Optimisation de la détente de l'air

[PYGLORENNEC]

Je n'ai pas de compresseur à air mais je peux bénéficier facilement d'une bouteille d'air comprimé de plongée sous-marine à 200 bars. J'ai un outil pneumatique qui fonctionne entre 5 et 10 bars : comment optimiser la décompression et donc le temps de fonctionnement de mon outil ? L'idéal serait d'obtenir de l'air entre 5 et 10 bars avec la température la plus élevée possible pour avoir un grand volume.

J'ai envisagé la solution suivante :
1- L'air sortant de la bouteille de plongée va d'abord passer par un turbo-compresseur de camion. Celui-ci a 2 entrées et 2 sorties :
- sortie 1 (dans un camion, il s'agirait des gaz d'échappement, ici ce sera l'air comprimé) : cela correspond à l'air de la bouteille qui sera refroidi et décompressé
- sortie 2 : l'air ambiant, compressé et réchauffé (dans un camion, il est parfois refroidi avant d'être injecté dans les cylindres).

2- L'air de la sortie 1 est réchauffé dans un échangeur eau-air : l'air circule dans un tuyau en cuivre de 10 mètres en spirale qui est plongé dans un bassine d'eau. Puis il est mélangé à l'air de la sortie 2 pour augmenter encore la température avant d'alimenter l'outil.

Il y a donc l'air de la bouteille plus de l'air ambiant.

Que pensez-vous de cette solution ? Avez-vous une autre solution ?

Merci !!

Pierre-Yves
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[trebor]

Je n'ai pas de compresseur à air mais je peux bénéficier facilement d'une bouteille d'air comprimé de plongée sous-marine à 200 bars. J'ai un outil pneumatique qui fonctionne entre 5 et 10 bars : comment optimiser la décompression et donc le temps de fonctionnement de mon outil ? L'idéal serait d'obtenir de l'air entre 5 et 10 bars avec la température la plus élevée possible pour avoir un grand volume.

J'ai envisagé la solution suivante :
1- L'air sortant de la bouteille de plongée va d'abord passer par un turbo-compresseur de camion. Celui-ci a 2 entrées et 2 sorties :
- sortie 1 (dans un camion, il s'agirait des gaz d'échappement, ici ce sera l'air comprimé) : cela correspond à l'air de la bouteille qui sera refroidi et décompressé
- sortie 2 : l'air ambiant, compressé et réchauffé (dans un camion, il est parfois refroidi avant d'être injecté dans les cylindres).

2- L'air de la sortie 1 est réchauffé dans un échangeur eau-air : l'air circule dans un tuyau en cuivre de 10 mètres en spirale qui est plongé dans un bassine d'eau. Puis il est mélangé à l'air de la sortie 2 pour augmenter encore la température avant d'alimenter l'outil.

Il y a donc l'air de la bouteille plus de l'air ambiant.

Que pensez-vous de cette solution ? Avez-vous une autre solution ?

Merci !!

Pierre-Yves

Bonjour,
L'air d'admission dans un moteur doit être froid et non réchauffé, car l'air chaud est moins dense que l'air froid.
Un camion absorbe un énorme volume d'air par minute, cette bonbonne de plongée ne sera d'aucune utilité.
Les constructeurs ont tout optimisés afin d'obtenir la meilleure puissance pour une faible consommation et donc moins de pollution.
Un projet à oublier.

[f6bes]

Bjr pyglorennec,

".....J'ai un outil pneumatique qui fonctionne entre 5 et 10 bars : comment optimiser la décompression et donc le temps de fonctionnement de mon outil ?..."

En supposant que tu puisses "charger" ta bouteille à 200 bars (pure supposition) , pour obtenir 5 à 10 bars en sortie faut un.....détenteur tout simplement.
A toi de régler ton détendeur à la bonne valeur!
https://www.google.com/search?client...Q8Q7Al6BAgqEFA
Bonne journée

[PYGLORENNEC]

Merci Trebor, mais ce n'est pas le problème que j'ai posé. L'air qui décompresse se refroidit très fortement (c'est même un des procédés pour liquéfier les gaz) et donc diminue de volume. Partant de 200 bars à température ambiante pour obtenir de l'air à 10 bars à une température largement négative, je pense qu'on peut faire mieux !

[A voir en vidéo sur Futura]

[PYGLORENNEC]

bjr f6bes
la plongée sous-marine utilise couramment des pressions de 200 bars, ce n'est donc pas un problème. Utiliser un détendeur et rien d'autre va permettre d'obtenir un air à pression réduite mais à une température très très basse...

[SK69202]

Le gain hypothétique à démontrer est compensée par l'usine à gaz au résultat incertain.

L'outil consomme une masse d'air/mn, c'est ce qui détermine l'énergie restituée par l'outil.
Chauffé l'air abouti à baisser la masse par minute à pression égale.

[Murayama]

Bonjour!

pour obtenir 5 à 10 bars en sortie faut un.....détenteur tout simplement

Oui, mais le résultat sera un rendement extrêmement bas. Un détendeur "consomme"
la différence de pression. Si c'est pour de la plongée, ce n'est pas important puisque le but
de stocker de l'air est de faire survivre le plongeur et non de produire un travail.

Si par contre on veut produire un travail, c'est la catastrophe.
Passer de 200 bars à 10 bars, c'est un peu comme utiliser un gros LDO qui ferait passer la
tension de 200V à 10 V. Il faudrait un détendeur à découpage.

Pascal

[PYGLORENNEC]

bonjour sk69202
Usine à gaz ? un turbo-compresseur (qui sert de détendeur) et un échangeur eau-air ?...
Peux-tu donner des références pour ce que consomme l'outil ? un volume/mn ou une masse/mn ?

[Forhorse]

Bonjour!



Oui, mais le résultat sera un rendement extrêmement bas. Un détendeur "consomme"
la différence de pression.

Un détendeur ne consomme rien du tout, ce n'est ni plus ni moins qu'une vanne dont l'ouverture est asservie à la pression de sortie.
Il n'y a pas de pertes d'air dans un détendeur.
L'analogie avec un LDO est très mauvaise.

Le problème ici c'est que la détente d'un gaz provoque l’absorption de chaleur, et quand il n'y a plus assez de chaleur à absorber, la détente ne fait moins bien, voir plus du tout
A l'inverse quand on le comprime il se produit un dégagement de chaleur : les pertes d'énergie se font à ce moment.

Pour avoir un rendement compression-detente parfait, il faudrait que l’énergie thermique dégagée pendant la compression, serve à la détente : ce qui est rarement possible et de toutes façons imparfait.

Donc pour améliorer la détente, il faut simple une source d’énergie thermique pour réchauffer le gaz avant la détente.
Pas besoin de toute une usine à gaz a base de turbo ou je ne sais quel autre invention.

[PYGLORENNEC]

bonjour Forhorse
Tu décris bien ce qui se passe mais ta solution d'apporter une source d'énergie thermique n'optimise en rien le processus. Quant à parler d'usine à gaz, j'en tombe des nues ! Je propose de remplacer le détendeur par un turbo-compresseur, qui va détendre l'air (mais je ne sais pas de combien) ET produire de l'énergie (en compressant de l'air ambiant et en le réchauffant). Par ailleurs, un échangeur air-eau est ultra classique : dans un moteur, il sert à refroidir l'eau qui sert à refroidir les cylindres, ici il sert à réchauffer l'air détendu. Où est donc l'usine à gaz ??
Il faut détendre l'air (qui est à 200 bars) : y a-t-il un autre moyen qu'un turbo-compresseur que l'on peut trouver très facilement dans le commerce ? Une autre solution serait de détendre l'air et produire de l'électricité par un dispositif simple, peu coûteux et facilement disponible : cela existe-t-il ?

[trebor]

bonjour Forhorse
Tu décris bien ce qui se passe mais ta solution d'apporter une source d'énergie thermique n'optimise en rien le processus. Quant à parler d'usine à gaz, j'en tombe des nues ! Je propose de remplacer le détendeur par un turbo-compresseur, qui va détendre l'air (mais je ne sais pas de combien) ET produire de l'énergie (en compressant de l'air ambiant et en le réchauffant). Par ailleurs, un échangeur air-eau est ultra classique : dans un moteur, il sert à refroidir l'eau qui sert à refroidir les cylindres, ici il sert à réchauffer l'air détendu. Où est donc l'usine à gaz ??
Il faut détendre l'air (qui est à 200 bars) : y a-t-il un autre moyen qu'un turbo-compresseur que l'on peut trouver très facilement dans le commerce ? Une autre solution serait de détendre l'air et produire de l'électricité par un dispositif simple, peu coûteux et facilement disponible : cela existe-t-il ?

Bonjour à tous,
Si le but recherché est d'améliorer le rendement d'un moteur thermique par l'ajout d'air sous pression entre 5 à 10 bars, je pense que c'est perdu, car il faut prendre en compte tous les paramètres qui entrent dans la conception du système.

Le poids des accessoires ajoutés et des bonbonnes d'air comprimés ainsi que leurs encombrements plus l'énergie utilisée pour les remplir, pour le peu de temps d'utilisation, car un moteur de camion consomme énormément d'air, donc les bonbonnes seront vides en peu de temps.

Réchauffer l'air détendu à une valeur stable ne serait pas si simple, car tout dépend du débit d'air consommé qui est variable ainsi que de la température extérieure.
En utilisant la chaleur des gaz d'échappement ou la circulation du liquide de refroidissement afin de réchauffer l'air détendu.

[SK69202]

Je propose de remplacer le détendeur par un turbo-compresseur, qui va détendre l'air (mais je ne sais pas de combien) ET produire de l'énergie (en compressant de l'air ambiant et en le réchauffant). Par ailleurs, un échangeur air-eau est ultra classique : dans un moteur, il sert à refroidir l'eau qui sert à refroidir les cylindres, ici il sert à réchauffer l'air détendu. Où est donc l'usine à gaz ??

L'énergie produite par la turbine sera inférieure à celle de la détente de l'air à 200b, rendement des aubes, frottements, rendement de la turbine de compression, etc.
En gros le réchauffement de l'air sortant dans l'échangeur ne compensera sans doute pas le refroidissement de cet air provoqué par les transferts de chaleur de la turbine menée vers la turbine menante, cette dernière étant fortement refroidie par la détente de l'air à 200 bars.
Suivant les conditions d'ambiance, s'attendre à une forte condensation sur l'extérieur du carter de la turbine.

On utilise le procédé pour faire des ventilateurs anti déflagrant (alim 8/10 bars), j'ai déjà vu des blocs de glace monstrueux sur le blocs moteurs

Une autre solution serait de détendre l'air et produire de l'électricité par un dispositif simple, peu coûteux et facilement disponible : cela existe-t-il ?

Comprimer l'air à forte pression dans des cavités souterraines pour le détendre plus tard et fabriquer de l'électricité avec le flux de détente a été testé, il y plus d'une décennie et ça a été abandonné car le rendement est faible et dans tous les cas économiquement non rentable.
Le moteur à air comprimé en automobile n'a pas de succès pour la même raison, on ne récupère pas l'énergie mise dans la compression de l'air.

[PYGLORENNEC]

bonjour SK69202
<< le réchauffement de l'air sortant dans l'échangeur ne compensera sans doute pas le refroidissement de cet air >>. je suis d'accord. Si de l'eau est utilisée pour réchauffer l'air décompressé refroidi, on ne dépassera pas la température de l'eau. Cela fait quand même utiliser de l'air à une température positive et non à une température négative, ce qui augmente le volume^
Le rendement d'un turbo-propulseur est faible, certes, mais l'énergie produite peut être utilisée après l'échangeur.
Il y a probablement d'autres systèmes, par exemple ceux qui produisent de l'électricité à partir d'un flux d'air, cf les éoliennes ! Existe-t-il dans le commerce des systèmes analogues du style turbo-alternateur ?

[Forhorse]

Quand on demande à Air Liquide (Linde, etc...) de fournir un débit important d'azote gazeux à pression atmosphérique à partir d'une citerne d'azote liquide, pour le "décompresser" (l’évaporer) ils ne font rien de plus que d'installer une surface considérable d'échangeur.

Avec ton histoire de turbo j'ai l'impression que tu vises un rendement surunitaire... tu n'aura jamais plus d’énergie en sortie que ce qui est stocké dans ta bouteille.
Pour améliorer la détente il faut apporter les calories qui ont été évacuée au moment de la compression, c'est pas plus compliqué que ça.

[PYGLORENNEC]

pour Forhorse
impression fausse ! Je ne fais pas partie du club des "surunitairiens", loin de là !! Je pense qu'un turbo-compresseur fait gagner quelques petits pourcentages de rendement pour lui permettre d'atteindre dans les 40% dans un moteur thermique : on est très loin en dessous de 1, et quant à le dépasser... je laisse ça aux rêveurs !
J'ai une bouteille d'air comprimé à 200 bars à température ambiante. Il y a eu des calories perdues lors de la compression, mais c'est indépendant de mon problème. Un simple détendeur pour passer de 200 à 10 bars fait perdre l'énergie et j'essaie d'en récupérer un peu.

[Murayama]

Bonjour!

En réponase à ce que j'avais dit:

Oui, mais le résultat sera un rendement extrêmement bas. Un détendeur "consomme"
la différence de pression.

Vous répondez:

Un détendeur ne consomme rien du tout, ce n'est ni plus ni moins qu'une vanne dont
l'ouverture est asservie à la pression de sortie.
Il n'y a pas de pertes d'air dans un détendeur.
L'analogie avec un LDO est très mauvaise.

Bravo! Accepter les assertions brutes telles quelles est contraire à la démarche
scientifique. Je vais donc argumenter.
Je considère comme vraie votre deuxième phrase, il n'y a pas de perte d'air.

Tout d'abord, l'approche intuitive. Je marche toujours à l'intuition en physique.
Cela donne du recul pour mettre des chiffres sur les données. D'où la chansonnette
bien connue:

Si je n'ai pas assez d'recul (euh),
Comment veux-tu comment veux-tu que je calcule (euh)
San~~~s étay~~~yer la raison,
Je~~~ passerais pour un con.

Or donc:
Approche intuitive. On a de l'air comprimé à 200 bars. Comme il est difficile
de visualiser un processus continu, faisons l'hypothèse d'une masse de 1.3g d'air qui
occupe environ 1 litre à température ambiante. Une fois comprimé à 200 bars, avec
un refroidisseur dans le circuit comme n'importe quel compresseur, on obtient toujours
1.3g d'air qui est maintenant à 200 bars, et comme la température est la même, il occupe
un volume de 1/200 litre, soit 5 ml ou 5cc.

Maintenant, je détends ce volume d'air à 10 bars. Pour l'instant, on va considérer une
détente isotherme, c'est à dire que cet air en se détendant prend de la chaleur à
l'extérieur pour garder la même température. On avait donc un état comprimé à 200 bars,
5ml, et on a un état détendu à 10 bars, 100 ml. Mais cette détente n'a pas fourni de
travail, et donc l'énergie de cette détente est en pure perte. Déjà sans rien calculer,
on a bien l'impression qu'il y a une perte d'énergie.

Approche avec un peu plus de calcul. Je ne vais pas ennuyer tout le monde avec les
intégrales, il suffit d'intégrer une fonction de la forme k/v qui résult en logn(V2/V1)
qui en isotherme donne logn(P1/P2). Logn est le logarithme naturel.
Petit préliminaire: pour avoir un meilleur rendement dans un moteur à air comprimé,
la détente doit être isotherme car la détente adiabatique s'accompagne d'une perte
de chaleur, et donc l'air se détend moins bien, ce en quoi he rejoins ce que vous
dites plus haut.


Le diagramme ci-dessus illustre cette assertion. Le travail mécanique que cette
pression peut fournir, c'est la surface sous la courbe. Les courbes noires sont
des isothermes et pour chaque isotherme, l'équation est P = Kt/V. Kt étant une
constante à une certaine température.

La courbe bleue (un peu crade, ajoutée à la main) représente une détente adiabatique.
L'air refroidit, et donc le point représentatif pression / volume de l'air change
d'isotherme. Le système arrive donc plus vite à la pression basse et le travail
possible est moindre.

Alors admettons que ce soit une détente isotherme, le système accepte de l'énergie
extérieure, ce qui améliore son bilan.

Mais même dans ce cas idéal, le détendeur va faire perdre énormément d'énergie.
Le 2ème graphique explique pourquoi. La partie rouge représente l'énergie
perdue entre la pression de la bouteille et la sortie du détendeur. Le dessin
n'est pas à l'échelle. J'ai essayé de faire un dessin avec 200 bars et 10 bars,
mais on est tellement proche de l'axe qu'on ne voit plus rien. Donc je vous
laisse imaginer le dessin avec P1 = 10 bars et P2 = 200 bars. La surface
rouge est donc bien plus grande que sur ce schéma. Cela vous donnera
une idée de l'énergie qui aurait pu fournir un travail, mais que le détendeur
a délibérément supprimée.


NB: c'est la raison pour laquelle on utilise en principe plusieurs étages de
détente. C'est connu depuis Carnot, et les anciennes locomotives avaient toutes
un petit cylindre haute pression (qui fait passer de P2 à P1), un surchauffeur de
vapeur et un cylindre basse pression, plus gros.

Pour résumer:

Un détendeur ne consomme rien du tout, ce n'est ni plus ni moins qu'une vanne dont
l'ouverture est asservie à la pression de sortie.

C'est effectivement une vanne asservie, mais je pense avoir montré que le détendeur
"consomme" de l'énergie, même s'il n'en fait rien.

Il n'y a pas de pertes d'air dans un détendeur.

De pertes d'air, non, d'energie, si.

L'analogie avec un LDO est très mauvaise.

Le LDO, tout comme un détendeur, est un ballast (donc une vanne) asservi sur la
tension de sortie. Dans les 2 cas, le LDO élimine la différence de tension entre l'entrée
et la sortie, le détendeur élimine la différence de pression entre l'entrée et la sortie.
Le détendeur tout comme le LDO consomme de l'énergie, la jette, contribue à sa
perte... mettez le terme que vous voudrez, mais il en résulte de l'énergie perdue,
donc du rendement sacrifié.

Pascal

[sh42]

Bonjour,

@ PYGLORENNEC, à ma connaissance, le turbo compresseur n'a pas un super rendement. Il serait peut-être plus rentable de passer par un moteur à palettes ou à engrenages, ( en hydraulique, leurs rendements atteignent 90-95%), qui entrainerait un compresseur.

[Forhorse]

C'est effectivement une vanne asservie, mais je pense avoir montré que le détendeur
"consomme" de l'énergie, même s'il n'en fait rien.

Ok et elle devient quoi cette énergie ?
dans un système une perte d'énergie se traduit toujours, au final, par un dégagement calorifique.
Sauf erreur, un détendeur ne chauffe pas quand il travail, c'est même plutôt le contraire...

[trebor]

Ok et elle devient quoi cette énergie ?
dans un système une perte d'énergie se traduit toujours, au final, par un dégagement calorifique.
Sauf erreur, un détendeur ne chauffe pas quand il travail, c'est même plutôt le contraire...

Bonjour à tous,
Se refroidir, c'est perdre de l'énergie, autrement le frigo et le congélateur produirait plutôt que consommer de l'énergie.

[PYGLORENNEC]

j'ai répondu il y a plus d'une heure à Pascal et à sh42, mais je ne vois pas ma réponse...

[Forhorse]

Bonjour à tous,
Se refroidir, c'est perdre de l'énergie, autrement le frigo et le congélateur produirait plutôt que consommer de l'énergie.

Je ne contredit absolument pas ça, au contraire. Mais ce que se qui perd de l’énergie c'est ce qu'on met dans le frigo, pas le frigo lui même.
Quelque chose de plus froid que l'environnement dans lequel il se trouve, il va absorber l’énergie de son environnement immédiat pour que les températures s’équilibrent.

Donc oui, de l'air qui se détend va être plus froid que sa température initiale, donc oui il perd ponctuelle de l’énergie... mais cette énergie il va la reprendre ensuite à l'environnement pour que les températures s'équilibrent. Si on utilise le fluide détendu immédiatement sans lui laisser le temps de reprendre sa température initiale, on perd effectivement de l’énergie.
Si on veut compenser les pertes lié à la détente, il suffit d'optimiser le réchauffement post détente -> un échangeur de surface adaptée est suffisant.

Un machine pneumatique est basé sur le déplacement d'un volume d'air, pas d'un poids d'air.

1g d'air à -20°C occupe moins de volume que 1g d'air à 50°

(re)chauffer l'air en sortie de détendeur pour lui faire prendre du volume, ou que la détente entraine une "pompe" pour ajouter un volume d'air supplémentaire dans le processus aboutira au même rendement global.

Ce qui plombe le rendement dans la détente, c'est quand la consommation est trop importante pour permettre au fluide détendu de retrouver sa température initiale (de récupérer dans l'environnement l'énergie perdue lors de la détente)

Avec le matériel pneumatique, ce qui pose problème pour le rendement c'est plutôt la détente finale dans l'outil : il n'est pas rare d'avoir l'orifice d’échappement qui givre après une utilisation prolongée => d'où l'histoire des locomotives avec 2 étages... il faudrait donc la même chose pour l'outil : plusieurs étage de moteur avec entre chaque un échangeur permettant à l'air décompressé de reprendre les calories manquante (et donc reprendre du volume)

[PYGLORENNEC]

bjr Forhorse
L'absorption de chaleur lors de la détente est un fait et l'échangeur de chaleur vient en partie compenser ce phénomène. Mais le passage de 200 bars à une pression plus faible correspond aussi à une énergie qui n'est pas exploitée. Il suffit de mettre la main à la sortie du robinet de la bouteille (ce que je ne conseille pas du tout !) pour s'en rendre compte. Je pensais à un turbo-compresseur pour remplacer le détendeur, mais j'ai peur qu'il ne résiste pas à une pression élevée. Intuitivement, un moteur pneumatique à engrenage pourrait être plus résistant...

[Forhorse]

En admettant qu'un détendeur engendre des pertes conséquentes (bien au delà des pertes de charge inévitables donc) on peut donc quantifier ces pertes et donc calculer un rendement.
Du coup le rendement d'un détendeur c'est combien ?
Et le rendement d'une usine à gaz à base de turbo/moteur/compresseur serait de combien ?

[PYGLORENNEC]

et toujours l'usine à gaz ! Pas possible, certains roulent donc en draisienne ?

[Murayama]

Bonjour!

Si on utilise le fluide détendu immédiatement sans lui laisser le temps de reprendre sa température initiale,
on perd effectivement de l’énergie.

Non! Enfin si, mais pas seulement dans ce cas là. Le détendeur perd TOUJOURS de l'énergie. Et pas
qu'un peu.
Ce que j'ai tenté d'expliquer plus haut, c'est que même si on laisse le temps (donc avec une détente
parfaitement isotherme), on perd énormément d'énergie.

En partant de 200 bars avec un détendeur à 10 bars, je calcule un rendement de 0.44.
Donc 56 % de l'énergie jetée à la poubelle de la thermodynamique (1)

ATENTION: ce rendement est celui d'une détente sans autres pertes que la détente elle-même qui
se déroule, j'insiste bien, à température constante, ce qui n'arrive jamais. Donc c'est bien un rendement
maximal théorique. Dans la pratique, si on a 0.25, ce sera déjà bien.

(1) Ce Murayama, quel sens de l'image!
Hélène Carrère d'Encausse

Ensuite il faut aussi tenir compte du fait que dans la pratique, il y aura aussi un abaissement de la
température, ce qui entraînera une baisse de volume (à pression constante de la sortie du détendeur).
Et puis il faut tenir compte du fait que dans la dernière partie, quand la pression de la bouteille sera
inférieure à 10 bars, le détendeur ne perdra plus d'énergie, mais l'outil pneumatique perdra en puissance.
À vue de nez, à moitié de pression (5 bars), on aura 1/4 de la puissance.

Pascal

[Forhorse]

que 25% de rendement, alors qu'on utilise l'énergie pneumatique depuis largement plus d'un siècle, et jamais personne n'a cherché à faire mieux ? (a part un inconnu sur un forum) bizarre non ?

[PYGLORENNEC]

bonjour Pascal/Murayama
J'apprécie beaucoup tes réponses très positives ! En remplaçant le détendeur par une pièce plus complexe (un turbo-compresseur ou un moteur à palettes), j'espère récupérer un peu l'énergie perdue dans la détente pour l'utiliser ailleurs. L'air détendu provenant de la bouteille de plongée sera réchauffé par un échangeur de chaleur, ce qui est un grand classique.
Récupérer une partie de ces 56% est un bel objectif !
Pierre-Yves

[Murayama]

Bonjour!

que 25% de rendement, alors qu'on utilise l'énergie pneumatique depuis largement plus d'un siècle, et
jamais personne n'a cherché à faire mieux ? (a part un inconnu sur un forum) bizarre non ?

Non, ce n'est pas bizarre du tout.
On utilise ici une pression extrêmement élevée (200 bars) dont on n'utilise qu'une infime part (10 bars).
Il est normal que dans ces conditions on obtienne ce genre de résultat. Et je me demande d'ailleurs si je
ne me suis pas trompé quelque part parce que je m'attendais à nettement moins.

Quand on utilise l'énergie pneumatique par exemple dans un garage où les visseuses pneumatiques
à chocs sont à air comprimé, on n'utilise pas de détendeur. Dans le garage où j'ai parfois travaillé
quand j'étais étudiant, on mettait le compresseur à 10 bars, mais ce n'était pas un détendeur,
c'était le seuil d'arrêt du compresseur. Donc pas de pertes de détendeur, uniquement des pertes
parce que la détente est, partiellement du moins, adiabatique. Mais là non plus, il ne s'agit pas
d'énormes quantités d'énergie. Une visseuse ne tourne jamais en continu h24, et le rendement n'a
quasiment aucune importance.
Je ne connais d'ailleurs aucun exemple de moteur pneumatique de forte puissance (même
quelques kW) qui tourne en continu.

Des bouteilles de plongée, c'est conçu surtout pour faire de la plongée, dans quel cas la seule contrainte
est d'emporter un maximum d'air dans un minimum de place. Un débit très faible suffit.
Ce n'est pas fait pour alimenter une visseuse qui demande plus de débit. Je reviens à l'image du LDO.
Si vous partez de 50V continu pour alimenter un µP en 3.3V avec un LDO, il faut aussi vous attendre à
un rendement catastrophique.

Et puis l'argument "que 25% de rendement, alors qu'on utilise l'énergie pneumatique depuis largement
plus d'un siècle, et jamais personne n'a cherché à faire mieux ? (a part un inconnu sur un forum) bizarre non ?"
ne tient pas. Une voiture, on utilise cela depuis plus d'un siècle aussi, et le rendement est dans les 1~2%.

Pascal

[Murayama]

Bonjour!

J'apprécie beaucoup tes réponses très positives ! En remplaçant le détendeur par une pièce
plus complexe (un turbo-compresseur ou un moteur à palettes), j'espère récupérer un peu
l'énergie perdue dans la détente pour l'utiliser ailleurs. L'air détendu provenant de la bouteille
de plongée sera réchauffé par un échangeur de chaleur, ce qui est un grand classique.
Récupérer une partie de ces 56% est un bel objectif !

Nos messages ont dû se croiser...
À votre place, je changerais d'approche. Vous avez des outils pneumatiques? Alimentez-les
avec un compresseur, alimenté par un groupe électrogène si vous voulez être autonome, c'est
fait pour cette utilisation. Et puis ne prenez pas mes chiffres pour parole d'évangile, c'était
du calcul à la va-vite. Mais la perte de rendement est très importante, cela ne fait aucun doute.
Si vous branchez une turbine genre turbo de camion, votre bouteille de plongée sera à genoux
en moins d'une minute. Tout ce que vous aurez, c'est des glaçons sur le tube de sortie des
bouteilles. Mais je reconnais que ça peut être bien si c'est l'heure de l'apéro.

Dans un système prévu pour fonctionner à haute pression, il faut une compression / décompression
en plusieurs étages. On ne pouvait évdemment pas le faire dans une locomotive à vapeur, ce qui
limitait la détente de vapeur à 2 étages seulement (je n'ai jamais entendu parler de plus de 2).
Mainenant, avec les turbines, on a beaucoup d'étgaes. 17 en compression, si je me souviens bien,
dans un turboréacteur CFM56 pour comprimer à 30 bars, et un nombre comparable en détente.
Mais dans ce genre de développement, on ne peut pas bricoler, c'est très technique.

Pascal

[Forhorse]

Non, ce n'est pas bizarre du tout.
On utilise ici une pression extrêmement élevée (200 bars) dont on n'utilise qu'une infime part (10 bars).

Et dans un cas moins mauvais genre partir de 10 bars pour faire du 7 bars, est-ce que le rendement est aussi mauvais ? (genre est-ce que le rendement du détendeur dépend de la différence de pression, ou il est fixe quelque soit cette différence)

Parce que si on part sur un rendement compresseur de l'ordre de 60% et un rendement détendeur de 25%, sans parler du rendement du récepteur final qui n'est jamais folichon non plus en pneumatique, ça fait du 15% de rendement dans la chaine d'approvisionnement d’énergie... je savais que c'était mauvais, mais pas à ce point ! (mais du coup ça explique bien pourquoi remplacer des vérins pneumatiques par des vérins électriques fait faire de substantielle économies sur le poste énergie)