Voitures et cogénération!

[alopex]

Encore une idée loufoque qui vient de me traverser l'esprit et que je vous soumet tel que...
a) Soit une voiture diesel développant 80 kW mécaniques à 4000 rpm soit environ 60 kW à 3000 rpm (cf le 50 Hz), celle-ci produit à ce régime une puissance thermique de 50 kW à 80°C environ sur son seul circuit de refroidissement...
b) Cette même voiture fait 30000 km par an (ce qui est déjà beaucoup) à 50 km/h de moyenne, elle est donc utilisée 600 h/an soit 6,8% du temps...le reste étant passé en stationnement.

Contraintes techniques: équiper le véhicule d'une prise de force, d'une dérivation de son circuit de refroidissement et d'un système de raccordement de l'échappement à l'extérieur.

On pourrait ainsi transformer un parking en centrale de cogénération raccordée au réseau EDF pour l'élec et à un chauffage urbain pour la chaleur!

Intérêt?

1) réaliser partout et à moindre frais des unités de cogénération de taille "respectable": 20 voitures = 1 MW thermique,
2) rentabiliser les voitures! l'exploitant de l'installation verserait au propriétaire du véhicule une somme correspondant à l'énergie produite et à l'usure du véhicule.

Ca me parait assez sympa a priori comme idée. Je vais approfondir la question et je vous tient au courant (alternatif!). Toutes réactions mêmes irritées sont les bienvenues...
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[alopex]

Post scriptum:

On perçoit aisément tout l'intérêt des véhicules hybrides pour la mise en oeuvre de telles installations

[Garion]

Plusieurs remarques :

- Je n'ai pas envie de changer ma voiture plusieurs fois par an parceque son moteur serait foutu rapidement
- As-tu fait un calcul du prix de revient du kWh ? Est-il compétitif par rapport à d'autres solutions ?

[alopex]

Chuis en plein dans les calculs, je te tiens au courant!

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitebdcb5c74]

bonjour,

en fait je trouve l'intérêt limité, pourquoi pas utiliser de vrais installation de cogénération, où la pollution totale équivalente serait probablement plus faible. Et puis le pétrole, est-ce vraiment la meilleure solution ????
Enfin ce ne sont que des commentaires perso.

En revanche, ce qui est sûr, c'est que dans cette situation précise, l'hybridation n'apporte rien, puisque si on fait les choses normalement, on va placer le moteur thermique à des points de fonctionnements bien choisis. Le rôle de l'hybride est juste d'éviter les zones de mauvais rendement du moteur.

en tous cas, c'est bien de lancer des idées

[invite981ec232]

on pourrait équiper le circuit de refroidissement d'un moteur Stirling pour récuperer l'energie thermique dissipée en energie electrique pour alimenter les peripheriques de la voiture lorsque qu'elle roule et la stocker lorsqu'elle s'arrete

[alopex]

Si, l'hybride à un gros intérêt c qu'il possède sa propres génératrice et donc il suffirait d'en prendre l'élec et de l'injecter dans le réseau...Avec un véhicule classique avec prise de force c plus compliqué: il faut coupler les véhicules sur un arbre entrainant une génératrice commune pour plusieurs véhicules.

Par ailleurs l'intérêt par rapport à une cogé dédiée, c que le coût d'investissement du moteur est réparti sur deux fonctions: la mobilité et la cogé. Bon c vrai aussi qu'un moteur de 1000 kW ne coût pas le prix de 10 moteurs de 100 kW, loin s'en faut. De plus, dans la "vraie" cogé, on récupère aussi la chaleur des gaz d'échappement d'où un rendement nettement supérieur.

[Garion]

on pourrait équiper le circuit de refroidissement d'un moteur Stirling pour récuperer l'energie thermique dissipée en energie electrique pour alimenter les peripheriques de la voiture lorsque qu'elle roule et la stocker lorsqu'elle s'arrete

Je pense que le poids du moteur Stirling entrainerait une hausse de la consommation du moteur à explosion supérieure à l'énergie récupérable.

[alopex]

Je pense que le poids du moteur Stirling entrainerait une hausse de la consommation du moteur à explosion supérieure à l'énergie récupérable.

C'est on ne peut plus vrai...Le constructeur allemand Solo qui doit être un des seuls au monde à produire en série des Stirling a peu près crédibles nous annonce:
- puissance: 9,5 kW,
- rendement: 24%,
- poids: 450 kg (!!!),
- dimensions: 1,28x0,7x0,98 (!)
Ca fait un beau bébé difficile à caser dans une voiture...Et si on ajoute les 450 kg, il faut plus que 9,5 kW pour déplacer cette masse de façon décente!!

[wizz]

salut alopex

meme avec un faible taux d'utilisation de la voiture, les villes sont déjà noyé sous la pollution.
en les faisant fonctionner 24/24h, je n'ose imaginer la conséquence...

[alopex]

A wizz,

Je pense que les conséquences en termes d'émissions polluantes seraient assez limitées parce que la cogé produit de la chaleur (supposée valorisée par un réseau de chauffage urbain) qui n'a plus à être produite par des chaudières. Bon il est certain que les émissions d'une bonne chaudière à gaz sont bien inférieures à celles d'un moteur automobile.

[Quisit]

cette idée n'est pas si loufoque pour le transport maritime ou fluvial, ou le poids et la taille du dispositif importe peu, de plus sur la plupart des océans (et des fleuves) on disposerait d'une source froide pratique pour le striling : l'eau

Et pouf, un diesel haut rendement avec l'echapement et le refoidissement en série sur un stirling

[alopex]

Mes réserves sur le Stirling s'appliquent seulement au voiture (c le même problème pour les turbines à gaz à récupérateur). Par contre, les poids lourds et autres moyens de transport peuvent peut être s'y prêter.
Par contre, juste encore une petite précision: l'échappement d'un moteur à haut rendement ne dépasse guère 400 °C, le circuit de refroidissemen est à 80° C ce qui fait quand même des sources de chaleur à faible température d'où un rendement médiocre. Le Stirling de chez Solo fait 24% avec une température haute de cycle de 700°C, avec la chaleur du moteur ca doit descendre à 15% voire moins...

[alopex]

J'ai un peu approfondi le calcul économique du truc...
Avec:
- prix de vente de la chaleur 0.055 €/kWh (tarif de référence "bas" de la CPCU à 0,0516 €/kWh - source DGEMP). La chaleur est supposée récupérée seulement sur le circuit de refroidissement, trop compliqué dans ce cas de figure pour l'échappement.
- prix de vente de l'électricité à EDF : 0.07 €/kWh (base arrêté du 31/07/01 conditions de rachat cogé)
- prix d'achat du gaz naturel: 0.0306 €/kWh(pci) - tarif GDF B2I.
Avec 3600 h de marche par an ("hiver" EDF) à 1500 rpm (pour limiter la fatigue moteur) ca dégagerait un excédent annuel par véhicule de 2 270 €.
1° réserve: ca ne peut marcher qu'au gaz naturel et ca suppose donc des adaptations moteur pour qu'il puisse marcher au gaz en poste fixe et à l'essence en mobile. Ca doit pas poser de problèmes insurmontables, mais il faut en tenir compte.
2° réserve: l'usure du moteur. J'ai du mal à apprécier...D'un côté, 3600 h/an par an ca fait 180 000 km/an à 50 km/h de moyenne ce qui est énorme. A l'inverse, faire tourner un moteur à charge constante et à faible régime génère bien moins de contraintes qu'un usage routier. A priori, ca me paraitrait pas délirant dans ces conditions de faire marcher l'engin 2 à 3 ans...avant échange standard moteur (3500-4000 € ?)

En plus, il faut tenir compte du surcoût de transformation initial du véhicule (bicarburation essence/GN, échangeur à plaques en dérivation sur le circuit de refroidissement, prise sur le circuit électrique) et des installation fixes (câblage électrique et poste HTA), alimentation gaz, circuit eau chaude et raccordement au chauffage urbain...

Le plan serait le suivant: l'exploitant de l'installation verse au propriétaire environ 75 à 100 €/mois pour qu'il gare son véhicule chez lui (stationnement gratuit!) et prend en charge l'entretien complet du groupe moteur générateur.

Merci pour vos avis et remarques...

NB.: j'ai basé mes calculs sur un hybride Toyota Prius. L'adaptation de véhicules classiques serait bien trop chère à mon avis...

[Quisit]

Je reviens sur ce fil parceque, dans le magazine "Energies & developpement durable" de ce mois, ils présentent un pick-up US qui ... récupère les calories perdues par le moteur pour en faire du jus grâce à des matériaux "thermoelectriques" ... une sorte de "photopile" de la chaleur, on chauffe et ça converti la chaleur en jus sans intermédiaire mécanique

voilà, des recherches sont donc en cours sur la question

[invitef023559c]

Je reviens sur ce fil parceque, dans le magazine "Energies & developpement durable" de ce mois, ils présentent un pick-up US qui ... récupère les calories perdues par le moteur pour en faire du jus grâce à des matériaux "thermoelectriques" ... une sorte de "photopile" de la chaleur, on chauffe et ça converti la chaleur en jus sans intermédiaire mécanique

voilà, des recherches sont donc en cours sur la question

Ne serait-ce pas du "photovoltaïque infrarouge"? Ne pourrait on pas faire de même avec les centrales électriques où la chaleur est produite en pure perte?

[alopex]

Je n'ai pas d'infos la dessus. Je sais qu'on peut convertir directement la chaleur en courant électrique (principe de fonctionnement des thermocouples pour la mesure des températures), par contre que pour des très faibles puissances à ma connaissance.
Je vais me documenter et je reviens...

[wizz]

C'est l'effet Peletier. C'est ce qu'on trouve dans les frigo à brancher dans les allume-cigare ou encore pour refroidir les cpu.

[Quisit]

dans l'article ils parlent d'un "indice Z" de rendement encore trop faible à l'heure actuelle, et sur lequel travaillent d'arrache pied des scientifiques.
C'ets un vrai fantasme, car effectivement dans toutes les applications ou de la chaleur est perdue ...