Pompes à chaleur et turbine au détendeur

[Baliethecat]

Bonjour,

Dans une pompe à chaleur on a une phase de détente du fluide caloporteur durant laquelle la pression chute, serait-il possible de récupérer de l'énergie lors de cette détente avec une turbine et un alternateur pour produire de l'énergie électrique par exemple ?

En notant W1 le travail du compresseur, Qc et Qf les transferts de chaleur au condenseur et à l'évaporateur et W2 le travail fourni par la turbine dans le détendeur on a:
W1+Qf = W2+Qc

Si maintenant on fait en sorte garder la chaleur dans le système on enlève Qc dans notre bilan et on a W1+Qf=W2 ce qui fait que W2>W1. Si le transfert de chaleur Qf provient de la chaleur de l'air ambiant, peut on produire plus d'électricité qu'on en paye pour faire tourner le système ? On aurait donc un système qui fournit de l'électricité à partir de la chaleur ambiante ?

Merci de m'éclairer car j'ai l'impression que quelque chose cloche...
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[gts2]

Je croyais les moteurs perpétuels interdits sur le forum ?
Bon ! "quelque chose cloche ?" : çà veut dire quoi "garder la chaleur dans le système" ?

[Baliethecat]

Bonjour gts2,
Merci de votre réponse.
Je ne vois pas pourquoi les moteurs perpétuels seraient interdits car c'est intéressant de démontrer pourquoi ils ne fonctionnent pas, vous ne pensez pas ?
En fait j'ai vu ce système : https://www.youtube.com/watch?v=VTq2...ature=youtu.be (l'explication commence à 1:07) et j'ai le pressentiment que cela ne fonctionne pas (moteur perpétuel) sans pouvoir le justifier.
Par garder la chaleur dans le système j'ai voulu dire absence d'un condenseur comme sur la vidéo. Ou va la chaleur qui est normalement transférée par le condenseur ?
Merci!

[gts2]

Je ne suis pas fan des videos : rapport information/(temps de lecture) ou rapport information/taille faible.
Auriez-vous un lien type .html ou .pdf ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[Baliethecat]

Non je n'ai pas de lien, merci quand même pour votre aide précieuse.
Quelqu'un pourrait-il m'aider à partir des informations que j'ai fourni ?

[gts2]

Le schéma


En haut le mélange gaz liquide est alimenté à la température T après réchauffage par l'air ambiant, donc Tambiant>T
En haut le mélange gaz liquide est alimenté à la même température (équilibre des phases oblige) par la sortie du compresseur qui est donc à une température supérieure à T, il faudra donc refroidir avec une source froide à Tfroid<T<Tambiant.
On a donc affaire à un moteur thermique tordu entre une source froide à trouver et l'atmosphère.

Sinon à un moment "le liquide subit une compression thermique" ?

[mach3]

Rappel : Mouvement perpétuel et systèmes assimilés

Fil en sursis, mach3, pour la modération

[Baliethecat]

Merci pour votre réponse,
Je pense que l'auteur de la vidéo parle de compression thermique lorsque le liquide absorbe la chaleur de l'air ambiant ce qui le fait monter en pression ? Si une source froide est ajoutée, pensez vous qu'un tel système serait capable de produire de l'énergie ? Si non, comment l'expliquer ?

[Baliethecat]

Bonjour Mach3, pouvez vous m'expliquer pourquoi cette machine est à mouvement perpétuel ??

[Benzki]

Bonjour à tous. Ce n'est pas la première fois que le sujet de la PAC accouplée à un moteur stirling ou un autre système est évoqué. Et je remarque qu'il y a souvent une confusion du fait que par rapport aux machines prétendues à mouvement perpétuel, ici, on justifie le fonctionnement en utilisant un "carburant" issu des calories présentes dans l'air ambiant, l'eau, ou la terre. Le raisonnement présenté est relativement simple : si une machine thermique (centrale thermique) doit brûler l'équivalent de 2,5 Kw thermiques pour fournir un Kw électrique, et qu'une PAC présente un COP de 5, le monsieur lambda se dit qu'avec les 5Kw-chaleur fournis à partir d'un Kw électrique, qui lui n'en a prélevé que 2,5 Kw chaleur (à la centrale thermique), il y a encore les 2,5 Kw chaleur restants qui pourraient être convertis en 1 Kw électrique, qui peut être injecté dans une nouvelle PAC, et s'inscrire dans un cycle vertueux sans fin.
Il suffit d'expliquer alors où se situe la méprise et monsieur lambda peut comprendre l'erreur.

[Baliethecat]

Merci pour cette réponse Benzki c'est beaucoup plus clair !

[RomVi]

Bonjour

Il me semble avoir vu cette même question il n'y a pas si longtemps. Il est en effet possible de placer une turbine sur la détente, mais on ne va pas récupérer grand chose puisque la détente se fait sur la phase liquide.

[azizovsky]

il y'a:

Verde propose des solutions techniques innovantes pour le cycle frigorifique, refroidissement par compression, la pompe à chaleur et la technologie énergétique. En 2017, il a proposé une nouvelle technologie brevetée1,2,3,4, utilisant une turbine pour la récupération d'énergie, recevant le Best Paper Award 20175. La thèse a ensuite été publiée à Institut international du froid (IIR)6.

https://fr.wikipedia.org/wiki/Giuseppe_Verde

[azizovsky]

j'en ai aucune idée de ce qu'il a inventé ....

[Baliethecat]

Bonjour à tous,
oui pour la récupération je conçoit que placer une turbine sur la détente peut être intéressant. Mais dans l'optique de générer de l'énergie cela me semble effectivement impossible car, à mon avis, le compresseur et la pompe consomment beaucoup plus que ce que l'on va récupérer avec la turbine (il faut aussi ajouter les pertes) et la récupération de chaleur dans l'air ambiant ne saura pas surcompenser l'écart entre ce que l'on paye et ce que l'on récupère en énergie.
Il serait intéressant de mettre tout ça sur un premier principe de la thermodynamique pour démontrer par un calcul que c'est absurde.

[gts2]

Mais dans l'optique de générer de l'énergie cela me semble effectivement impossible car, à mon avis, le compresseur et la pompe consomment beaucoup plus que ce que l'on va récupérer avec la turbine (il faut aussi ajouter les pertes) et la récupération de chaleur dans l'air ambiant ne saura pas surcompenser l'écart entre ce que l'on paye et ce que l'on récupère en énergie. Il serait intéressant de mettre tout ça sur un premier principe de la thermodynamique pour démontrer par un calcul que c'est absurde.

Oui, sauf qu'il faut passer par le second, il n'y a pas de pb avec W+Q=0 (sur un cycle).
Avec le second principe, en détaillant (parce que si on ne détaille pas çà tient en une ligne !), on établit l'égalité entre la variation d'entropie entre les sorties de la pompe et du compresseur et l'entrée de la turbine et celle du séparateur en sortie de turbine, qui est nulle, et on en déduit q<=0, donc l'ambiant ne fournit pas d'énergie mais il en reçoit.

[RomVi]

Tu as lu ce que j'ai écris plus haut, ou peut être n'as tu rien compris ?
Le compresseur compresse du gaz, mais la détente s'effectue sur le liquide, il n'y a pas du tout le même travail. Si on place une turbine sur le liquide on ne va récupérer qu'une infime fraction de la compression.

[Baliethecat]

RomVi oui je ne t'ai pas contredit... est ce qu'on pourrait parler de thermodynamique sans condescendance à 2 balles dans les réponses sur ce forum ?
Merci gts2 pour la solution, en effet tu as raison avec le second principe c'est mieux !

[RomVi]

Ta réponse précédente pouvait laisser supposer que non, mais si j'ai mal interprété je m'en excuse, il n'y avait aucune volonté de condescendance dans mon message.