une parabole solaire thermodynamique

[Eric DUPONT]

Bonjours,

je voudrais réaliser une parabole solaire qui produit de l'electricité a partir de vapeur d'eau.
j'envisage une temperature de vapeur a 550°C pour une pression de 200 a 700 bar.
je me pose la question de savoir quel est la dimmenssion optimum de la parabole pour quel coute le moins cher possible. Est il par exemple plus interaissant de faire 3 parabole de 3 metres carré que une seul de 9 metre carré.

au niveau du miroir je me pose la question de quel concentration il faut et comment faire les miroirs? par exemple est til plus interaissant pour une parabole de 2 metre par 2 metres de coller des petit miroir de 20 cm par 20 cm qui concentreront donc 100 fois les rayons du soleil sur un point de 20 cm par 20 cm

une concentration de 100 est elle suffisante pour atteindre les 550°C ou est il prefferable d'augmenter la concentation pour l'orsque les conditions sont pas tres favorable: pollution, lever et coucher du soleil?

merci pour vos reponses
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[invite0324077b]

si une certaine concentration permet d'ateindre juste 500°c c'est mauvais : ca veut dire que ce 500°c est la temperature d'equilibre du truc placé au foyer : aucune energie utile

pour qu'une chaudiere fasse beaucoup de vapeur a 500° il faut que la temperature qu'elle prendrait si il n'y avait pas de vapeur a chauffer soit beaucoup plus haute

[invite76532345]

Bonjour

j'envisage une temperature de vapeur a 550°C pour une pression de 200 a 700 bar.
je me pose la question de savoir quel est la dimmenssion optimum de la parabole pour quel coute le moins cher possible.

L'énoncé même de votre question montre que vous n'êtes pas un "pro" de l'énergie (ni de l'orthographe française d'ailleurs). Ne pas être un "pro" de l'énergie n'est pas une tare en soi et chercher à se renseigner est fort honorable.
Il faut savoir que:
Le soleil, même en Seine et Marne, n'envoie dans notre pays que environ 1kW/m²heure en moyenne.
Si vous connaissez la puissance de votre générateur électrique (kW)... (Penser que la nuit sous nos latitudes il n'y a pas de soleil et que parfois le ciel est nuageux et il pleut) et la quantité d'énergie (kW.h) que vous désirez produire (rendement total de l'installation ~35% au mieux avec vos idées) il vous sera facile de calculer les dimensions de la parabole en divisant la puissance totale voulue par 0.35 pour obtenir une surface plane correspondant au cercle d' "ouverture".. Ensuite, transformer en fonction du "creux" de la parabole pour obtenir sa "surface miroir".
http://www.mathcurve.com/surfaces/pa...volution.shtml
Je lis d'autre part: une pression de 200 à 700 bars
Vous comptez trouver où de la tuyauterie et surtout une turbine à vapeur de dimensions "domestiques" fonctionnant sous de telles pressions ?
Sans compter que la vapeur surchauffée et à haute pression est un vecteur d'énergie particulièrement dangereux d'utilisation pour l'homme (et l'environnement) qui nécessite des installations et des connaissances techniques très spécifiques pour son utilisation.

A+

[wizz]

je voudrais réaliser une parabole solaire qui produit de l'electricité a partir de vapeur d'eau.
j'envisage une temperature de vapeur a 550°C pour une pression de 200 a 700 bar.

rien moins que ça!!!
550°C jusqu'à 700 bars
alors tout simplement, tu possèderas le reccord du monde dans le domaine du solaire thermique (si tu y parviens)
http://sfp.in2p3.fr/Debat/debat_ener...fp/rivoire.htm

dans une centrale nucléaire, on n'atteint pas ces genres de limites

mais soyons tolérant envers eric dupont
il est plutôt connu (et non reconnu!)dans le domaine de ultra basse température que l'inverse...

[A voir en vidéo sur Futura]

[Eric DUPONT]

merci pour le lien.
je pense que je veux installer ma parabole sur une maison a toit terasse.
effectivement pour obtenir 550° il faut que ca chauffe plus. je crois que ce qui m'interaissaerait de conaitre c'est une courbe de puissance solaire en fonction de la journée , du lieu et de l'année. comme ca je pourrais determiner la concentration necessaire pour avoir des hautes temperatures le plus ongtemp possible dans l'année.

[wizz]

petite question conne (histoire de se remettre à sa place humblement)
les divers projets de solaire thermique ont été dirigé par des armées d'ingénieurs super spécialisés dans ce domaine, pas des bricoleurs comme nous
ils ont aussi des budgets incomparables par rapport à ce qu'un particulier possède
et malgré ces 2 paramètres favorables (par rapport à nous particuliers), ils ne peuvent pas (ou ne veulent pas) atteindre des valeurs de température & pression si élevées

POURQUOI DONC????

[Eric DUPONT]

pression + temperature= rendement

c'est tout simple. pour le moment ca ne coute rien de faire un projet pour voir si c'est possible.

550 °c il faut de l'acier inox austetenique ca ce trouve chez les fabricant d'autoclave y compris les raccords. pour la pression et bien tout depend de l'epaisseur du tube.

pour le moment je vais commencer par 300°C et donc utilisé de l'acier inox normal. pour ce qui est de la turbine je vais utiliser un moteur a vapeur a piston.

[wizz]

pression + temperature= rendement

merci bien de le préciser pour nous
je sais bien qu'on est tous très con, et très blonds/blondes aussi, mais quand même...

par contre, est ce que ces gens ci-dessous seraient aussi imbéciles
pour ne pas avoir vu que pression+température=rendement ???????

petite question conne (histoire de TE remettre à TA place humblement)
les divers projets de solaire thermique ont été dirigé par des armées d'ingénieurs super spécialisés dans ce domaine, pas des bricoleurs comme nous
ils ont aussi des budgets incomparables par rapport à ce qu'un particulier possède
et malgré ces 2 paramètres favorables (par rapport à nous particuliers), ils ne peuvent pas (ou ne veulent pas) atteindre des valeurs de température & pression si élevées

POURQUOI DONC????

c'est faisable mais pas du tout recommandé de procéder de la manière suivante:
-je ne tiens pas compte de ce qui a déjà été fait avant moi
-je m'en fous de leur résultat
-je m'en fous de savoir s'ils ont réussi à faire aussi bien que ce dont je m'apprête à faire, ou voudrais faire
-je fonce tête baissée et je verrai au fur et à mesure...


Parce que malheureusement, ça te coutera des choses:
-l'acier haute performance, ce n'est pas gratuit
-....et encore moins si c'est de l'inox
-des joints et raccords pouvant résister à 700 bars (et accessoirement 550°C), ça ne court pas les rues, et je pense qu'avec ton salaire (normal comme tout le monde), tu pourras à la limite acheter 1 joint
-idem pour tout le reste
-sans compter qu'une rupture d'un gaz sous pression à 700bars, ça s'appelle une explosion. Et comme tu comptes faire ton projet chez toi, alors ne pas oublier qu'il y a aussi ta femme, tes enfants (et peut être des voisins à proximité), sans compter qu'il y a aussi ta maison (je doute qe l'assureur accepte de rembourser les dégats causés à ta maison pour ce genre de projets....)

Bref, commence par comprendre pourquoi des spécialistes dans le domaine solaire thermique ayant un budget "gigantesque" se sont limités à:
-une pression d'une centaine de bars, même pas 200 bars, et à des années lumières de tes 700 bars
-une température bien en dessous de tes 550°C

[invite2313209787891133]

Bonjour

De la vapeur d'eau à 550°C ça n'existe tout simplement pas, puisqu'on se trouve au delà de la température critique.

[inviteede7e2b6]

ce genre de sujet est ce que je définis par "Syndrome de Mac Gyver".

On reconnait les victimes à ce qu'elles ont appris la physique dans les séries américaines, au lieu d'avoir écouté les cours de sciences au lycée.

[Eric DUPONT]

merci pour vos reponses mais je trouve que vous vous éloignés du sujet.

a lire le document sur le solaire thermodynamique il semble que la principale difficulté ne soit pas la parabole mais le capteur ou se trouve concentré les rayons.

j'avais imaginé de faire un serpentin en inox avec une ciculation de vapeur d'eau qui part de l'exterieur vers l'interieurs. il ya le probleme de la couleur noir du tube. est ce que en mettant une vitre et le tout sous vide ca peux ameliorer les performances est ce que les surfaces d'echanges vont etre suffisantes?

[polo974]

pression + temperature= rendement

c'est tout simple. ...

C'est aussi tout faux:
différence de température sur température_haute = rendement (possible)

L'usage de la vapeur d'eau n'est utile que pour un cycle de rankine (machine à vapeur avec condensation), cette condensation permet d'éviter une grande partie du travail mécanique de recompression (au prix du passage par un changement d'état) et ainsi de gagner un peu sur le rendement mécanique.
Il y a d'autres cycles qui sont plus simples.
Il y a la combinaisons de plusieurs cycles qui permettent d'éviter de passer par des pressions si extrêmes.

Enfin, il y a la possibilité de viser moins haut pour atteindre un objectif plus raisonnable.

Un miroir cylindro-elliptique est également envisageable, plus simple à réaliser.

Sinon voir http://mshades.free.fr/isentropiques...ergetique.html (reprendre à la racine du site pour les autres pages sympas)

[Eric DUPONT]

effectivement pour la pression, ya peu etre pas besoin de 300 -700 bar et je ppense que 160 bar suffise. le cycle serait le suivant : eau a 100°C - mise sous pression a 160 bar- passage a l'etat vapeur avec une surchauffe a 550°C- detente dans l'etage haute pression- surchauffe a 550°C- detente dans l'etage basse pression environ 20 a 30 bar- condensation pour recuperer l'eau

tres bien ce lien, il semble qu'une vitre avec la mise sous vide reduit les radiations. mais au niveau de l'echangeur (j'aurais 2 circuit haute pression a 160 bar et basse pression a 20 bar) je me demande si le serpentin en inox austetenique enroulé a plat est la meilleur solution.

[Zozo_MP]

Bonjour Eric Dupont

Je constate que vous ne tenez pas compte de ce que l'on vous dit tout comme par le passé. Si vous persitez dans cette voie je fermerais le fil sans préavis.

Pour la modération Zozo_MP

De la vapeur d'eau à 550°C ça n'existe tout simplement pas, puisqu'on se trouve au delà de la température critique.

Comment et pourquoi réchauffer à 550° après l'étage haute pression ?

Cordialement

[Eric DUPONT]

bonjours zozo
Il s'agit donc effectivement de réchauffer les molécules d'eau a 550 degre avant la détente ( et non apres) et le comment faire est justement la ma question . 550 degré parceque c'est la limite des matériaux.
En espérant avoir répondu a votre question etqui représente la question que se pose l'ensemble des participants. Comment faire pour chauffer l'eau a 550 degré avec la parabole????

Bien cordialement a vous.

[polo974]

http://fr.wikipedia.org/wiki/Point_c...hermodynamique)

lire tous les mots...

[Eric DUPONT]

Merci, mais je ne vois pas vraiment le rapport avec la question. le but étant de chauffer de l'eau a 550°C, c'est la temperature atteinte par l'eau dans toutes les centrales thermiques mis a part nucleaire non?

[Zozo_MP]

Bonjour Eric

Bien on va mettre les points sur les I des mots "point critique"

je lis dans le lien donné par Polo974 (que je salue au passage )

source wiki

l’eau : température critique = 374,15 °C, pression critique = 221,2 bars. Le point critique ne doit pas être confondu avec le point triple des diagrammes de phase traditionnels.

Un corps réunissant ces trois conditions dites critiques de température, de pression, et de masse volumique est dit en « état critique ».

Toute élévation supplémentaire d’un des trois paramètres au-delà de sa valeur critique (donc au-delà du point critique) conduit à l’état qualifié de « supercritique » dans lequel le corps ne peut donc physiquement être ni liquide ni gazeux.

ETC...

Fin de citation.

Donc quel sera l'état de la matière (eau à l'origine) à 550°.

Cordialement

[Zozo_MP]

Bonjour

J'attire votre aimable attention sur le fait que vous répondez à coté de ma remarque
Car vous dites

passage a l'etat vapeur avec une
surchauffe a 550°C
- detente dans l'etage haute pression
- surchauffe a 550°C
- detente dans l'etage basse pression environ 20 a 30 bar-

et je dis

Comment et pourquoi réchauffer à 550° après l'étage haute pression ?

Cordialement

[invite0324077b]

peu importe comment vous appelez de l'eau a 500° ... vapeur , ou je ne sais quoi super critique ...

c'est pourtant comme cela que marchent les centrales a charbon

bien sur en depassant largement la temperature critique ca n'a plus les avantage du cycle de rankine ou simple machine a vapeur : ca ressemble plus a une machine ericson ( moteur a air chaud )

le principal est que cette haute temperature ameliore le rendement

des le debut de la detente la temperature baisse , et il y a risque de condensation avant la fin de la detente : solution classique : resurchauffer la vapeur partiellement detendue dans la chaudiere pour la remettre a 500°c

ou meme plus : on monte plus haut dans les centrales a charbon : n'ayant pas le risque nucleaire on peut aprocher plus pres du risque de peter un tuyaux

le charbon ou les autres combustibles sont cher : il est tout a fait justifié de faire des prouesse technique pour optimiser le rendement

il n'y a pas de compteur sur le soleil , est il rentable de faire les meme prouesses ? n'est il pas plus simple d'augmenter la surface de capteur et de se contenter de temperature plus raisonable ? pour obtenir la meme puissance avec un prix total plus faible ?

pour des petites puissance a vapeur il n'y a pas de turbine : les piston marchent aussi , mais doivent etres lubrifié , l'huile est deja un probleme quand elle arrive dans le condenseur : mais ca serait une catastrophe de resurchauffer de la vapeur deja polué a huile : encrassement catastrophique du surchauffeur ... explosion ...

la seule machine que je vois utilisable a haute temperature et petite puissance est le stirling

jai cru pouvoir partager le cycle en 2 : stirling pour la haute temperature , et partie froide du stirling a 200°c servant de chaudiere a un macine a vapeur

piege , la partie pas assez froide du stirling a 200° doit etre trop lubrifié et polue la partie chaude : je prefere maintenant faire le cycle entier en stirling , avec une partie froide la plus froide possible , et ne perdant pas d'huile : le rendement total esperé est mois bon quavec la vapeur , mais il faut savoir se contenter

[Zozo_MP]

Bonjour Chatelot16

Toi qui est fin connaisseur des machines à vapeur, tu pourais nous rappeller ou nous décrire comment tu fais dans une turbine entre le premier étage et le second pour réchauffer la vapeur.
Tu pourrais aussi nous rappeller aussi l'intérêt du second étage et pourquoi il y a une différence de pression entre les deux étages.

Nota :
Eric Dupont parle de turbine et pas de Sterling : donc sterling est un autre sujet et pose d'autres problèmes que tu as bien résumé d'ailleurs.


Cordialement

[invite0324077b]

je n'ai pas les chiffre exact en tete mais dans une centrale a vapeur ca peut etre du genre vapeur surchauffé sortant de la chaudiere a 500°c 100bar passant dans les premier etages de turbine et en sortant a 200°c 30 bar et repassant a la chaudiere pour faire 500°c 30 bar et finissant la detente dans les etage suivant de turbine

ce ressurchauffeur n'augmente pas la pression , il la diminue meme un peu par perte de charge

sans cette resurchauffe la vapeur serait trop froide avant fin de detente et ca ferait de la condensation catastrophique pour le rendement

a l'epoque des moteur a piston , les cylindre avaient des enveloppe de vapeur : chaque cylindre etait chauffé pour eviter la condensation : ca evitait des temperature de vapeur trop enorme

il semble qu'aujourd'hui on prefere surchauffer et ressurchauffer , que rechauffer la turbine

[Eric DUPONT]

bon voila, il y a une rechauffe a la sortie de l'etage haute pression parceque la vapeur c'est reffroidi et quel possede moins de volume. en rechauffant a 550°C de la vapeur qui est a une certene temperature 100 ou 200 °c on augmente le volume et donc la puissance et le rendement.

par contre je parle bien d'un moteur a piston et je n'avais pas penser a ce probleme de film d'huile nettoyer par la vapeur dans le cylindre et qui se retrouve etre rechauffer . ou alors il faudrait un systeme pour separer l'huile avant la rechauffe.

j'espere aussi pouvoir evacué l'eau qui se condense dans le cyindre .

en chauffant a 300°C le piston peu etre lubrifié a sec mais c'est plus le même rendement d'un autre coté c'est moins compliqué et alors yauraitil vraiment besoin d'une parabole?

[Eric DUPONT]

?

pour des petites puissance a vapeur il n'y a pas de turbine : les piston marchent aussi , mais doivent etres lubrifié , l'huile est deja un probleme quand elle arrive dans le condenseur : mais ca serait une catastrophe de resurchauffer de la vapeur deja polué a huile : encrassement catastrophique du surchauffeur ... explosion ...

donc le film d'huile se decolerais avec la vapeur dans le cylindre pour venir se coller dans le surchauffeur ? n'y atil pas moyen de separer l'huile de a vapeur a la sortie du cylindre avant de surchauffer ?

[invite0324077b]

les probleme d'huile dans les chaudieres on disparu grace aux turbine : c'est d'ailleur surtout cela qui a favorisé les turbines , meme dans les cas ou les piston avaient des meillleur rendement

donc avec piston oublie la resurchauffe et contente toi du rechauffage de chaque cylindre par enveloppe de vapeur

d'ailleur le resultat thermodynamique du chauffage des cylindre est a peu pres le meme que la resurchauffe entre 2 etage de la turbine :

[Eric DUPONT]

les moteurs a piston ne consomment presque pas d'huile avec une température de finctionnement bien plus élèvé.

[invite0324077b]

les moteurs a piston ne consomment presque pas d'huile avec une température de finctionnement bien plus élèvé.

explique un peu !

[invite76532345]

Bonjour

Je rappelle la question d'origine:

je voudrais réaliser une parabole solaire qui produit de l'electricité a partir de vapeur d'eau.
j'envisage une temperature de vapeur a 550°C pour une pression de 200 a 700 bar.
je me pose la question de savoir quel est la dimmenssion optimum de la parabole pour quel coute le moins cher possible. Est il par exemple plus interaissant de faire 3 parabole de 3 metres carré que une seul de 9 metre carré.....

Avec un "blabla" annexe, Cf #1 (qui prend d'ailleurs les mêmes libertés avec la langue française et en même temps le paragraphe .12 de "La Charte). [Il y a dans la citation de 4 lignes 12 fautes d'orthographe majeures, sans compter les fautes d'accentuation]
Nous en sommes arrivés à la consommation d'huile des moteurs à piston.
Cela se nomme une déviation.
Ou bien la discussion est immédiatement recentrée sur la géométrie de la parabole et la puissance à obtenir, ou bien elle est fermée et archivée sans autre avertissement.

"FS Technologies" n'est pas le "Café du commerce" ni le "Tchat du coin"

A bon entendeur, salut.

[Eric DUPONT]

Bonjours,

il semble que j'ai trouvé un debut de reponse a ma question. ce qui es le moins cher c'est le verre argenté. il ya des mises en forme simple ou double.

Pour atteindre l'objectif d'une vapeur a 550°C , la difficulté semble d'avantage se situé dans le capteur qui recoit la concentration des rayons du soleil.

[f6bes]

Bonjours,

il semble que j'ai trouvé un debut de reponse a ma question. ce qui es le moins cher c'est le verre argenté. il ya des mises en forme simple ou double.

Bjr ,
Il me semble (mais je peux me tromper) que la question INITIALE est:
"...je me pose la question de savoir quel est la dimmenssion optimum de la parabole pour quel coute le moins cher possible. Est il par exemple plus interaissant de faire 3 parabole de 3 metres carré que une seul de 9 metre carré.."

Mon SIMPLE avis, puisque APPAREMMENT cela est à placer sur un TOIT:
As tu fait un petit calcul tenant compte de l'effort du vent sur une "soupiére" de 9 m de DIAMETRE !!
Juste pour le fun: j'ai eu l'immense joie d'assister au "décollage" d'une parabole de SEULEMENT 80 cms de diamétre.
Beau vol plané.

J'ai fait comme Georges Bush , ....j'ai esquivé !
http://www.chaussure-femmes.com/geor...eo-photo-2421/

A+