Couplage Micro-Cogénération et Pompe à Chaleur

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RIAZ
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Couplage Micro-Cogénération et Pompe à Chaleur




par RIAZ » 05/10/08, 19:17

Ci dessous, pour amorcer la pompe (!) et démarrer unnouveau sujet qui me semble intéresser: coupler une cogénération et une pompeà chaleur.

Voici quelques posts du fil "Pompes à chaleur et géothermie, la réalité pas rose du moment."
https://www.econologie.com/forums/pompe-a-ch ... t4991.html

Christophe a écrit :
looping a écrit :Je ne sais pas si le refroidissement du moteur est un refroidissement liquide , sinon il faut faire une adaptation pour mettre un échangeur autour des cylindres et de l'échappement
Peut-être est-il possible de l'équiper d' un système GP


a) c'est de l'air à ce prix la et impossible réaliser une telle pièce (un coffrage air-> liquide sur le cylindre si j'ai bien compris?) à un prix intéressant. Ca te coutera le prix du moteur.

b) évidement pour le GP :) Je compte bien le faire !

looping a écrit :Un autre axe de recherche consisterait à faire tourner un compresseur de PAC , directement en prise sur l'arbre moteur , ou avec une courroie , comme sur les véhicules .
Je ne sais pas si les taux d'utilisation et puissances sont compatibles , mais je pense que les compresseurs de clim auto pourraient convenir
Le gain énergétique serait double :
Premier étage de captage de calories par système PAC en basse température ( air , sol , eau ou même autour de l'échappement ) , puis réchauffage en 2 ème étage autour du moteur , avec des températures un peu plus élevées ( > 35° C )


Oui et faire une surunité masquée mais réelle (contraire aux COP des pompe à chaleur nucléaire) puisque chaque joule de carburant fournira environ 1.5 joule de chaleur :)

En accouplement direct ca serait assez délicat à réaliser et éconologiquement intéressant? Bof...

Par contre on peut aussi imaginer coupler une PAC électrique alimenté par ce groupe diesel dont la partie "froide" (évaporateur) viendrait prendre les calories dans un caisson capitoné du groupe....

Une cogénération-pac air-air-air ou "indirecte" si tu veux...


RIAZ a écrit :
Christophe a écrit :.... Pour nous les éconologues (sauf exception comme Maloche) la géothermie alimentée autrement que par une source d'électricité verte ou renouvelable est TOUT SAUF VERTE ET ECOLOGIQUE...

Par contre une pompe à chaleur couplé à une micro cogénération, et op on a un rendement global de 150% ou plus ! Ca c'est du bon :) et comme j'ai un projet de micro cogénération...je vais sérieusement étudier ce cas de figure (meme avec une air air en complément ca reste intéressant)...


Ouf, il fallait le dire, et Chistophe l'a dit ......

Une préoccupation écologique est par essence globale et ne permet pas de faire l'impasse sur les lois de la physique.

Ces lois, et plus précisément l'application qui en a été faite jusqu'à maintenant, font que la production d'électricité (avec le charbon, le gaz, le fuel ou le nucléaire) se fait avec un rendement déplorable (mais très bien expliqué par CARNOT !) qui voisine avec 1/3. Quand on utilise une pompe à chaleur qui un COP moyen et réel de 3, on ne fait juste que compenser la gabegie énergétique de la production du courant qui fait marcher la PAC.
En d'autre terme, avec une chaudière moderne (pas obligé d'avoir une chaudière crasseuse) on ne dépense pas plus d'énergie primaire pour se chauffer qu'avec une PAC.
En ce qui concerne l'absence de CO2 liée à l'utilisation de l'électricité, les données sont assez simples. Massivement sur la planète le courant est produit à partir d'énergies fossiles et la problématique franco-française de la production nucléaire peut être réglée en admettant que les inconvénients de l'usage du nucléaire sont au moins aussi préoccupants que ceux liés à l'usage des fossiles. De plus, dans la France nucléarisée, quand tout le monde à besoin de se chauffer, EDF met en service ses centrales à fossile les plus désastreuses sur le plan environnemental.

Cette façon commerciale, très dans le vent, de mettre le ZERO CO2 en avant pour vendre des PAC se retrouve dans la bouche des promoteurs de la voiture électrique. Il aussi facile dans ce deuxième cas de montrer que les arguments ne tiennent pas la route (ce qui est génant pour des bagnoles !).

Quand Christophe évoque la micro-cogénération, il pointe une vraie solution pour le futur. La lecture des post qui lui ont répondu montre que ce dont il parle n'est pas bien connu ...

Christophe, si tu peux développer, je pense que cela en intéressera plus d'un (en dehors de moi !).


Christophe a écrit :1) Non je n'ai pas plus d'info, c'est une idée "comme ca pour le moment" mais on pourrait, dans le but d'optimiser encore le rendement ne pas passer par l'electricité et coupler directement le compresseur de la pompe à chaleur sur le volant moteur via un petit "reducteur".

Mais cela risque de poser des probleme de compatibilité au niveau des vitesse puisque toutes les PAC sont maintenant INVERTER (c'est à dire que la vitesse du compresseur n'est pas constante, à ne pas confondre avec une Pompe à Chaleur REVERSIBLE, même si la plupart des pompes INVERTER le sont...)

2) Content de voir que je ne suis pas le seul à penser comme ca!
On a plusieurs autre sujet à ce sujet:

https://www.econologie.com/pompes-a-chal ... -3534.html
https://www.econologie.com/geothermie-po ... -3900.html
Et un tout récent: https://www.econologie.com/forums/question-m ... t6247.html

Et pour completer les chiffres sur le CO2:
https://www.econologie.com/europe-emissi ... -3722.html

Le probleme c'est que le budget marketing d'Edf et tous les vendeur de pompe à chaleur dépasse largement l'impact de quelques sites écolo comme celui ci...


chatelot16 a écrit :le couplage moteur thermique pompe a chaleur est tres bon !

le cop de la pac n'est pas inverse du rendement du moteur thermique : si la pompe a chaleur a une source froide pas trop froide et chaffe de l'eau pas trop chaude , le cop sera largement superieur a l'inverse du rendement du moteur

l'entrainement direct de la pac par un moteur thermique est interressant : pas de perte d'energie dans un moteur electrique , pas de courant de pointe au demarage , vitesse du moteur thermique facilement variable en fonction de la puissance demandé

ma solution preferé serait a 2 moteur thermique : un pour l'electricité et un autre pour la pac

la chaleur perdue par le moteur ne doit surtout pas servir de source de chaleur pour la pac : la chaleur du moteur est a 100°c : c'est largement suffisant pour faire du chauffage , il y aurait meme un petit peu d'energie mecanique a recuperer pour redescendre a 40°c

on peut plus simplement utiliser la chaleur du moteur pour faire l'eau chaude sanitaire , et la pac pour faire le chauffage

si le moteur fait plus de chaleur qu'il ne faut pour l'ecs , il restera de la chaleur a 100°c pour le chauffage : la pompe a chaleurs poura faire le complement avec une temperature encore plus basse et donc avoir un cop encore plus haut

le point faible du moteur thermique est la fiabilité : une solution a plusieur petit moteur identique est plus sure

le probleme est que je ne connais pas de petit moteur a refroidissement a eau : les moteur de groupe electrogene chinois imitation honda marchent bien mais c'est du refroidissement a air : c'est trop bruyant est trop compliqué pour recuperer la chaleur

un petit moteur a bloc tout en fonte bien epais pourait etre tres silencieux : contrairement aux petit moteurs trop leger dont toutes les pieces sonnent comme des cloches

j'aimerai bien construire ce genre de moteur avec un cylindre un piston et les soupapes d'un petit 4cylindre de voiture ...


RIAZ a écrit :Deux moteurs, pourquoi compliquer ... ?

La cogénération, c'est très simple.
- On part d'un besoin de chaleur (c'est fondamental), le chauffage d'un bâtiment par exemple.
- On fait consommer du carburant à un moteur thermique, quel qu'il soit, une turbine à gaz de 2000 CV si on a de gros besoins !
- On sait que ce moteur thermique produit bien plus de chaleur que d'énergie mécanique, en gros 2/3 de chaleur, 1/3 d'énergie mécanique, c'est la loi du genre.
- On s'organise subtilement pour récupérer cette chaleur à tous les endroits ou elle se manifeste, en gros dans le circuit de refroidissement et dans les gaz d'échappement qui doivent quitter le système à la température la plus basse possible (<< 100°).
- On peut faire ce qu'on veut de l'énergie mécanique. Généralement, on entraine un alternateur, mais ce n'est pas obligatoire, tout besoin d'énergie mécanique peut être servi.

Cette simplicité cache un certain nombre de difficultés quand on veut passer à la réalisation.
Généralement on cherche une grande longévité (50 à 100.000 heures) et les moteurs thermiques classiques sont loin de ce potentiel pour tout un tas de raisons dont la première est que ce genre de moteur subit en son sein des explosions à hautes température, avec les conséquences physico-chimiques qui en découlent.
Ensuite il faut aller racler toutes les calories avec des échangeurs divers et variés, comme savent si bien le faire les fabricants de chaudière à condensation.

Ça phosphore dur sur le sujet, mais pas en France (Allemagne, Autriche, Angleterre, nouvelle Zélande ....). Je lorgne personnellement vers la SUNMACHINE (bientôt en France) qui semble être un des systèmes les plus aboutis (10 Kw thermiques, 3 Kw électriques).

Si on pense à un couplage mécanique direct avec une pompe à chaleur, c'est parce que le courant issu de la cogénération est racheté, en France, à un prix de misère.

Nous vivons dans la France nucléaire dans laquelle EDF veille jalousement à ce qu'on ne favorise pas les solutions qui seraient vraiment efficaces.
Dormez en paix citoyens photovoltaïques, vos panneaux solaires ne menacent pas nos centrales nucléaires ni nos lignes à haute tension que tout le monde est bien content de trouver quand la bise revient .....

Le courant issu de la micro-cogénération domestique serait bien plus intéressant (en plus de sa production disséminée) car il serait disponible au moment des pointes de consommation. Tout le contraire du solaire ....

Ceci dit, il ne faut pas placer la barre trop haut. Une micro cogénération raccordée au réseau et qui lui rend de vrais services pourrait permettre d'avoir une petite PAC pour passer les pointes de froid et de garder la tête haute !
Il faudrait que la petite PAC marche bien durant ces pointes cad à-4°, -5° ... et moins encore.

Et pour la SUNMACHINE, une cerise sur le gâteau. En plus de l'efficacité énergétique de la cogénération, en plus des avantages de la production décentralisée (pertes joules, infrastructure de transport du courant), elle fonctionne avec des granulés de bois.

La maison de 20 ans d'age péniblement élevée vers la classe D (avec l'isolation) pour la performance énergétique, passe directement en A pour le CO2 !!!

N'en jetez plus, c'est trop beau pour être vrai, cela doit être cher !

C'est pas exclu. Mais il faut bien réfléchir à la façon de compter.
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Pour ce qui est de l'avenir, il s'agit pas de le prévoir, mais de le rendre possible (Antoine de Saint Exupéry)
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Récupération de chaleur




par nawel » 16/11/09, 17:02

Bonjour,
je possède un groupe électrogène de 50KW et je souhaiterais récupérer la chaleur perdue afin de chauffer partiellement mon habitation. Est-ce possible, existe-t-il des machines réalisant ceci?
Je vous remercie de votre attention.
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