Piège Hyperthermique du Rayonnement Solaire Direct (PHRSD)
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Super tes liens Obélix !
j'envisageais des moteur CC avec engrenage roue vis sans fin pour le blocage en position...
Je vois ici, plus ou moins, que tout est intégré avec en plus une CASCADE de 2 engrenages roue/vis sans fin.
Fort couple et précision de positionnement avec frein intégré par irréversibilité naturelle de l'engrenage...
Prix abordable...
Il semblerait même que le boitier de commande soit intégré... Il n'y aurait plus qu'à mettre la tension différentielle du capteur 4 quadrant...
A étudier de très près !
Astérix te remercie
j'envisageais des moteur CC avec engrenage roue vis sans fin pour le blocage en position...
Je vois ici, plus ou moins, que tout est intégré avec en plus une CASCADE de 2 engrenages roue/vis sans fin.
Fort couple et précision de positionnement avec frein intégré par irréversibilité naturelle de l'engrenage...
Prix abordable...
Il semblerait même que le boitier de commande soit intégré... Il n'y aurait plus qu'à mettre la tension différentielle du capteur 4 quadrant...
A étudier de très près !
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- Remundo
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Bonsoir à tous,
Juste pour vous signaler que j'ai mis à jour la partie solaire du site de SYCOMOREEN
http://sycomoreen.free.fr/syco_francais ... oelec.html
-> concept PHRSD
La présentation est plus conviviale et le cahier des charges du PHRSD y est explicité.
@+
Juste pour vous signaler que j'ai mis à jour la partie solaire du site de SYCOMOREEN
http://sycomoreen.free.fr/syco_francais ... oelec.html
-> concept PHRSD
La présentation est plus conviviale et le cahier des charges du PHRSD y est explicité.
@+
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Salut Remudo
Projet interressant et semble prometteur.
J'ai juste un petit problème de conception, c'est la création du dis vide nécessaire à annuler (enfin quasi car le vide ne sera pas totale) la conduction et la convection.
Il y a aussi un truc. Si j'ai bien compris la température interne du réservoir de chaleur devrais être de l'ordre de du kilokelvin. Or la puissance rayonné d'un corp noir est de la forme sigma*T^4....j'ai pas fais les calculs donc je ne sais pas quel sont les pertes mais j'espère que tu les as fais. J'aurais adoré le faire moi même mais fo que je finisse mes études (en physique-énergétique).....dsl
Voila alors si tu peux m'expliquer cela je serais enchanté.
Sinon si il est vrai que tu ne fais que utiliser diverses technique et technologie connu et existante tu as le non moindre mérite d'avoir voulu les combinée et les testé..Bravo
Projet interressant et semble prometteur.
J'ai juste un petit problème de conception, c'est la création du dis vide nécessaire à annuler (enfin quasi car le vide ne sera pas totale) la conduction et la convection.
Il y a aussi un truc. Si j'ai bien compris la température interne du réservoir de chaleur devrais être de l'ordre de du kilokelvin. Or la puissance rayonné d'un corp noir est de la forme sigma*T^4....j'ai pas fais les calculs donc je ne sais pas quel sont les pertes mais j'espère que tu les as fais. J'aurais adoré le faire moi même mais fo que je finisse mes études (en physique-énergétique).....dsl
Voila alors si tu peux m'expliquer cela je serais enchanté.
Sinon si il est vrai que tu ne fais que utiliser diverses technique et technologie connu et existante tu as le non moindre mérite d'avoir voulu les combinée et les testé..Bravo
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- Remundo
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Bonsoir Zabulor !
Merci de ces remarques pertinentes et de tes encouragements.
Oui je les ai faits, mais je peaufine l'annexe scientifique que je dois publier.
Mais je vois qu'il faut donner quelques ordres de grandeurs très sommaires, mais instructifs.
L'enceinte de confinement est constituée d'une partie interne à 1000°C et d'une partie externe à 0° en hiver (atmosphère)
Soit un deltaT de 1000 Kelvin
Les dimensions typiques font que l'on peut assimiler les pertes par conduction comme celle d'une lame d'air d'épaisseur E = 10 cm et de surface S = 0,5 m². Et ce pour un capteur de 5 m²
Pour l'air, lamda= 0,026 W/m/K
La résistance thermique Rth vaut : E / lamda / S = 7,69 (SI)
Soit en régime stationnaire une fuite thermique Ith = deltaT/Rth = 130 W.
Comme la parabole collecte en gros 5000 W, cela ne représente que 2,6%
Pour le rayonnement de corps noir... IL est en sigma T^4
sigma constante de Stefan Boltzmann = 5,67 10e-8
Avec les miroirs de confinement en poupées russes, l'enceinte ne le rayonne que sur la surface d'entrée, en "gros" Sentrée = 5 cm² (tâche solaire Diam = 1500 (focale) x tan 0,54 = 14 mm)
soit Iray = sigma x 1273 ^4 x Sentrée = 74.45 W
Bilan des pertes : 204 W.
Et je n'ai même pas envisagé le vide poussé qui "atomise" les 128 W de conduction thermique.
Le miroir collecteur ne prend que 90% des 5000 W, soit 4500W.
Sur ces 4500, on en perd 200, il reste donc 4300.
Soit un rendement de piegeage thermique de 4300/5000 = 86%.
Calcul à la louche non optimisés, mais les ordres de grandeurs sont bien là.
Maintenant, prenons une belle tôle de Stole=0,1 m² (30 cm de côté).
C'est typiquement ce que l'on met sur les Dish Stirling actuels ayant à peu près 20 m² de surface. Ils collectent 20000 W, et n'en réfléchissent que 90% sur la tôle, soit 18 kW
Déjà, 20% est directement réfléchi par la plaque... Il ne reste que 18 x 0,8 = 14,4 kW. (Rmq, c'est déjà mort pour rivaliser avec 90% )
A 1000°C, soit 1273 K, la tôle assimilée à un corps noir rayonne:
sigma x Stole x T^4 = 14890 W.
Soit légèrement plus que les 14,4 kW incident. Le rendement de piégeage thermique est nul car 1000°C constitue la température maximale pour le Dish classique.
ALORS que pour le PHRSD, c'est une température nominale de fonctionnement avec 90% de rendement de piégeage thermique.
A 600°C ça va mieux pour le Dish actuel (quand même 3,3 kW encore perdus en rayonnement), mais derrière, le rendement du Stirling chute car la source chaude est moins chaude.
Bilan des courses à 600°C sans même compter les pertes par conduction thermique (qui suivent une loi de Newton dépendant du vent...) Rdtpiegeage = (14,4-3,3)/20 = 55%
Voilà pour les plus scientifiques et impatients d'entre vous une justification des chiffres que j'avance.
Et j'espère que toi, Zabulor, et les autres forumeurs, vous sentez les gains très importants offerts par le PHRSD.
@+
Merci de ces remarques pertinentes et de tes encouragements.
Oui je les ai faits, mais je peaufine l'annexe scientifique que je dois publier.
Mais je vois qu'il faut donner quelques ordres de grandeurs très sommaires, mais instructifs.
L'enceinte de confinement est constituée d'une partie interne à 1000°C et d'une partie externe à 0° en hiver (atmosphère)
Soit un deltaT de 1000 Kelvin
Les dimensions typiques font que l'on peut assimiler les pertes par conduction comme celle d'une lame d'air d'épaisseur E = 10 cm et de surface S = 0,5 m². Et ce pour un capteur de 5 m²
Pour l'air, lamda= 0,026 W/m/K
La résistance thermique Rth vaut : E / lamda / S = 7,69 (SI)
Soit en régime stationnaire une fuite thermique Ith = deltaT/Rth = 130 W.
Comme la parabole collecte en gros 5000 W, cela ne représente que 2,6%
Pour le rayonnement de corps noir... IL est en sigma T^4
sigma constante de Stefan Boltzmann = 5,67 10e-8
Avec les miroirs de confinement en poupées russes, l'enceinte ne le rayonne que sur la surface d'entrée, en "gros" Sentrée = 5 cm² (tâche solaire Diam = 1500 (focale) x tan 0,54 = 14 mm)
soit Iray = sigma x 1273 ^4 x Sentrée = 74.45 W
Bilan des pertes : 204 W.
Et je n'ai même pas envisagé le vide poussé qui "atomise" les 128 W de conduction thermique.
Le miroir collecteur ne prend que 90% des 5000 W, soit 4500W.
Sur ces 4500, on en perd 200, il reste donc 4300.
Soit un rendement de piegeage thermique de 4300/5000 = 86%.
Calcul à la louche non optimisés, mais les ordres de grandeurs sont bien là.
Maintenant, prenons une belle tôle de Stole=0,1 m² (30 cm de côté).
C'est typiquement ce que l'on met sur les Dish Stirling actuels ayant à peu près 20 m² de surface. Ils collectent 20000 W, et n'en réfléchissent que 90% sur la tôle, soit 18 kW
Déjà, 20% est directement réfléchi par la plaque... Il ne reste que 18 x 0,8 = 14,4 kW. (Rmq, c'est déjà mort pour rivaliser avec 90% )
A 1000°C, soit 1273 K, la tôle assimilée à un corps noir rayonne:
sigma x Stole x T^4 = 14890 W.
Soit légèrement plus que les 14,4 kW incident. Le rendement de piégeage thermique est nul car 1000°C constitue la température maximale pour le Dish classique.
ALORS que pour le PHRSD, c'est une température nominale de fonctionnement avec 90% de rendement de piégeage thermique.
A 600°C ça va mieux pour le Dish actuel (quand même 3,3 kW encore perdus en rayonnement), mais derrière, le rendement du Stirling chute car la source chaude est moins chaude.
Bilan des courses à 600°C sans même compter les pertes par conduction thermique (qui suivent une loi de Newton dépendant du vent...) Rdtpiegeage = (14,4-3,3)/20 = 55%
Voilà pour les plus scientifiques et impatients d'entre vous une justification des chiffres que j'avance.
Et j'espère que toi, Zabulor, et les autres forumeurs, vous sentez les gains très importants offerts par le PHRSD.
@+
Dernière édition par Remundo le 05/03/08, 08:33, édité 2 fois.
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Bonjour à tous,
J'ai mis en ligne, entre autres choses, l'excellente illustration de Toto65 décrivant le principe de base du PHRSD sur
http://sycomoreen.free.fr/syco_francais ... PHRSD.html
En le remerciant encore
J'ai mis en ligne, entre autres choses, l'excellente illustration de Toto65 décrivant le principe de base du PHRSD sur
http://sycomoreen.free.fr/syco_francais ... PHRSD.html
En le remerciant encore
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Cette réponse ne m'a que partiellement convenue...dsl je suis tatillon (sur la science, pas sur l'orthographe ) )
Bon déjà pour la convection/conduction il est clair que je suis d'accord avec toi...;et ui pour les néophytes cette forme de transfert d'énergie ne peut se faire qu'en présence de matière donc le vide empêche cela
C'est toujours dans ton calcul du rayonnement que j'ai un problème, plus particulièrement sur la surface qui rayonne. Il est connu que la plus grand quantité d'énergie qui rayonne se fait dans les longueur d'onde de l'infrarouge.....d'où les faces réfléchissants l'infrarouge.
Jusque là tout va bien ..les seules pertes sont celles que tu as calculé plus haut, c'est à dire à l'entrée.......
Maintenant pour la structure externe du confineur (celle justement qui renvoie le rayonnement infra)Je ne sais pas quel matériaux tu va utiliser mais ce dernier va de toute façon chauffer et transférer sa chaleur à la terre qui l'entoure, donc perte.....................bien sur ses pertes dépendrons du dis matériaux et de ses coeffs de transfert thermique.....j'ai rien pour faire les calculs.....je sais pas..je souligne juste au cas ou
Et tu n'a toujours pas expliqué comment tu allais créer ton vide et permettre à ta structure de résister à la pression (rapport que c loin d'être un cercle parfait^^
Voila...et merci
Bon déjà pour la convection/conduction il est clair que je suis d'accord avec toi...;et ui pour les néophytes cette forme de transfert d'énergie ne peut se faire qu'en présence de matière donc le vide empêche cela
C'est toujours dans ton calcul du rayonnement que j'ai un problème, plus particulièrement sur la surface qui rayonne. Il est connu que la plus grand quantité d'énergie qui rayonne se fait dans les longueur d'onde de l'infrarouge.....d'où les faces réfléchissants l'infrarouge.
Jusque là tout va bien ..les seules pertes sont celles que tu as calculé plus haut, c'est à dire à l'entrée.......
Maintenant pour la structure externe du confineur (celle justement qui renvoie le rayonnement infra)Je ne sais pas quel matériaux tu va utiliser mais ce dernier va de toute façon chauffer et transférer sa chaleur à la terre qui l'entoure, donc perte.....................bien sur ses pertes dépendrons du dis matériaux et de ses coeffs de transfert thermique.....j'ai rien pour faire les calculs.....je sais pas..je souligne juste au cas ou
Et tu n'a toujours pas expliqué comment tu allais créer ton vide et permettre à ta structure de résister à la pression (rapport que c loin d'être un cercle parfait^^
Voila...et merci
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Bonsoir Zabulor,
Toutafé, le comportement de la cavité est proche de celui d'un corps noir, et le rayonnement est essentiellement dans l'infrarouge selon la loi du déplacement de Wien : Lamda x T = 2898 µm.K
à T = 1000 K, la longueur d'onde la plus représentée est 2,898 µm. Soit 2898 nm, on est en plein dans l'infra rouge (assez proche du visible)
Pour le flux surfacique émis, c'est Stefan et Boltzmann qui nous sauvent: sigma T^4 en W/m²
(T température des tôles internes en Kelvin)
Pourquoi me parles-tu de terre ?
Il s'agit de simples miroirs en poupées russes, les faces réfléchissantes orientées vers le centre de la cavité, les faces noires étant orientées vers la périphérie, entre les tôles règne une atmosphère raréfiée (vide dans l'idéal).
Ces miroirs, hormi l'interne, ne chauffent que très difficilement car :
- ils rabattent plus de 90% de l'IR vers la cavité
- le vide qui les sépare empêche tout échange par conduction.
Le miroir externe est de toute façon thermostaté par l'atmosphère, et l'interne par le rayonnement à 1000°C. Tout miroir entre ces deux là ont une température intermédiaire. L'essentiel est de rabattre tout l'IR vers la cavité.
Je préciserai tout cela dans une publication ultérieure.
ça, ce n'est pas compliqué. Il suffit de créer autour de la cavité un espace étanche. Après, tu aménages une valve en périphérie (soudée sur un perçage...). Tu viens avec une pompe à vide industrielle et tu aspires. Quand la pression est jugée suffisamment basse, on ferme la valve et on démonte la pompe.
Pour la tenue à la dépression, on sait faire des conduites qui encaissent des centaines de Bar (raffineries, corps de vérin hydraulique...), donc ce n'est pas 1 bar (atmosphérique) qui peut faire imploser l'enceinte de confinement de l'énergie à condition de que la tôle externe et interne soient épaisses (acier, 5 mm typiquement).
N'importe quel extincteur résiste aussi à ce genre de pression !
En espérant avoir répondu à tes inquiétudes et tatillonnages très pertinents
Salut Zabulor !
zabulor a écrit :C'est toujours dans ton calcul du rayonnement que j'ai un problème, plus particulièrement sur la surface qui rayonne. Il est connu que la plus grand quantité d'énergie qui rayonne se fait dans les longueur d'onde de l'infrarouge.....d'où les faces réfléchissants l'infrarouge.
Jusque là tout va bien ..les seules pertes sont celles que tu as calculé plus haut, c'est à dire à l'entrée.......
Toutafé, le comportement de la cavité est proche de celui d'un corps noir, et le rayonnement est essentiellement dans l'infrarouge selon la loi du déplacement de Wien : Lamda x T = 2898 µm.K
à T = 1000 K, la longueur d'onde la plus représentée est 2,898 µm. Soit 2898 nm, on est en plein dans l'infra rouge (assez proche du visible)
Pour le flux surfacique émis, c'est Stefan et Boltzmann qui nous sauvent: sigma T^4 en W/m²
(T température des tôles internes en Kelvin)
Maintenant pour la structure externe du confineur (celle justement qui renvoie le rayonnement infra)Je ne sais pas quel matériaux tu va utiliser mais ce dernier va de toute façon chauffer et transférer sa chaleur à la terre qui l'entoure, donc perte.....................bien sur ses pertes dépendrons du dis matériaux et de ses coeffs de transfert thermique.....j'ai rien pour faire les calculs.....je sais pas..je souligne juste au cas ou
Pourquoi me parles-tu de terre ?
Il s'agit de simples miroirs en poupées russes, les faces réfléchissantes orientées vers le centre de la cavité, les faces noires étant orientées vers la périphérie, entre les tôles règne une atmosphère raréfiée (vide dans l'idéal).
Ces miroirs, hormi l'interne, ne chauffent que très difficilement car :
- ils rabattent plus de 90% de l'IR vers la cavité
- le vide qui les sépare empêche tout échange par conduction.
Le miroir externe est de toute façon thermostaté par l'atmosphère, et l'interne par le rayonnement à 1000°C. Tout miroir entre ces deux là ont une température intermédiaire. L'essentiel est de rabattre tout l'IR vers la cavité.
Je préciserai tout cela dans une publication ultérieure.
Et tu n'a toujours pas expliqué comment tu allais créer ton vide et permettre à ta structure de résister à la pression (rapport que c loin d'être un cercle parfait^^
ça, ce n'est pas compliqué. Il suffit de créer autour de la cavité un espace étanche. Après, tu aménages une valve en périphérie (soudée sur un perçage...). Tu viens avec une pompe à vide industrielle et tu aspires. Quand la pression est jugée suffisamment basse, on ferme la valve et on démonte la pompe.
Pour la tenue à la dépression, on sait faire des conduites qui encaissent des centaines de Bar (raffineries, corps de vérin hydraulique...), donc ce n'est pas 1 bar (atmosphérique) qui peut faire imploser l'enceinte de confinement de l'énergie à condition de que la tôle externe et interne soient épaisses (acier, 5 mm typiquement).
N'importe quel extincteur résiste aussi à ce genre de pression !
En espérant avoir répondu à tes inquiétudes et tatillonnages très pertinents
Salut Zabulor !
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Bien bien..dans toutes tes explications tu confirme le fonctionnement que je voyais...bref ça tourne..je sais pas comment dire ça mais c cool.
Pour la terre c'est parce que l'enceinte de confinement est, d'après le schéma de toto, sous terre(et je comprend ce choix..c plus chaud^^)...donc si perte il y avait c t dans la terre.
Sinon pour le vide..je n'en suis pas un grand spécialiste (d'ailleurs malgré mon niveau d'étude je ne pense pas pouvoir me qualifié de quelque spécialiste que ce soit^^). Mais si je prend exemple sur les système de vide utilisé pour le CERN (au LHC plus particulièrement)..celui ci doit sans cesse être entretenue. A cause de l'adsorption et de la désorption naturel des matériaux lorsqu'ils ont rien autour (enfin c un peu plus compliqué que ça mais bon...). Certes dans le cas qui nous concerne le vide ne doit pas avoir besoin d'être aussi important mais je te conseillerais tout de même de vérifier...enfin je dis ça mais je pense personnellement qu'un vide "absolu" serait dilapider de l'énergie pour rien et que le vide nécessaire devrait pouvoir négliger les problèmes auquel je fais allusion...mais sait on jamais...je connais suffisement la physique et les physiciens pour savoir que parfois on néglige trop de truc.
Bonne continuation..je continuerais à suivre ton projet avec plaisir et à tenter de trouver des failles pour le plus grand bien de la science et de ton projet (je te rassure si je trouve une faille..je chercherais aussi la solution..je n'aime pas ne faire que montrer du doigt)
Pour la terre c'est parce que l'enceinte de confinement est, d'après le schéma de toto, sous terre(et je comprend ce choix..c plus chaud^^)...donc si perte il y avait c t dans la terre.
Sinon pour le vide..je n'en suis pas un grand spécialiste (d'ailleurs malgré mon niveau d'étude je ne pense pas pouvoir me qualifié de quelque spécialiste que ce soit^^). Mais si je prend exemple sur les système de vide utilisé pour le CERN (au LHC plus particulièrement)..celui ci doit sans cesse être entretenue. A cause de l'adsorption et de la désorption naturel des matériaux lorsqu'ils ont rien autour (enfin c un peu plus compliqué que ça mais bon...). Certes dans le cas qui nous concerne le vide ne doit pas avoir besoin d'être aussi important mais je te conseillerais tout de même de vérifier...enfin je dis ça mais je pense personnellement qu'un vide "absolu" serait dilapider de l'énergie pour rien et que le vide nécessaire devrait pouvoir négliger les problèmes auquel je fais allusion...mais sait on jamais...je connais suffisement la physique et les physiciens pour savoir que parfois on néglige trop de truc.
Bonne continuation..je continuerais à suivre ton projet avec plaisir et à tenter de trouver des failles pour le plus grand bien de la science et de ton projet (je te rassure si je trouve une faille..je chercherais aussi la solution..je n'aime pas ne faire que montrer du doigt)
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