système de génération d'électricité à partir d'eau chaude ou de vapeur

[invitee1231dac]

Bonjour,
Je suis à la recherche d'un système de génération d'électricité à partir d'eau chaude ou de vapeur.
En effet, je viens d'investir dans une installation de chauffe-eau solaire et, vivant dans le Sud-Ouest, même en cette saison (mars) mes besoins en eau chaude sont déjà quasiment couverts. Mais je sais très bien qu'en été, la période où l'énergie solaire disponible sera la plus forte, cette installation sera en sous-production, voire elle consommera de l'énergie et de l'eau pour refroidir l'installation : la température de l'eau dans le cumulus ne pouvant pas dépasser 100°C, alors que les capteurs devraient monter jusqu'à 200°C.
Je souhaiterais donc savoir si il existe de petites unités de production d'électricité permettant de profiter de toute cette énergie "gaspillée".
D'autant plus que le rendement énergétique du solaire "chauffant" est très supérieur à celui du photovoltaïque.

J'ai bien trouvé quelques pistes sur wikipedia ( C.F. http://en.wikipedia.org/wiki/Modern_steam )
La solution de http://www.powertherm.de/english/technik.php semble plus adaptée à mes besoins, mais je ne trouve pas d'information sur des importateurs potentiels.
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[invite0324077b]

en plein été les capteur peuvent peut etre monter a 200 °c a debit nul mais des que l'on prend une puissance utile la temperature baisse

en plus avec de l'eau la pression depand de la temperature
P = (T/100)⁴

200°c fait donc 16 bar : peut de chance pour que le capteur supporte

150°C fait 5 bar c'est deja moins pire mais ce n'est meme pas sur ...

ensuite il faut voir le rendement esperé : le rendement maxi du cycle de carnot est
r = 1 - T2/T1

avec une machine a vapeur simple a echappement a l'atmoshere la temperature froide est 100°C + 273 = 373°K

avec une vapeur a 150°C = 423°K
r = 1 - 373/423 = 0.118 = 11%
ce n'est pas glorieux et ce n'est que le maximum theorique en pratique ca sera deja un exploit d'obtenir 5% : ce qui explique que les constructeur ne se bousculent pas pour fabriquer ca

on peut quand meme faire mieux avec condensation : avec un condenseur bien refroidit a 20°C + 273 = 293°K par des tuyaux de pseudo-geothermie par example
r = 1 - 293/423 = 0.307 = 30%
c'est mieux mais c'est toujours un maximum theorique : a 20°C la pression de vapeur est tres faible donc le volume de vapeur est enorme il faudrais des pistons enormes pour pousser la detente jusqu'a une temperature aussi basse : pratiquement on n'y arrive pas avec des pistons et guere mieux avec des turbine

donc il faut commencer le cycle de 150°C a 80°C avec de la vapeur d'eau et finir le cycle de 80°c a l'ambiante avec un fluide comme une pompe a chaleur : d'ailleur cette pompe a chaleur reelement reversible pourait a d'autre periode de l'année reprendre sa fonction de pompe achaleur et donc ne pas servir uniquement de moteur solaire

les pompes a chaleurs reversibles du commerce ne le sont pas : il y a seulement inversion de la destination de la chaleur vers l'interieur ou l'exterieur mais pas reversibilité c'est a dire passage de la fonction pompe a chaleur a la fonction moteur ...

[invite0324077b]

j'ai presque le meme projet mais avec capteur parabolique et chaudiere adapté a 16bar et 200°C = 473°K et peut etre meme plus avec vapeur surchauffé
r = 1-293/473 = 0.38 = 38%

je n'ai toujours rien trouvé dans le commerce : tout est a construire

[invitea4a042cf]

L'idéal aurait été de mieux dimensionner le chauffe-eau (quitte à avoir un appoint bois), et d'utiliser le reste de ton toit et de tes sous pour du photovoltaïque.
Mais maintenant que tu as trop d'eau chaude, je ne vois pas trop quoi en faire.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite0324077b]

le systeme a vapeur n'a pas dit son dernier mot : le photovoltaique est cher et ne marche qu'avec le soleil et rien d'autre : un moteur a vapeur peut marcher tantot avec le soleil quand il y en a , et tantot avec une chaudiere a bois pour faire de la cogeneration : et je crois que le prix poura descendre tres bas quand il sera construit en serie ...

on peut meme imaginer la partie haute temperature de la machine a vapeur marchant en cogeneration en donnant de l'energie mecanique a la partie basse temperature marchant en pompe a chaleurs : pompe a chaleurs sans electricité !

[invitedbdbcd5f]

Je crois que dans le principe un moteur Stirling serait bien adapté à ton cas.
Bien sûr il faudrait trouver un moteur stirling fonctionnant avec une différence de température d'environ 100° ou 150°, et vu le peu d'énergie qu'il te fournirait tu risquerais de mettre quelques siècles à le rentabiliser.

Eloi

[invitee1231dac]

Merci pour toutes vos réponses
A la base, l'idée m'est venue à la suite d'un reportage sur une centrale électrique fonctionnant sur ce principe, inaugurée par Shwarzeneger dans un désert.
Mais je suppose qu'il y a dans ce cas une question d'échelle, de dimension et de puissance du système...
chatelot16, tu es très "technique", je dois avouer que je n'ai pas tout compris, je partais de la valeur de rendement de 80% annoncée pour les capteurs solaire eau chaude, mais c'est vrai en y réfléchissant que le volume contenu dans les capteurs est faible et ne peut produire qu'une quantité limitée de vapeur, avec peu de pression, donc peu d'énergie mécanique...

Eloi, effectivement j'ai bien découvert le moteur stirling sur wikipedia, mais il semble qu'il n'y ait pas d'applications "grand public" excepté un ventilateur de processeur (ce qui est vraiment excellent : utiliser la propre chaleur du processeur pour faire fonctionner le ventilateur ! )

[polo974]

L'idéal aurait été de mieux dimensionner le chauffe-eau (quitte à avoir un appoint bois), et d'utiliser le reste de ton toit et de tes sous pour du photovoltaïque.

Entre le prix du thermique et celui du photovoltaïque, il en aurait eu bien peu...

Mais maintenant que tu as trop d'eau chaude, je ne vois pas trop quoi en faire.

Le stocker pour l'hiver, quelle question!

Plus le volume est gros, moins il faut d'isolant en proportion.
Et pour un stockage à long terme, échangeurs sous pression mais stockage en pression atmosphérique afin de réduire le coût de l'enveloppe.

Encore un avantage du solaire thermique sur le photovoltaïque...

[f6bes]

Mais maintenant que tu as trop d'eau chaude, je ne vois pas trop quoi en faire.

Bjr Cécile,
C'est le probléme MAJEUR des capteurs solaires (eau).
Un dimensionnement relativement "important" est nécessaire pour 'l'HIVER.
C'est là que l'on a BESOIN le plus d'eau chaude en général !!
Mais bien sur en pleine canicule, on sait plus quoi en faire !!!

Le meme probléme se pose pour les planchers chauffants !!
Faut évacuer HORS de la maison.
Certain disent (vendeurs) : dans la piscine.
Encore faut il en avoir une !!

Reste que les RADIATEURS en extérieur .
A+

[invitedbdbcd5f]

Autre solution : empêcher le soleil d'atteindre ton chauffe eau solaire, avec un store, un rideau, une couverture de survie....
Tu ne récupérera rien, mais au moins tu auras moins d'excès d'eau chaude

Eloi

[Zozo_MP]

Bonjour

Excellent il suffit d'utiliser de la domotique de base.
Si la température arrive à une certaine température sur le retour alors le volet électrique à lattes se baisse tout seul. Occultant plus ou moins le soleil.

Bon après il faut faire un système de régulation un peu sioux pour que le volet ne passe pas son temps à monter et descendre.

Cordialement

[invite0324077b]

un argument de plus pour faire un capteur orientable qui suit le soleil : ca multiplie par 1.5 l'energie recuperé en hiver et ca permet aussi d'eviter la surchauffe en desorientant completement