une telle usine à gaz, pourquoi ne pas produire directement de la vapeur d'eau à partir d'une chaudière à biomasse ?

[invitef793e74a]

Une chaudière biomasse nécessite un apport en matériau combustible. Autrement dit elle ne serait pas autonome.
L'intérêt d'un tel projet est double pour moi, premièrement didactique (je m'amuse un peu quoi ) et deuxièmement j'espère pouvoir fournir les besoins énergétique d'un foyer moyen de manière complètement autonome une fois l'installation faite. (mise à part la maintenance)

[invitee0b658bd]

Bonjour,

Cependant j'envisage une VAWT et je n'ai pas trouvé les formules de calcule de puissance s'y rapportant (dans le cas d'une Hawt j'ai trouvé mais celle que j'ai envie de réaliser est différente).

la limite de Betz s'applique aussi bien aux VAWT qu'aux HAWT. La seule difference est que les HAWT s'approchent beaucoup plus de cette limite que les VAWT

Pour revenir à l'éolienne, elle bénéficierait de larges panneaux qui dirigeraient le flux de vent vers le rotor. Je n'arrive pas à trouver une formule incluant cela... ou si ca n'intervient pas dans le calcul tout simplement.

bien sur que cela compte et il faut integrer ces "panneaux " dans le calcul de la surface du capteur eolien
aucun des nombreux essais faits dans ce sens n'a encore donné de résultats franchements satisfaisants.

Ca devrait déjà te guider dans tes choix : ton énergie thermique d'origine bio doit être chaude mais pas trop sinon tout part dans la cheminée, l'énergie éolienne donc mécanique ne doit pas être convertie en chaleur, pas plus que l'énergie solaire.

il faut quand même moderer un peu cela par les technologies actuellement disponibles
un panneau solaire thermique est actuellement d'un excellent rendement (aussi bien physique que financier)
donc actuellement, partout ou c'est possible et quand c'est possible, faire du thermique solaire est une bonne opération
fred

[invite2313209787891133]

Une chaudière biomasse nécessite un apport en matériau combustible. Autrement dit elle ne serait pas autonome.
L'intérêt d'un tel projet est double pour moi, premièrement didactique (je m'amuse un peu quoi ) et deuxièmement j'espère pouvoir fournir les besoins énergétique d'un foyer moyen de manière complètement autonome une fois l'installation faite. (mise à part la maintenance)

Parce que le système que tu as présenté fonctionne sans apport peut être ?

[invitef793e74a]

Bonjour,

la limite de Betz s'applique aussi bien aux VAWT qu'aux HAWT. La seule difference est que les HAWT s'approchent beaucoup plus de cette limite que les VAWT

bien sur que cela compte et il faut integrer ces "panneaux " dans le calcul de la surface du capteur eolien
aucun des nombreux essais faits dans ce sens n'a encore donné de résultats franchements satisfaisants.
fred

Mon choix se porte sur une VAWT pour son "gain" de place et un départ plus rapide par vent faible.
Pour la formule incluant les panneaux, l'aurais-tu en ta possession?

J'ai vu une vidéo d'un gars réalisant lui-même un solaire thermique à l'aide de cannette et d'un coffrage en bois. Je compte bien intégrer cela dans le dispositif, il peut convenir pour pré-chauffer le fluide qui sera vaporisé.

[invitef793e74a]

Parce que le système que tu as présenté fonctionne sans apport peut être ?

Si tu parles du schémas présenté plus haut j'ai dis qu'il était correct sur le principe, en aucun cas dans les dispositifs que je souhaites mettre en place. Simplement le principe, pour les profanes (tel que moi).

Je cherche donc bien un système qui me permettrait d'être autonome sans l'aide de la biomasse combustible. Meme si cela résoudrait beaucoup de problème

[invitee0b658bd]

Bonsoir,
vouloir produire de l'energie eolienne par vent faible est un mythe qui à la peau dure
l'energie contenue dans le vent est de la forme surface X vitesse^3
il est alors evident que par faible vent il n'y a pas d'energie
pour avoir de l'energie, il faut monter l'eolienne haut, le plus haut possible
si on gagne 20% sur la vitesse de vent , on gagne 72% sur la puissance.
quelques metres de mat sont moins cher qu'un "concentrateur de vent"

pour en revenir aux formules de calcul, il faut avant toute choses commencer par la theorie de betz
http://fr.wikipedia.org/wiki/Limite_de_Betz
cela te permet déja de fixer la limite maxi de l'energie que tu pouras produire avec une eolienne
fred

[invite2313209787891133]

Je n'avais pas tout lu, désolé.

[invitef793e74a]

Je n'avais pas tout lu, désolé.

Pas de soucis, la flemme je connais ^^

[invitef793e74a]

Bonjour,

Je reviens vers vous après quelques minutes de recherche sur le net au sujet de ce problème qui persiste.
Je viens de voir qu'il est possible de vaporiser de l'eau à une température plus basse que 100° en diminuant la pression.

Selon ce tableau:
http://www.thermexcel.com/french/tables/vap_eau.htm

Ma question est donc la suivante à présent,serait-il viable alors dans ce cas de vaporiser cette eau à l'aide d'une lampe (à faible consommation) ou d'un autre dispositif peu gourmand en énergie ?
Ma seconde question est : Est-il possible "facilement" de réduire la pression d'un volume d'eau a 0.05 bar ? Et dans n'importe quel cas, de quel matériel ai-je besoin pour y arriver?

Merci d'avance de me faire partager la science de vos cerveaux éclairés.

[invitef793e74a]

Une autre question me vient soudainement à laquelle je ne peux répondre étant donné ma faible connaissance en la matière.

Est-ce que cette vapeur (à 0.05 bar) aura une energie significative pour son utilisation en vue de faire fonctionner une turbine?


Je me pose cette question parce que je remarque que la masse, le volume et les joules que contient cette vapeur sont sensiblement différents par rapport à une vapeur à une autre pression (2 bar par exemple).

D'avance merci