Ptu - Four solaire

[Thoms28]

Salut, je suis actuellement en iut génie civil et j'ai un projet sur les fours solaires (oui à première vu on pense que c'est pas compatible mais si). J'ai donc identifié plusieurs "secteurs" sur lesquels bossé dans ce sujet, tout d'abord il y a l'optique avec les miroirs, la thermo..

Je suis la car je recherche depuis un petit moment quelques valeurs sur le coeff. de réflexion des matériaux mais j'ai du mal à en trouver pour différents miroirs (plan) car il existe des miroirs argenté et d'autres types. J'aimerais savoir si vous y aviez quelques connaisseurs sur ce forum pour m'aiguiller. Je sais que le miroir peut être remplacé par un aluminium mais je doute de la performance de celui-ci face au miroir.



Voici le four que je compte construire, la rampe est constituée de 9 miroirs égaux avec un faible écart d'inclinaison pour réaliser un mini "parabole", et j'aimerais justifier mon choix de garder le miroir meme si le cout sera plus élevé qu'avec de l'alu. par son efficacité à la réflexion. Sur ce four, on ne chauffe pas directement le plat mais un espace fermé et isolé à l'aide du miroir.

Je répondrais a toutes les questions bien entendu car même si je demande de l'aide je peut échanger aussi.

Merci d'avance pour votre aide
-----

[albanxiii]

Bonjour,

Comme indiqué dans http://forums.futura-sciences.com/tp...-tpe-tipe.html

- Les sujets traités
Seuls les sujets relatifs aux questions administratives, pédagogiques et méthodologiques seront traités dans la section TPE/TIPE. Exemple : comment trouver une problématique ? Comment organiser mon plan de rapport ? Comment se déroule l’évaluation ? Comment préparer mon exposé ? Quoi mettre dans l’introduction ?
Par contre, les questions scientifiques ou techniques devront être posées sur les forums scientifiques ou techniques concernés.
Par exemple, dans le cas d’un TPE sur les Bobines, si la question concerne le fonctionnement d’une bobine ou les différents types de bobines, alors posez cette question sur le forum électronique : vous aurez davantage de réponses, et ça permettra d’éclaircir la section TPE.

votre sujet sera plus à sa place dans la rubrique Physique, où je le déplace.

L'équipe de modération.

[LPFR]

Bonjour.
Vous aurez du mal à justifier votre choix. Il y a très peu de différence de réflectivité entre l’aluminium et l’argent.
Vous aurez aussi à justifier l’utilisation de si peu de miroirs plans et celle du chauffage indirect.
Au revoir.

[f6bes]

Salut, je suis actuellement en iut génie civil et j'ai un projet sur les fours solaires (oui à première vu on pense que c'est pas compatible mais si). J'ai donc identifié plusieurs "secteurs" sur lesquels bossé dans ce sujet, tout d'abord il y a l'optique avec les miroirs, la thermo..

Je suis la car je recherche depuis un petit moment quelques valeurs sur le coeff. de réflexion des matériaux mais j'ai du mal à en trouver pour différents miroirs (plan) car il existe des miroirs argenté et d'autres types. J'aimerais savoir si vous y aviez quelques connaisseurs sur ce forum pour m'aiguiller. Je sais que le miroir peut être remplacé par un aluminium mais je doute de la performance de celui-ci face au miroir.



Voici le four que je compte construire, la rampe est constituée de 9 miroirs égaux avec un faible écart d'inclinaison pour réaliser un mini "parabole", et j'aimerais justifier mon choix de garder le miroir meme si le cout sera plus élevé qu'avec de l'alu. par son efficacité à la réflexion. Sur ce four, on ne chauffe pas directement le plat mais un espace fermé et isolé à l'aide du miroir.

Je répondrais a toutes les questions bien entendu car même si je demande de l'aide je peut échanger aussi.

Merci d'avance pour votre aide

Bjr à toi,
La forme de l'ensemble de tes miroirs devra etre parabolique.
Si tu veux VRAIMENt etre hyperpointilleux.... c'est pas des miroirs "odinaires" (tain à l'arriére du miroir) qu'il faut, mais des
miroirs type astronomie (partie REFLECTEUR sur la face avant du miroir )( miroirs aluminés).
C'est couteux et strictement inutile pour faire réchauffer un plat de nouilles !!
D'autre part il est aussi INUTILE de concentrer les rayons du soleil en un point plus ou moins petit.
Il vaut mieux repartir le rayonnement sur une surface plus grande ( récipient) afin de chauffer le réciopient
uniformément.
Donc les "défauts de surface" du réflecteur sont plus un avantage qu'un défaut.
Pour ma part j'utilise une parabole de 1.2m recouverte de papier alu ménagé ( 2euros les ..30m !!) collé
à la colle tapisserie.
cette parabole est dehors en permanence sur la terrase de temps en temps elle prend une averse, mais le papier
alu reste collé durant toute la belle saison.
Je "retapisse" à la saison d'aprés.
Les coff sont suffisamment élevés (alu ) pour ne pas s'embéter la vie avec des ..miroirs en verre !! ( couteux/ cassants)

Bonne journée

[A voir en vidéo sur Futura]

[Thoms28]

Bonjour, apres reflexion avec notre groupe et notre budget, on pense se lancer dans un four fait avec un demi bidon en tole. Je vous donne le lien mais j,'aimerais savoir si vous connaissez la peinture reflechissante, si elle est efficace et ou la trouver. http://fr.wikihow.com/fabriquer-et-u...n-four-solaire

[LPFR]

Bonjour.
Vous ne pouvez pas transforment une surface quelconque en miroir avec de la peinture.
Vous ferez mieux de recouvrir le miroir avec le la tôle d’aluminium polie.
Ou, moins cher, avec du papier collant miroir (en vente dans les magasins de bricolage).
D ce genre :
http://www.amazon.fr/Papier-Miroir/s...apier%20Miroir
Évidement, pour fabrique une surface "sphérique" il faut tricher et faire des multiples découpes.
Au revoir

[Thoms28]

Merci pour le conseil je pense que ça va nous aider mais je pensais aussi au lieu d'utiliser un spray pour l'isolation extérieur, on peut faire une sorte de bac pour isoler avec du polystyrène

[RomVi]

Bonjour

Bonjour, apres reflexion avec notre groupe et notre budget, on pense se lancer dans un four fait avec un demi bidon en tole. Je vous donne le lien mais j,'aimerais savoir si vous connaissez la peinture reflechissante, si elle est efficace et ou la trouver. http://fr.wikihow.com/fabriquer-et-u...n-four-solaire

Ce plan est absurde, la peinture va diffuser la lumière dans toutes les directions, non seulement elle ne va pas se focaliser sur la source, mais en plus une bonne partie de l’énergie va ressortir à travers la vitre (qui laisse passer la lumière visible). Il vaudrait encore mieux peindre l’intérieur en noir.

Il est préférable de tapisser l’intérieur du demi fût avec du papier alu, ou si le budget le permet avec les feuilles que LPFR préconise.
Avec un miroir de ce type (cylindrique) la lumière va se focaliser sur un segment qui part du fond du fut jusqu'au demi rayon, il faudra donc adapter la source en conséquence.

Une isolation de la surface extérieure est toujours un plus (de même qu'un double vitrage), mais ça fonctionnera déjà très bien sans.

[Thoms28]

Ouais j'ai abandonné l'idée de la peinture et l'idée du film miroir me plaît.

Je ne comprend pas quand tu dis qu'il faudras adapter la source ? Car la source seras le soleil.

Ensuite pour la vitre on est obligé le four ici sert à chauffé l'air surtout, et on pense prendre une ustensile en aluminium ou cuivre noir pour emmagasiner la chaleur réfléchis par le four ?

Et ton histoire du segment j'aimerais savoir comment on peut l'expliquer ou le déduire si tu peut juste m'aiguiller ça serait top.

Enfin pour l'isolation on pense faire un bac en bois, mousse expansive dans les angles pout évité toutes fuites et enfin entre les arrêtes au somment qui seront en contact avec le four, l'air en dessous seront un bon isolant. Je ferais des croquis pour mieux vous représenter la chose.

En tout cas merci pour votre aide

[RomVi]

Je ne comprend pas quand tu dis qu'il faudras adapter la source ? Car la source seras le soleil.

Petit lapsus, je voulais dire "la cible"

Ensuite pour la vitre on est obligé le four ici sert à chauffé l'air surtout, et on pense prendre une ustensile en aluminium ou cuivre noir pour emmagasiner la chaleur réfléchis par le four?

La vitre permet d'éviter l'advection : La cible chauffe sous l'effet du rayonnement du soleil concentré, puis cette cible chauffe l'air environnant par convection, ce qui la refroidit, mais ce n'est pas l'air chaud qui va la réchauffer au départ.
La vitre permet d’empêcher cet air chaud de partir, et donc garde la cible dans une ambiance plus chaude. L'efficacité s'en trouve améliorée, mais ça peut fonctionner sans.

Et ton histoire du segment j'aimerais savoir comment on peut l'expliquer ou le déduire si tu peut juste m'aiguiller ça serait top.

Il suffit de tracer la réflexion des rayons sur une courbure circulaire. Tu as un exemple représenté ici : https://upload.wikimedia.org/wikiped...r_sph_conc.gif
Sur un demi cerce complet (je n'ai pas trouvé d'illustration) les rayons focalisent jusqu'à la courbure.

Enfin pour l'isolation on pense faire un bac en bois, mousse expansive dans les angles pout évité toutes fuites et enfin entre les arrêtes au somment qui seront en contact avec le four, l'air en dessous seront un bon isolant. Je ferais des croquis pour mieux vous représenter la chose.

Ça me semble une bonne idée. Attention quand même, un four à concentrateur fermé par une vitre peut monter à une centaine de degrés au dessus de la température ambiante voire plus, il faut être sur de bien dissiper l’énergie (avec de l'eau en ébullition par exemple), sans quoi la cible peut aller jusqu'à prendre feu.

[f6bes]

Ensuite pour la vitre on est obligé le four ici sert à chauffé l'air surtout, et on pense prendre une ustensile en aluminium ou cuivre noir pour emmagasiner la chaleur réfléchis par le four ?

Remoi,
Vaut mieux utiliser des ustensiles en FONTE...noire pour emmagasiner la chaleur.
Bonne journée

[Thoms28]

Merci pour les conseils j'apprends pas mal de choses, sur le plan on voit qu'il faut placer une couche de métal pour avoir une surface plane j'ai donc pensé à du zinc ou de l'alu vous en pensez quoi ?

[f6bes]

Remoi,
Tu veux la placer OU ...ta couche de métal ??
A+

[Thoms28]

A l'intérieur du bidon, selon la surface du bidon si elle est plane ou non pour ensuite posé les films miroirs

[RomVi]

Non ce n'est pas indispensable, il suffit d'étaler le film sur le fond du bidon. Il n'est pas utile d'en mettre sur les cotés, par contre tu pourra les peindre en noir mat.

[RomVi]

Remoi,
Vaut mieux utiliser des ustensiles en FONTE...noire pour emmagasiner la chaleur.
Bonne journée

Ça c'est de la bonne vieille sagesse populaire
Tu as regardé la capacité thermique de la fonte ?

[f6bes]

Bjr à toi,
Ce que je sais ,c'est que la fonte c'est Loooooooooooooooog à chauffer et c'est tout autant Looooooooooooog à refroidir.
L'inertie ça a parfois du bon.
Bonne journée

[Thoms28]

Je peind les deux demi cercle en noir ?

[RomVi]

Oui, parce qu'ils ne joueront aucun rôle dans la concentration de la lumière (si le four est bien orienté les fond sont parallèles aux rayons du soleil), mais peint en noir ils absorberont la lumière diffusée par la cible.

[f6bes]

Je peind les deux demi cercle en noir ?

Remoi,
TOUT ce qui DOIT absorber...en NOIR.
TOUT ce qui DOIT ..réfléchir en....matériau ...réfléchissant
Bonne journée

[Thoms28]

Si je suis ton raisonnement alors les cotés doivent être réfléchissant et non absorbant donc je dois bien les faire avec du films miroir et non les peindre

[RomVi]

Non, parce que si les bords sont réfléchissants ils n'auront aucun effet avec la lumière directe du soleil, mais ils vont refléter la lumière diffusée par la cible vers l'extérieur.
Inversement si les bords sont noirs cette lumière ne va pas s'échapper.

[f6bes]

Si je suis ton raisonnement alors les cotés doivent être réfléchissant et non absorbant donc je dois bien les faire avec du films miroir et non les peindre

Remoi,
tes cotés REFLECHISSE dans quelle direction !!
Faut un peu...réfléchir.
A+

[RomVi]

Et ton histoire du segment j'aimerais savoir comment on peut l'expliquer ou le déduire si tu peut juste m'aiguiller ça serait top.

J'ai fais une petite feuille Excel afin de rendre la chose plus vivante . Tu peux changer la valeur en jaune de 0 à 1 (0 étant un rayon qui passe par le centre, 1 par le bord du fut).
Je n'ai représenté qu'une seule réflexion, au delà d'une certaine valeur (environ 0.85) il y a plusieurs réflexions successives, mais il n'y a pas vraiment de sens à les calculer car la surface réfléchissante ne sera pas aussi précise.

J'ai fais un petit schéma et j'ai noté les formules de calcul au cas où, mais c'est de la trigo élémentaire.

[Thoms28]

Ah c'est super cool, des que je peut je look la piece jointe.

Pour le ptu je pense faire 3 partie :

Partie 1 : Choix du four, comparaison, justification

Partie 2 : Conception, plan, tests

Partie 3 : Théorique, rayonnement, thermique, transfert de chaleur : convection, conduction et rayonnement

Merci encore pour ton aide c'est super sympa