thermodynamique, frigo et pompe

[jeanalbertbolt]

Bonjour,

Une question me taraude : est-il envisageable de transformer le circuit d'un frigo pour récupérer un travail sur l'arbre du compresseur?
Je ne souhaite -bien sur- pas réinventer la machine à vapeur...!


Dans ma vision (certainement un peu simpliste, je vous l'accorde) le fluide circulerait en sens inverse :

- une source chaude pour chauffer les serpentins et vaporiser le gaz en augmentant son volume et donc la pression et amont du compresseur devenu moteur.
- d'une source froide pour refroidir le fluide frigorigène dans l'évaporateur en sortie du compresseur/moteur et accentuer l'effet thermosiphon (un condenseur en somme).

Parmi les nombreux écueils possibles :
- le compresseur dispose de clapets qu'il doit falloir inverser ou remplacer par des tiroirs (cf machine à vapeur alternative).
- la machine habituellement utilisée pour récupérer l'enthalpie d'un gaz est une turbine, et pas un compresseur.
- la convection serait t-elle suffisante pour assurer le débit de fluide?
- dernière question, si c'est un cycle fonctionnel, il doit se composer de quatre phases :
réchauffage isochore, détente isotherme, refroidissement isochore et compression..???? le problème semble être là.

merci d'avance pour votre aide.
-----

[richard 31]

bonjour,
sur un compresseur de frigo vous ne récupèrerez aucun travail sur son arbre (quel arbre??) c'est une unité hermétique !!!
son sens ne s'inverse pas,
ceci d'autant plus que cela ne servirait a rien,
on inverse tout simplement le circuit par un système a électrovanne ,
voir les clims réversibles

[Zozo_MP]

Bonjour Richard

Tu pourrais aussi indiquer comment et surtout pourquoi ce type de compresseur ne pourrait pas se transformer en moteur et cela par construction.

Cordialement

[phys4]

Une question me taraude : est-il envisageable de transformer le circuit d'un frigo pour récupérer un travail sur l'arbre du compresseur?
Je ne souhaite -bien sur- pas réinventer la machine à vapeur...!

Dans ma vision (certainement un peu simpliste, je vous l'accorde) le fluide circulerait en sens inverse :

- une source chaude pour chauffer les serpentins et vaporiser le gaz en augmentant son volume et donc la pression et amont du compresseur devenu moteur.
- d'une source froide pour refroidir le fluide frigorigène dans l'évaporateur en sortie du compresseur/moteur et accentuer l'effet thermosiphon (un condenseur en somme).

Bonjour à vous,
L'inversion du cycle est bien une machine à vapeur.
Il sera assez difficile de bricoler une pompe de réfrigérateur, car il y a beaucoup d'éléments à rajouter. Et puis c'est une boite étanche comme le signale Richard.

Le circuit de réfrigération fonctionnant dan les deux sens existe et pourrait plus facilement être modifié : il s'agit d'une pompe à chaleur réversible.
Le matériel de départ est beaucoup plus cher.

[A voir en vidéo sur Futura]

[richard 31]

re,
tu as déjà 2 fois le motif zozo,

Et puis c'est une boite étanche comme le signale Richard.

[chatelot16]

unité hermetique = compresseur dans une boite soudé : ca ne veut pas dire impossible a modifier !

il y a bien quelqu'un qui a fermé et soudé la boite une premiere fois ... il n'est pas impossible de couper pour ouvrir et de souder une 2eme fois ... la plus grande dificulté n'est pas la

arreton de confondre le reversible des pompes a chaleur et le vrai reversible en thermodynamique

la reversibilité thermodynamique d'une machine frigorifique , c'est bien la transformer en machine a vapeur

pour les pompe a chaleur c'est reversible comme une voiture qui a une marche arriere : en marche arriere le moteur thermique ne transforme pas l'energie mecanique en essence

la pompe a chaleur meme reversible reste toujours la meme machine frigorifique

pour transformer la machine frigorifique en moteur thermique il faut remplacer les clapet du compresseur par un tiroir ... ou des soupape commandé ... mais ca ne suffit pas

il faut aussi remplacer le capilaire ou le detendeur a la sortie du condenseur par une pompe

l'evaporateur froid doit devient le condenseur , le liquide qui en sort sera envoyé par cette pompe dans l'ancien condenseur , qui devient evaporateur ou chaudiere

ca necessite d'orienter les chose completement differement pour que les liquide et gaz soit au bon endroit

une machine vraiment reversible frigorifique ou moteur serait bien utile ... je n'en connais pas actuellement ... mais ca n'a rien d'impossible

enfin ca n'existe pas encore a gaz frigorifique , mais la plupart des moteur stirling sont naturelement reversible : il deviennent machine frigorifique quand on les fait tourner


certaine machine frigorifique n'on pas un compresseur a piston mais un compresseur scroll , qui dans le principe est reversible ... le scroll a d'ailleur été breveté il y a tres longtemps comme moteur a vapeur ! non utilisé et redecouvert plus tard comme compresseur

le scroll est reversible en principe mais rien ne prouve qu'il n'y ai pas dans les compresseur scroll des detail de realisation qui empechent cette reversibilité

il me semble que eneftech fait des generateur scroll

[richard 31]

re,

unité hermetique = compresseur dans une boite soudé : ca ne veut pas dire impossible a modifier !
il y a bien quelqu'un qui a fermé et soudé la boite une premiere fois ... il n'est pas impossible de couper pour ouvrir et de souder une 2eme fois ... la plus grande dificulté n'est pas la
arreton de confondre le reversible des pompes a chaleur et le vrai reversible en thermodynamique

rien n'est impossible "on est Français"
bon courage toutefois!!!!!!!!!!!!!!
qui a dit que faire et défaire c'est toujours travailler ??????
mais bon!!!

[jeanalbertbolt]

merci pour vos réponses

J'ai effectivement pu voir qu'un compresseur de frigo est dans une boite hermétique, contenant l'huile et le moteur électrique. Mon but étant de récupérer un travail de rotation sur l'arbre, il faudrait ôter le moteur, et faire une étanchéité (pas facile du tout) pour sortir l'axe du caisson étanche et re-souder. Il doit bien être possible après modification de refaire un appoint de fluide frigo.

pour ce qui est du circuit :
- à l'évaporateur du frigo on apporte la source chaude
- au condenseur la source froide
cela permettrait de ne pas modifier les clapets du "moteur" (sens naturel du fluide respecté)
- pour le détendeur (dois je dire tendeur?) il est peut être possible d'utiliser un clapet de non retour qui fonctionnerait de manière cyclique : quand la pression en amont est suffisante il laisse passer du fluide, qui chauffé, gagne en volume et remplit la chambre du piston.
cela fait quand même beaucoup de modifications pour un résultat incertain...

merci pour la piste du compresseur scroll.

Donc : si on fournit une source chaude et une source froide à une pompe à chaleur réversible, peut elle fournir un travail sur l'arbre de la pompe ou du compresseur normalement utilisé pour transvaser le fluide?

[richard 31]

re,
le compresseur scroll bien qu'étant rotatif ne résoudra pas pour autant le souci,
l'unité reste malgré tout hermétique,
donc toujours pas d'arbre de transmission
ensuite n'imaginez pas que qui que ce soit vous accorde une conformité pour du matériel
équipé de presse étoupe,
surtout au vu de la législation concernant les gaz réfrigérants
qui n'acceptent pas la moindre perte de gaz de quelque catégorie que ce soit ,
je vous le redis donc,
le seul moyen étant le passage au travers d'un échangeur ,
par contre reste ceci,
quelle est la température la plus élevée qui soit que l'on puisse obtenir a l'aide d'un circuit frigorifique?????

mais bon!!!

l'evaporateur froid doit devient le condenseur , le liquide qui en sort sera envoyé par cette pompe dans l'ancien condenseur , qui devient evaporateur ou chaudiere

et faites donc tourner l'arbre en boule !!!!!!!

[chatelot16]

les pompe a chaleur ne sont jamais reversible en moteur ... les pompistes a chaleur sont specialiste pour utiliser des mot de facon scientifiquement fausse ... comme geothermie ... et une fois le jargon bien etabli il n'y a plus rien a faire

le capillaire detendeur doit etre remplacé par une pompe car en fonctionnement moteur il y aura toujours plus de pression dans ce qui servira de chaudiere que dans ce qui servira de condenseur

ce n'est pas un probleme theorique : le debit de liquide a pomper sera tres faible ... mais il faudra construire cette pompe de toute piece car je ne vois rien dans le commerce qui conviendrait

pour le compresseur le principal est de remplacer les clapet par un tiroir ! vu la complexité de la chose la soudure de la boite est un detail sans importance

encore pire pour que tout ca marche bien il faut que tout soit dans le bon sens pour mettre le gaz et le liquide ou il faut : conclusion rien n'est bon dans un refrigerateur ordinaire ... il faut tout reconstruire

[richard 31]

re,

les pompe a chaleur ne sont jamais reversible en moteur ... les pompistes a chaleur sont specialiste pour utiliser des mot de facon scientifiquement fausse ... comme geothermie ... et une fois le jargon bien etabli il n'y a plus rien a faire

et bien sûr je me demande ce que vous lisez:

son sens ne s'inverse pas,
ceci d'autant plus que cela ne servirait a rien,
on inverse tout simplement le circuit par un système a électrovanne ,
voir les clims réversibles

désolé ,
ceci figure en 1ère réponse ,
"les pompistes en chaleur" comme vous les nommez (je connaissais pas) ne se plantent pas ,
ils n'ont jamais rien dit d'autre que ce que j'ai mis en citation

[chatelot16]

ensuite n'imaginez pas que qui que ce soit vous accorde une conformité pour du matériel
équipé de presse étoupe,
surtout au vu de la législation concernant les gaz réfrigérants
qui n'acceptent pas la moindre perte de gaz de quelque catégorie que ce soit

a quoi peut bien servir une machine frigorifique transformé en moteur ? a faire de l'energie ! et toutes les machine pour faire de l'energie ont certain danger a maitriser : ce n'est pas un bricolage a faire dans un coin de sa cuisine

meme les groupe electrogene en vente libre dans le commerce font regulierement des mort avec le CO

il suffit de choisir le bon gaz
pour une forte temperature le bon gaz qui a fait ses preuve est la vapeur d'eau
pour des temperature plus faible la vapeur marche aussi (en dessous de la pression atmospherique si c'est en dessous de 100°C) mais une machine a gaz frigorifique peut avoir l'avantage d'etre moins encombrante

en choisissant un gaz genre R290 ou R600a il n'y a aucun probleme de polution : juste le probleme de securité des gaz inflamable

[richard 31]

re,
je ne sais pas comment on peut accepter ceci:
utiliser en sens inverse un circuit frigorifique pour faire tourner un axe,
a mon idée,
on aura au mieux vu le contexte et sans faire le moindre calcul le rendement suivant "dans le meilleur des cas" a peu près le gag suivant:
je consomme a peu près 10KW pour avoir une puissance sur l'axe de 1KW
ceci étant bien sûr évalué a la louche ,
il sera donc facile de me démentir (vous pouvez le faire, suis pas bon en calcul)
juste un truc ,
on récupère l'énergie primaire où???? svp
car là j'ai pas encore compris l'astuce exacte (je crains peut être le pire a ce niveau)

[chatelot16]

tout depand d'ou vient la puissance thermique !

si cette energie vient d'un bon carburant genre essence ou gazole il est evident qu'il vaut mieux l'utiliser dans un bon groupe electrogene

mais si le moteur thermique dont on parle utilise de la chaleur a basse temperature actuellement perdue par un autre systeme ! il est evident depuis carnot que le rendement d'un moteur thermique a basse temperature est faible , mais ca n'interdit pas de reflechir

par example un groupe electrogene de 2000w a rendement 20% perd 8000w en chaleur par le refroidissement et l'echappement : si ce genre de moteur thermique en fait 10% il produit 800w de plus ! ca porte le rendement global a 28% au lieu de 20 ce n'est pas enorme mais c'est toujours ca de pris

[Tropique]

L'utilisation de fluides à bas point d'ébullition est catastrophique sur le plan du rendement thermodynamique.

Des tentatives ont été faites avec des fluides aussi variés que l'ammoniac:
http://douglas-self.com/MUSEUM/POWER...ia/ammonia.htm
De l'essence (!!!!):
http://douglas-self.com/MUSEUM/POWER/petrol/petrol.htm
De l'alcool:
http://douglas-self.com/MUSEUM/POWER...ol/alcohol.htm
Du CO2:
http://douglas-self.com/MUSEUM/POWER...c/carbonic.htm
Du sulfure de carbone:
http://douglas-self.com/MUSEUM/POWER...disulphide.htm
De l'éther ou du chloroforme:
http://douglas-self.com/MUSEUM/POWER/ether/ether.htm
Plus encore une ou deux joyeusetés:
http://douglas-self.com/MUSEUM/POWER...d/oddfluid.htm

Bref, on savait s'amuser en ce temps là, pas comme maintenant où les verts crient au meurtre dès qu'on pète de travers! (oui, le H2S est repis dans la liste)