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Vélo à récupération d'énergie électrique.



  1. #1
    ProtodoxFR

    Question Vélo à récupération d'énergie électrique.


    ------

    Bonjour, je suis actuellement étudiant en Terminale Sti2D. Nous avons donc à réaliser pour nôtre Bac, un projet de fin d'année. étant en Energie et Environnement, mon projet ce porte sur de la récupération d'énergie. En effet j'ai pour support un vélo (VTT), et je dois grâce à ce vélo récupérer l'énergie musculaire produite par le cycliste, afin de la transformer en énergie électrique qui sera ensuite réinjecter dans le réseau EDF pour diminué la facture électrique de l'utilisateur.
    Pour cela j'ai quelques contraintes ( Cahier des charges ).

    - Une adaptabilité au réseau 240 V/50Hz
    - Un rendement énergétique supérieur à 70%
    - Un temps d'installation d'à peu près 1 minute

    En effet ce projet est assez compliquer à mettre en place et nous avons évoquer plusieurs théorie. Ce servir d'un HomeTrainer et récupérer l'énergie à partir de celui-ci. Nous avons envisagé un système de courroie mais celui-ci est trop long à mettre en place et n'entre donc pas dans nos critère.

    En espèrent que vous pourrez partager vos idée afin de réaliser ce projet.

    Merci d'avance.

    -----

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  3. #2
    Mecanik77

    Re : Vélo à récupération d'énergie électrique.

    Bonjour,

    Montre-nous (un dessin, un schéma explicatif...) quelles sont les solutions que vous avez envisagées pour le moment.
    Le vélo est directement branché sur le réseau EDF??? Non il vous faut certainement prévoir un système de stockage.
    Vous allez utiliser une génératrice...quelles sont les conditions pour produire de l'électricité? Quelle grandeur mécanique conditionne le courant? Quelle grandeur mécanique conditionne la tension?

  4. #3
    invite07941352

    Re : Vélo à récupération d'énergie électrique.

    Bonjour,
    Si vous avez un home trainer générateur couplé sur le secteur ( une belle usine à gaz ...) à ROULEAUX , c'est immédiat :
    Vous arrivez avec votre VTT de route et sans même cesser de pédaler , vous passez sur le home trainer qui se met à débiter sur le réseau EDF ...
    "Un état bien dangereux : croire comprendre "

  5. #4
    calculair

    Re : Vélo à récupération d'énergie électrique.

    Bonjour

    Il s'agit de connecter une centrale électrique au réseau EDF

    Il faut

    1) Que la tension disponible à la sortie de la centrale soit légèrement supérieure à la tension EDF

    2) Il faut que cette tension soit en phase avec le réseau

    3) Cela impose une vitesse de rotation precise de l'alternateur et un calage angulaire précis.

    Compte tenu des variations de vitesse de pédalage, il faut passer par un stockage en continue de l'électricité produite, et un convertisseur Continue / alternatif pour a connection réseau

    Il faut evidemment prévoir des systèmes de protection pour éviter que tout flambe....! mais cela est fait dans toutes les centrales.


    Il reste à evaluer la puissance produite par un pédaleur....elle est de l'ordre de 50 W sur un temps significatif


    Comme l'electicite coute environ 20 centimes le kWh, il faut pédaler 20 h pour produire 1 kWh et récupérer environ 20 centimes....

    Le projet est donc très écolo....
    Dernière modification par LPFR ; 22/01/2016 à 09h36. Motif: faute de frappe
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  6. #5
    ProtodoxFR

    Re : Vélo à récupération d'énergie électrique.

    Bonjour merci pour vos réponses,

    Concernant des plans, schéma.. Nous en sommes encore au stade de la réflexion, comme je l'ai dis nous aurions voulu passer par un Hometrainer, nous avons également regarder pour passer par une dynamo mais produire 3W n'est pas du tout suffisant. Plus on cherche et plus on à l'impression que nôtre projet ne pourra pas être réalisé. En effet celui ci présente trop de contrainte pour réaliser quelque chose qui en sois est déjà assez difficile pour des élèves de lycée.

    La réponse de catmandou m'intéresse fortement, nous avons déjà la possibilité d'avoir un HomeTrainer mais celui ci ne fais que de nous permettre de rouler simplement sans ce déplacer. Comment pourrai t-il générer de l'électricité ? Nous avons penser à une Génératrice.

    Pour répondre à Mekanik, non le vélo ne sera pas directement brancher au réseau, nous allons passer je pense par un onduleur d'injection réseau utilisé pour de petites éolienne. Cela devrais faire l'affaire.

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

    Re : Vélo à récupération d'énergie électrique.

    un cycliste " bien entrainé" fournira 200 watts pendant 1/2 heure , puis tombera du vélo.

    soit 0,1 kW.h

    au prix du kW.h et des frais d'installation : c'est une aberration
    Dernière modification par PIXEL ; 22/01/2016 à 09h28.

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  10. #7
    ProtodoxFR

    Re : Vélo à récupération d'énergie électrique.

    J'ai conscience que se projet est bateau et qu'il ne mène à rien, malheureusement je suis contraint de faire avec

  11. #8
    invite07941352

    Re : Vélo à récupération d'énergie électrique.

    Citation Envoyé par ProtodoxFR Voir le message

    La réponse de catmandou m'intéresse fortement, nous avons déjà la possibilité d'avoir un HomeTrainer mais celui ci ne fais que de nous permettre de rouler simplement sans ce déplacer. Comment pourrai t-il générer de l'électricité ? Nous avons penser à une Génératrice.
    Re,
    Parce que , en dehors des aberrations déjà citées , vous voulez produire de l'électricité en vous déplaçant ????
    "Un état bien dangereux : croire comprendre "

  12. #9
    ProtodoxFR

    Re : Vélo à récupération d'énergie électrique.

    Non, pas de déplacement, simplement comme pour un vélo d'appartement mais enfin plus de style HomeTrainer car on dois utiliser un VTT qui dois pouvoir être utilisé en extérieur également. J'ai vraiment l'impression que mon Bac ne va pas bien se passer.

  13. #10
    PIXEL

    Re : Vélo à récupération d'énergie électrique.

    un peut d'esprit critique AVANT d'accepter le sujet eut été souhaitable....

    sinon , pour rester dans la science friction , on peut envisager une génératrice d'éolienne
    (donc conçue pour une faible vitesse de rotation).

    ça me semble une des approches les moins irréalistes.

  14. #11
    invite07941352

    Re : Vélo à récupération d'énergie électrique.

    Citation Envoyé par ProtodoxFR Voir le message
    Non, pas de déplacement, simplement comme pour un vélo d'appartement mais enfin plus de style HomeTrainer car on dois utiliser un VTT qui dois pouvoir être utilisé en extérieur également. J'ai vraiment l'impression que mon Bac ne va pas bien se passer.
    Alors le plus simple , c'est bien un home trainer à rouleaux pour vélo normal , qui entraîne une génératrice , voir un alternateur auto acheté sur une casse ou sur un site de petites annonces :
    la première au hasard : http://www.leboncoin.fr/equipement_a...68.htm?ca=12_s
    "Un état bien dangereux : croire comprendre "

  15. #12
    izentrop

    Re : Vélo à récupération d'énergie électrique.

    Bonjour,
    Ça va dépendre du budget alloué.
    Certains vont bondir, mais une idée : https://www.youtube.com/watch?v=fCa1sWc1LoM

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  17. #13
    ProtodoxFR

    Re : Vélo à récupération d'énergie électrique.

    On part sur un budget de 1000 euros voir plus si nécessité

  18. #14
    PIXEL

    Re : Vélo à récupération d'énergie électrique.

    et que devez vous construire et/ou acheter ?

  19. #15
    ProtodoxFR

    Re : Vélo à récupération d'énergie électrique.

    Alors pour ma part j'achète de quoi récupérer l'énerginjecter. Ensuite il y a un groupe ITEC avec nôtre groupe, qui eux vont s'occuper de concevoir le support pour le vélo ainsi que le système Hometrainer si on choisis celui ci. De nôtre côté nous avons un budget de 1000 euros et du leurs également je suppose.

  20. #16
    izentrop

    Re : Vélo à récupération d'énergie électrique.

    Le support peut se fabriquer avec de la récup, comme dans la vidéo.
    On peut trouver un alternateur avec régulateur de petite voiture, reste la batterie et l'onduleur.

  21. #17
    PIXEL

    Re : Vélo à récupération d'énergie électrique.

    attention aux alternateurs de véhicule : leur excitation électrique plombe leur rendement.

    mieux vaut une génératrice à aimants permanents , pour la santé cardiaque de l’écureuil.

    si c'est à injecter direct dans le réseau , nul besoin de batterie , mais l'onduleur synchrone n'est
    pas anodin à fabriquer , et certainement pas du niveau terminale.
    Dernière modification par PIXEL ; 22/01/2016 à 11h33.

  22. #18
    izentrop

    Re : Vélo à récupération d'énergie électrique.

    Citation Envoyé par PIXEL Voir le message
    attention aux alternateurs de véhicule : leur excitation électrique plombe leur rendement.
    Avec le rapport de vitesse du vélo et le bon choix du modèle, on peut l'optimiser, il me semble.

    Dans ce document, page 50 il est question de 2 A d'excitation pour 75 A débité dans une batterie, 1.5 % de perte donc ?
    Et le rendement page 52 ?
    http://www.utc.fr/lec/theses/manuscr...se_AGimeno.pdf
    Dernière modification par izentrop ; 22/01/2016 à 12h40.

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  24. #19
    izentrop

    Re : Vélo à récupération d'énergie électrique.

    erreur 2.6 % de perte d'excitation, je ne sais plus faire une règle de trois
    Sur 90 % de rendement ça ne devrait pas trop se sentir
    Dernière modification par izentrop ; 22/01/2016 à 12h54.

  25. #20
    Dynamix

    Re : Vélo à récupération d'énergie électrique.

    Citation Envoyé par calculair Voir le message
    Il s'agit de connecter une centrale électrique au réseau EDF
    Il faut ...
    Il faut surtout l' autorisation de l' EDF .
    C' est le plus gros obstacle .

  26. #21
    PIXEL

    Re : Vélo à récupération d'énergie électrique.

    en projet de potache , ça n'est pas le probléme

  27. #22
    verdifre

    Re : Vélo à récupération d'énergie électrique.

    La génératrice la plus simple pour ce genre de chose reste quand même le moteur de vélo. Choisir un moteur brushless sans reduction, cela fait un alternateur convenable

  28. #23
    trebor

    Re : Vélo à récupération d'énergie électrique.

    Citation Envoyé par izentrop Voir le message
    Avec le rapport de vitesse du vélo et le bon choix du modèle, on peut l'optimiser, il me semble.

    Dans ce document, page 50 il est question de 2 A d'excitation pour 75 A débité dans une batterie, 1.5 % de perte donc ?
    Et le rendement page 52 ?
    http://www.utc.fr/lec/theses/manuscr...se_AGimeno.pdf
    Bonjour,

    Avec un tel débit de 75 A, il faudra avoir de gros mollet pour tenir la cadence, surtout que le vitesse de rotation du rotor devra être très élevée, bien supérieur à 3000 T/min.
    De plus 75 A en 12 V = 900 Watts, il faudra un surhomme pour y arriver, déjà 250 W étant un effort énorme sur un vélo.

    Regarde sur ta voiture le diamètre des deux poulies ( alternateur et du vilebrequin ), elles ont un rapport de 3 à 4.

    Au ralenti du moteur, l'alternateur est déjà à +/-3000 t/min et il ne débite pas des masses à cette vitesse
    Dernière modification par trebor ; 22/01/2016 à 15h15.
    Lorsqu'on sait, on sait pour longtemps (vélo, nager, jongler,.....)

  29. #24
    verdifre

    Re : Vélo à récupération d'énergie électrique.

    Je pense finalement que le plus simple (si on peut être en triphasé) est d'ntrainer la roue arrière par un moteur asynchrone, le cycliste étant alors chargé de forcer sur le moteur pour lui faire depasser la vitesse de synchronisme. Le rendement n'est pas affreux et cela ne demande aucune interface supplémentaire.

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  31. #25
    izentrop

    Re : Vélo à récupération d'énergie électrique.

    Evidemment Trebor, le but était de faire la part des pertes d'excitation et j'ai précisé qu'il fallait choisir un modèle en relation à la puissance demandée. Dans la doc citée, c'est un alternateur de 3.5 kw.

    L'alternateur auto à griffes a une forte puissance volumique et l'excitation permet d'adapter la puissance à l'utilisation et d'optimiser le rendement.
    Vu qu'on peut en trouver pour un prix dérisoire, je voulais être sûr que l'excitation soit vraiment un handicap.
    Dernière modification par izentrop ; 22/01/2016 à 15h30.

  32. #26
    izentrop

    Re : Vélo à récupération d'énergie électrique.

    3000 tr/mn avec une poulie de 5,5 cm de diamètre correspond à une vitesse d'environ 30 km/h

  33. #27
    PIXEL

    Re : Vélo à récupération d'énergie électrique.

    faudra prévoir la bouteille de "pot belge " !

  34. #28
    izentrop

    Re : Vélo à récupération d'énergie électrique.

    Au lieu d'ironiser, que pense tu de cette doc ? A moins que tu ais un autre document qui contredise leurs mesures ? ou j'ai mal interprété ?

  35. #29
    PIXEL

    Re : Vélo à récupération d'énergie électrique.

    Trebor à tout dit !

  36. #30
    izentrop

    Re : Vélo à récupération d'énergie électrique.

    Il n'a pas lu ce que j'ai écrit précédemment et il est évident qu'un humain normalement constitué, même avec une bière belge dans le pif, ne peut pas développer 900 w . La question n'était pas là. tant pis, j'ai assez perdu de temps.

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