Cycle Organique de Rankine (ORC) et énergies renouvelables
- chatelot16
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l'eau bout a 100°C a la pression atmospherique mais il suffit d'une pression plus faible pour la faire boullir a 50°C
au sommet du mont blanc l'eau chaude ne bout pas a 100°C!
les premiere machine a vapeur marchait entierement a depression : chaudiere en cuivre sans aucune resistance a la pression , qui envoyaient la vapeur a pression atmospherique dans le cylindre , et depression sur l'autre face du cylindre grace a la depression dans le cylindre
il suffit donc de choisir les bonnes pression pour faire un vrai cycle de rankine entre 100 et 50°C
ce fonctionnement entierement a depression pourait se faire en utilisant une chaudiere ordinaire pour faire la vapeur : ça ne la soumet a aucune pression dangereuse
au sommet du mont blanc l'eau chaude ne bout pas a 100°C!
les premiere machine a vapeur marchait entierement a depression : chaudiere en cuivre sans aucune resistance a la pression , qui envoyaient la vapeur a pression atmospherique dans le cylindre , et depression sur l'autre face du cylindre grace a la depression dans le cylindre
il suffit donc de choisir les bonnes pression pour faire un vrai cycle de rankine entre 100 et 50°C
ce fonctionnement entierement a depression pourait se faire en utilisant une chaudiere ordinaire pour faire la vapeur : ça ne la soumet a aucune pression dangereuse
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Oui j'ai lu que c'était parce que les fluides frigo sont "carboné"...(pas tous mais certains) donc du cycle du carbone, donc organique...y a peut être une autre explication.
chatelot16 arrête de chipoter: trace des cycles d'exemples sur Mollier de l'eau et d'un fluide frigo pour te convaincre qu'a basse T° mieux vaut un fluide à point d'ébuillition bas (qui lui aussi sera abaissé avec avec la pression)...Et on est en cycle fermé là!
Pour ceux qui veulent aller au bout des choses, voici une étude comparative Stirling Ranking : https://www.econologie.info/share/partag ... dbrFG1.pdf
chatelot16 arrête de chipoter: trace des cycles d'exemples sur Mollier de l'eau et d'un fluide frigo pour te convaincre qu'a basse T° mieux vaut un fluide à point d'ébuillition bas (qui lui aussi sera abaissé avec avec la pression)...Et on est en cycle fermé là!
Pour ceux qui veulent aller au bout des choses, voici une étude comparative Stirling Ranking : https://www.econologie.info/share/partag ... dbrFG1.pdf
Dernière édition par Christophe le 27/03/13, 19:50, édité 1 fois.
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- chatelot16
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le cycle rankine normal c'est la machine a vapeur
si on remplace l'eau par du chloroforme ou de l'ether de petrole ça fait le rankine organique
je cite ces produit car il ont été essayé a une epoque ou le freon n'existait pas
il y a eu aussi des essai avec l'amoniac
tout ces produit font partie de la chimie organique ... ne pas confondre avec biologique !
la basse pression de la vapeur d'eau a 50° ne nuit pas au rendement ... il faut juste que le piston ou la turbine soit adapté , et que les tuyaux soit assez gros
faire gros et a basse pression n'est pas plus cher que faire petit et a haute pression
en tout cas au debut des machine a vapeur il ont preferé faire des grand cylindre en tole de cuivre fonctionnant en depression ... ce n'est qu'avec le progrès de la mecanique qu'on a monté en pression
quand on a ateind des pression de 3 ou 4 bar on a abandoné les condenseur et passé a l'echapement a l'atmosphere ... ce qui oublie la chaleur en dessous de 100°
ce n'est que plus tard tard sur les bateaux qui ne supportent pas l'eau de mer a plus de 3bar qu'on s'est remis a mettre des condenseur pour recycler la vapeur sans vraiment profiter de la depression
et ensuite on a fait des moteur a double triple ou quadruple expension pour bien profiter de toutes la detente jusqu'a la depression du condenseur
et ensuite on a gardé des piston pour la haute pression et une turbine pour finir la detente jusqu'au condenseur
si on remplace l'eau par du chloroforme ou de l'ether de petrole ça fait le rankine organique
je cite ces produit car il ont été essayé a une epoque ou le freon n'existait pas
il y a eu aussi des essai avec l'amoniac
tout ces produit font partie de la chimie organique ... ne pas confondre avec biologique !
la basse pression de la vapeur d'eau a 50° ne nuit pas au rendement ... il faut juste que le piston ou la turbine soit adapté , et que les tuyaux soit assez gros
faire gros et a basse pression n'est pas plus cher que faire petit et a haute pression
en tout cas au debut des machine a vapeur il ont preferé faire des grand cylindre en tole de cuivre fonctionnant en depression ... ce n'est qu'avec le progrès de la mecanique qu'on a monté en pression
quand on a ateind des pression de 3 ou 4 bar on a abandoné les condenseur et passé a l'echapement a l'atmosphere ... ce qui oublie la chaleur en dessous de 100°
ce n'est que plus tard tard sur les bateaux qui ne supportent pas l'eau de mer a plus de 3bar qu'on s'est remis a mettre des condenseur pour recycler la vapeur sans vraiment profiter de la depression
et ensuite on a fait des moteur a double triple ou quadruple expension pour bien profiter de toutes la detente jusqu'a la depression du condenseur
et ensuite on a gardé des piston pour la haute pression et une turbine pour finir la detente jusqu'au condenseur
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- chatelot16
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voici un document interressant
https://www.econologie.info/share/partag ... jXjItL.pdf
helas le lien internet ne marche plus ... donc je le ressort de mon ordinateur
j'ai decouvert par hasard un cours d'aerodynamique de ce professeur que j'ai trouvé largement superieur a tous les autres ... et j'en ai profité pour telechargé tous ce qu'il avait mis sur le même site
on y voit page 14 une turbine de centrale thermique ou la pression descend a 0,055 bar ... donc depression de 0,945 bar ... presque le vide
on y voit aussi que le cycle de rankine simple n'a pas le rendement maxi de carnot ... pour faire mieux il faut des cycle un peu plus compliqué , avec surchauffe : ce qui est facile quand on fait la vapeur dans la chaudiere , mais ce qui est impossible quand on a uniquement cette machine a freon derriere un echangeur a eau
avant de tracer un cycle sur le diagramme de mollier il faut que j'en trouve un plus lisible
le diagramme T S n'est pas facile a comprendre ... le diagramme p v et plus interressant pour montrer certaine chose ... j'ai dans mes projet de faire un tableur exel qui affiche automatiquement tous les diagrame qu'on utilise en thermodynamique
https://www.econologie.info/share/partag ... jXjItL.pdf
helas le lien internet ne marche plus ... donc je le ressort de mon ordinateur
j'ai decouvert par hasard un cours d'aerodynamique de ce professeur que j'ai trouvé largement superieur a tous les autres ... et j'en ai profité pour telechargé tous ce qu'il avait mis sur le même site
on y voit page 14 une turbine de centrale thermique ou la pression descend a 0,055 bar ... donc depression de 0,945 bar ... presque le vide
on y voit aussi que le cycle de rankine simple n'a pas le rendement maxi de carnot ... pour faire mieux il faut des cycle un peu plus compliqué , avec surchauffe : ce qui est facile quand on fait la vapeur dans la chaudiere , mais ce qui est impossible quand on a uniquement cette machine a freon derriere un echangeur a eau
avant de tracer un cycle sur le diagramme de mollier il faut que j'en trouve un plus lisible
le diagramme T S n'est pas facile a comprendre ... le diagramme p v et plus interressant pour montrer certaine chose ... j'ai dans mes projet de faire un tableur exel qui affiche automatiquement tous les diagrame qu'on utilise en thermodynamique
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Bonsoir ,
Christophe je n'ai jamais dis qu'on voyais quoi que ce soit sur les vidéo ;) , c'est juste ce que j'ai trouvé point ..
Par contre le cycle de rankin je découvre aussi et du coup c'est cool , ça auras au moins servis a quelque chose ;) ... merci pour les liens .
Perso j'ai pas mal la tête dans les poêle a bois bûche ( je sais les rendements ne sont pas terrible face a du pellet ) , autant baisser le rendement sur une combustion de pellet en sortant les fumées 110 °c au lieu de 70 °c me parais aussi dommage , autant sur un poêle à bois en sortie de poêle ont tourne plutôt autour de de 170 à 200°c , ce qui me parait plus jouable avec un tel système non ?
Mais bon je ne suis complètement néophyte ...
Je vais me pencher sur le sujet et essayer de comprendre quelques chose , c'est pas gagné ;) , mais ce n'est pas perdue ( quoi que ... ) ...
A vue de nez chatelot ça te parais crédible ou pas comme hypothèse ? (pour un poêle à bois j'entends bien sur sachant que je suis conscient que le temps de fonctionnement d'une poêle à bois est plutôt de l'ordre de 6 à 8 h )
dans l'idée j'imaginerais charger de vieille batterie de récupe et faire une système d'alimentation pour le lumière, à base de led , dans la maison découplé du réseau , donc avoir l'éclairage d ela maison indépendant ...
Christophe je n'ai jamais dis qu'on voyais quoi que ce soit sur les vidéo ;) , c'est juste ce que j'ai trouvé point ..
Par contre le cycle de rankin je découvre aussi et du coup c'est cool , ça auras au moins servis a quelque chose ;) ... merci pour les liens .
Perso j'ai pas mal la tête dans les poêle a bois bûche ( je sais les rendements ne sont pas terrible face a du pellet ) , autant baisser le rendement sur une combustion de pellet en sortant les fumées 110 °c au lieu de 70 °c me parais aussi dommage , autant sur un poêle à bois en sortie de poêle ont tourne plutôt autour de de 170 à 200°c , ce qui me parait plus jouable avec un tel système non ?
Mais bon je ne suis complètement néophyte ...
Je vais me pencher sur le sujet et essayer de comprendre quelques chose , c'est pas gagné ;) , mais ce n'est pas perdue ( quoi que ... ) ...
A vue de nez chatelot ça te parais crédible ou pas comme hypothèse ? (pour un poêle à bois j'entends bien sur sachant que je suis conscient que le temps de fonctionnement d'une poêle à bois est plutôt de l'ordre de 6 à 8 h )
dans l'idée j'imaginerais charger de vieille batterie de récupe et faire une système d'alimentation pour le lumière, à base de led , dans la maison découplé du réseau , donc avoir l'éclairage d ela maison indépendant ...
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- chatelot16
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et même moi qui suis dans le sujet depuis longtemps j'arrive a m'y perdre ... je n'arrivait plus a tracer ce que je voulais dans le diagrame de mollier ...
bin oui je pensait aux diagramme T S ... mais le mollier que tu a mis est en diagramme H S
le vrai mollier T S est plus pratique pour tracer les cycle , quite a convertir ensuite en H S pour certain raisonement
https://staff.ti.bfh.ch/sub1/docu_th/di ... ts_300.gif
il faut vraiment que je fasse ce tableur qui fait simultanement tous les diagramme : pv ts hs ...
bin oui je pensait aux diagramme T S ... mais le mollier que tu a mis est en diagramme H S
le vrai mollier T S est plus pratique pour tracer les cycle , quite a convertir ensuite en H S pour certain raisonement
https://staff.ti.bfh.ch/sub1/docu_th/di ... ts_300.gif
il faut vraiment que je fasse ce tableur qui fait simultanement tous les diagramme : pv ts hs ...
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Oui le hs n'est pas le plus instinctif je suis d'accord! le ts est aussi mon "préféré"...
Mais je l'ai mis car le ci dessus sur le rendement de Rankine est calculé sur le hs et les différences d'enthalpie...
Si sur le ts tu as les h, pas de soucis...
Waaw motivé ! Mais on doit trouver ça sur le net non?
Mais je l'ai mis car le ci dessus sur le rendement de Rankine est calculé sur le hs et les différences d'enthalpie...
Si sur le ts tu as les h, pas de soucis...
il faut vraiment que je fasse ce tableur qui fait simultanement tous les diagramme : pv ts hs ...
Waaw motivé ! Mais on doit trouver ça sur le net non?
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- chatelot16
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bidouille23 a écrit :
Perso j'ai pas mal la tête dans les poêle a bois bûche ( je sais les rendements ne sont pas terrible face a du pellet ) , autant baisser le rendement sur une combustion de pellet en sortant les fumées 110 °c au lieu de 70 °c me parais aussi dommage , autant sur un poêle à bois en sortie de poêle ont tourne plutôt autour de de 170 à 200°c , ce qui me parait plus jouable avec un tel système non ?
Mais bon je ne suis complètement néophyte ...
Je vais me pencher sur le sujet et essayer de comprendre quelques chose , c'est pas gagné ;) , mais ce n'est pas perdue ( quoi que ... ) ...
A vue de nez chatelot ça te parais crédible ou pas comme hypothèse ? (pour un poêle à bois j'entends bien sur sachant que je suis conscient que le temps de fonctionnement d'une poêle à bois est plutôt de l'ordre de 6 à 8 h )
dans l'idée j'imaginerais charger de vieille batterie de récupe et faire une système d'alimentation pour le lumière, à base de led , dans la maison découplé du réseau , donc avoir l'éclairage d ela maison indépendant ...
si la fumée sort a 200°C ça ne prouve pas qu'il y a beaucoup n'energie a y prendre
si la temperature exterieur est a 0° on a pris toute lenergie de la fumé quand on la refroidit a 0°C
si on essaie de chauffer une chaudiere a vapeur a 200°C elle ne produira rien
si on baisse la pression pour la faire bouillir a 180°C elle ne recuperera que 10% de ta puissance de la fumé
si tu fait bouillir a 100°C tu recupere 50% de la fumé donc on recupere plus de puissance thermique , mais avec un rendement moins bon parce que temperature plus basse
conclusion le cycle de rankine n'est pas efficace pour recuperer de la puissance d'un flux de fumé dont la temperature baisse au fur et a mesure qu'on lui prend sa chaleur
il est possible d'adapter un stirling a ce fonctionnement : le gaz chaud arrive a contact du point le plus chaud , puis passe a different endroit le long du cylindre capable de capter de l'energie a des temperature plus basse
mais pourquoi faire marcher un moteur thermique avec cette chaleur perdue difficile a utiliser ?
il faut faire marcher le moteur thermique avec la temperature du feux : une petite chaudiere a vapeur bien placé dans le poele peux prendre toute la puissance qu'on veut a 200°C ... et le moteur fera facilement un bon rendement
un striling peux monter a 500°C d'ou les bon rendement espéré ... mais il est plus fragile : surchauffe rapide en cas de panne
si on veut recuperer la puissance de la fumé il faut simplement en faire du chauffage , donc faire passer la fumé dans un echangeur de chaleur ... bien sur ce refroidissement complet casse le tirage ... il faut remplacer le tirage thermique par un ventilateur*
autre remarque quand la chaudiere de novotek fait de l'eau a 110°C , c'est avec le debit d'eau qu'il faut pour donner toute la puissance de la chaudiere : c'est mieux que de la fumé dont la temperature va descendre dès qu'on lui prend de l'energie
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