Faire de l'électricité avec du bois !

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chatelot16
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par chatelot16 » 21/03/10, 19:48

bernardd a écrit :Excusez-moi, mais je ne comprend pas à quoi sert l'étape gazogène...

Ce que vous décrivez, c'est une combustion :


ca serait bien bete que ca ne soit qu'une combustion !

c'est d'abord un combustion partielle :
2C + O2 > 2 CO
ce qui ne degage qu'une petite partie de l'energie du carbone le reste est disponible pour le moteur

mais c'est encore mieux que ca : si le gazogene est bien fait la chaleur degagé par la combustion partielle sert a decomposer de la vapeur d'eau
H2O + C > H2 + CO

on ne peut pas alimenter le gazo uniquement a la vapeur d'eau : cette reaction est endothermique et ne peut durer que si l'autre reaction aporte suffisament de chaleur

mais j'ai aussi en projet un " gazogene solaire " : c'est un four solaire qui chauffe du charbon de bois avec de la vapeur : ca donne du gaz H2 + CO pur sans air : qui sera parfait pour fischer tropsch
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bernardd
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par bernardd » 21/03/10, 20:00

Quel est l'intérêt de ne pas utiliser toute la chaleur du combustible pour la mise en pression du cylindre ?

Autant rapprocher le foyer de l'admission du moteur, ce que permet la diminution de sa taille, conséquence de l'utilisation d'oxygène.

Et on peut effectivement injecter de l'eau pour ajouter plus d'oxygène.

Mais dans tous les cas, enlever l'azote apporte moins de pollution et une meilleure efficacité.

Remarque que injecter de l'eau déplace l'équilibre de réaction en diminuant aussi la proportion d'azote.
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par chatelot16 » 21/03/10, 20:04

bernardd a écrit :Si on brule sous oxygène pur :
- le foyer peut être plus petit car moins besoin de débit d'air ;
- la vitesse de l'air est plus faible, donc moins d'emport de poussière et plus grand délai de combustion sur une surface chaude ;
- température plus haute, donc capacité de montée en pression plus grande et meilleur rendement ;
- plus d'azote donc absence de NOx.

L'air étant comprimé dans ou autour du foyer, plus besoin de comprimer par une seconde combustion dans le cylindre : l'air comprimé est admis directement dans le cylindre avec un meilleur rendement.


le gagogene est tres chaud mais sans pression : c'est plus facile et plus sur : un foyer entierement sous pression est compliqué et dangereux

Et le moteur à piston peut être plus petit car la totalité des cycles sont productifs, au lieu de 1/2 en moteur à combustion interne, sans compter la compression du mélange avant combustion qui perd du couple

encore un faux avantage : le moteur a explosion est bien content que l'explosion ne dure qu'une partie du cycle : les paroi metalique prennent une temperature raisonable : c'est aussi le probleme des turbine a gaz : la turbine doit tenir la temperature en continu et ca conduit a une temerature de pointe plus faible donc un rendement plus faible que les moteur a piston

le moteur a explosion est vraiment la bonne solution : en plus le gaz de gazo tolere une compression plus forte que l'essence : on peut legerement augmenter le taux de compression
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par bernardd » 21/03/10, 20:27

chatelot16 a écrit :le gagogene est tres chaud mais sans pression : c'est plus facile et plus sur : un foyer entierement sous pression est compliqué et dangereux


Ce n'est pas forcément le foyer qui est sous pression, mais l'air qui va être admis dans le moteur. On peut séparer les 2, sachant qu'un échangeur fait bien sûr perdre un peu de température.

Et le moteur à piston peut être plus petit car la totalité des cycles sont productifs, au lieu de 1/2 en moteur à combustion interne, sans compter la compression du mélange avant combustion qui perd du couple

encore un faux avantage : le moteur a explosion est bien content que l'explosion ne dure qu'une partie du cycle : les paroi metalique prennent une temperature raisonable : c'est aussi le probleme des turbine a gaz : la turbine doit tenir la temperature en continu et ca conduit a une temerature de pointe plus faible donc un rendement plus faible que les moteur a piston[/quote]

Là c'est un mélange de problèmes différents :

- tu ne peux pas nier que sur un moteur à combustion interne en 4 temps, seul un temps sur 2 est utilisé pour produire du couple, l'autre en perd, au contraire. Donc si la mise en pression a lieu à l'extérieur du cylindre, la densité énergétique du même moteur est au moins 2 fois plus grande. Ou bien on peut diminuer le nombre de cylindre par deux, et encore mieux on peut les faire travailler en 2 étages successifs, ce qui augmente encore l'efficacité.

- le problème de tenue en température des matériaux est un autre problème : mais laisser le moteur baisser en température diminue son rendement. Dans un moteur à combustion, on est obligé parce que la combustion crée des chocs mécanique que l'acier supportera mal, ainsi que la vitesse de rotation nécessaire pour un fort couple.

Mais si la combustion est externe, alors la tenue au choc mécanique n'est plus un problème, et on obtient un fort couple à faible vitesse : on pourrait même passer en céramique, comme pour une turbine d'ailleurs.

L'autre raison de rester à "basse" température est d'ordinaire pour éviter les NOx : sans azote, plus aucune raison de se limiter.

chatelot16 a écrit :le moteur a explosion est vraiment la bonne solution : en plus le gaz de gazo tolere une compression plus forte que l'essence : on peut legerement augmenter le taux de compression


Le mieux est encore de ne pas avoir besoin de taux de compression, ce qui serait le cas quand on comprime à l'extérieur.
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par Ptilu » 22/03/10, 13:30

Re

Je crois que tu mélange un peu tout bbernard
Un moteur à combustion interne ne peux acceillir un combustible solide (même pulvérisé) sans la destruction...
D'ou l'interet de la gazéification, on applique un gazogène qui coute trois franc six sous, et rouler jeunesse ;)
La machine à vapeur à un rendement très mauvais, si tu veux l'augmenter, tu doit passer à la turbine capable de supporter la condensation, augmenter la pression, et de toute façon le rendement de combustion seras toujours plus mauvais qu'avec une combustion interne...
Quand à comprimer le mélange hors du cylindre, ça conssome de l'energie, soit thermique soit mécanique. La compression telle qu'elle est fait actuellement est la meilleure car elle est isentropique (donc réversible du moins en théorie). Si tu veux pressuriser différement, tu as la compression lors d'un chauffage isochore (un peu comme dans un stirling), mais la combustion ne peux être que externe et le serpent se mort la queue. La pression n'ugmente pas si tu chauffe un système ouvert (chauffage isobare)
Sinon, si tu ne veux pas plomber ton rendement, tu as interet à se que ton air soit le plus froid possible avant de pénétrer dans toute machine thermique, c'est pour ça que tu refroidit les gaz...
Si tu veux augmenter la puissance, tu peux suralimenter le moteur (avec un turbocompresseur), mais tu n'améliorera pas le rendement...
Sinon chatelot, le dopage à l'eau de ton gazéifieur augmenteras le PCI de ton gaz, mais flingueras le rendement de ton gazo. Tu seras bien plus gagnant à récupérer les calories des gaz d'échapement pour préchauffer l'air primaire ou bien assurer une partie de la pyrolise (qui est endothermique) en créant une zone d'échange bois/gaz échapement.
bbernard je crois que tu doit te renseigner un peu plus sur cette merveilleuse technologie ou les MCI;)
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par bernardd » 22/03/10, 14:49

Ptilu a écrit :Je crois que tu mélange un peu tout bbernard


Pourtant je fais tout pour éviter de mélanger de l'essence ou du gazoil à de l'air :-)

Il ne faut pas négliger l'autre hypothèse, celle que mon explication n'était pas assez claire.

Ptilu a écrit :Un moteur à combustion interne ne peux acceillir un combustible solide (même pulvérisé) sans la destruction...


Effectivement, c'est pourquoi supposer que c'est ce que je proposais devrait déjà lever un doute sur la compréhension.

Je parlais bien :
- d'une part d'un foyer à combustion très compact et efficace de part une concentration d'oxygène plus grande,
- et d'autre part d'une utilisation d'air ou de vapeur chauffé à haute température par le foyer précédent, donc comprimé, dont on puisse alors utiliser cette pression soit dans un moteur à piston, soit dans une turbine.

Dans le choix d'un moteur à piston, l'utilisation avec une compression externe sera dans tous les cas plus efficace qu'avec une compression par combustion interne, du fait que la combustion rend la moitié des cycles non producteurs, mais consommateurs de couple et de puissance.
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par Ptilu » 22/03/10, 15:49

re
j'avais très bien compris...
La question :
comment tu comprimes?
le foyer, compact ou pas le rendement de combustion est rarement supérieur à 70% quand c'est fait maison (sauf biétagé)...
Quand à la fabrication d'oxygène, elle ne conssome pas d'énergie? Si tu fait un rendement global... T'es largement perdant ;)
Franchement soit j'ai pas compris, soit c'est un stirling ou erricson avec combustion externe, et le prix ça pique, pour pas forcement plus d'efficacité...
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amusant les méninges




par dedeleco » 22/03/10, 16:00

Amusant, mais si on veut faire simple pour les méninges et les mains, acheter des modules Peltiers posés contre un radiateur à 90°C et une eau froide vers 10°C, après avoir testé avec un kit pas cher, on obtient de l'électricité sans s'arracher les cheveux sur le meilleur gazogène ni se bruler dans les nombreuses soudures, avec un rendement faible, il est vrai, mais fiable (avec l'eau à 90°C on évite de surchauffer le module au delà de 200°C, mais on peut prendre de l'huile plus chaude comme caloporteur).
Je conseille cette solution, testée sur kit avant, fonctionnelle tout de suite, avant tout autre travail plus complexe, lui qui peut être entrepris après, tranquillement, en ayant un premier système fonctionnel sans fatigue.
Toute la créativité est dans les modules Peltier Seebeck vendus pas chers, maintenant !!!
S'il existe un gazogène en kit pas cher, il est est bon de l'acheter, pour se former, mais je n'en vois pas, idée à creuser, vendre un gazogène en kit simple, de démarrage et de formation pratique?
Pour le moment, je ne vois que le Kit module Peltier à 30€ sans fatigue pour se former et tester !!!
En acheter un second après pour tester et se former sur le problème simple de les connecter ensembles.
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Ptilu
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par Ptilu » 22/03/10, 16:31

Quelle puissance ton module?
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bernardd
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par bernardd » 22/03/10, 16:49

Ptilu a écrit :j'avais très bien compris...
La question :
comment tu comprimes?


:-)

En chauffant de l'air par un échangeur avec le foyer. Cet air peut éventuellement avoir été pré-comprimé pour la concentration d'oxygène pour la combustion.

Ptilu a écrit :le foyer, compact ou pas le rendement de combustion est rarement supérieur à 70% quand c'est fait maison (sauf biétagé)...


un bon poêle à granulé est à 90% sans condensation, on doit pouvoir y arriver.

Par contre, en utilisant seulement le gaz issu de la combustion incomplète d'un gazogène, quelle part de l'énergie reste dans le foyer extrayant le gaz ?
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