Energiestro (stocker l'énergie par inertie dans le béton)

[raymon]

ça manque quand même de précision (pas de matériaux indiqués, pas de puissance kW / stockage kWh indiqués)

les kw et kwh c'est là;
http://www.energiestro.fr/?page_id=64

[Remundo]

Merci Raymon pour ce rappel

les volant d'inertie on deja été utilisé ... ce qui est surprenant dans celui qui est presenté ici c'est les erreur de conception !

ajouter de la masse de beton dans de l'acier ne sert a rien ... ajouter du beton augmente l'inertie mais demande de diminuer la vitesse , l'energie stocké depand uniquement de la quantité d'acier ... la masse de beton ne fait que rendre plus couteux le moyen de soutenir le poids

Energiestro soutient que ça rend le volant moins coûteux... Le béton serait cerclé d'acier, qui encaisserait les contraintes pour lui même et le béton...

finalement ce qui compte pour stocker l'energie ce n'est pas le poids c'est la resistance a la traction de ce qui supporte la force centrifuge

Il faut aussi de préférence mettre la masse sur un grand rayon. Les contributions au moment d'inertie sont proportionnelles au carré radial.

le volant d'inertie n'est pas le moyen de stockage du siecle mais a ses aplication ... ce que je trouve bizare c'est que la forme actuellement utilisé est un disque de grand diametre en matiere solide ... la forme de cylindre en matiere lourde me parait pas optimum du tout

D'accord là-dessus. J'avais publié une thèse sur ce sujet, qui est très pointue.
energiestro-t13854-70.html
(chercher CIMUCA sur la page)

[Exnihiloest]

Le matériau pour le cylindre, c'est anecdotique. A poids égal, la meilleure efficacité consiste à concentrer la masse à la périphérie. Ensuite, c'est la vitesse qui est prépondérante puisque c'est avec son carré que croit l'énergie stockable.
Donc mieux vaut un cylindre moins lourd mais creux et en acier, de grand rayon, qui tourne très vite, que des tonnes de béton dans un cylindre plein, lequel ne pourra pas tourner aussi vite tandis que le poids sur les roulements sera le même (sans parler des risques d'inhomogénéité entraînant des vibrations).

Comme réalisation pratique, j'ai trouvé ça :
"Le système est monté sur roulements magnétiques et confiné sous vide dans une enceinte de protection afin d'optimiser le rendement du dispositif (temps de rotation) et ainsi prolonger la durée de stockage."
Vitesse : 8000 et 16000 tour/min !
Rendement : 80%.
http://www.ecosources.info/dossiers/Sto ... nt_inertie

Malgré la performance du système, le temps de stockage est limité à environ 15 minutes et ne sert finalement que de tampon dans la distribution d'énergie. Avec les progrès des super-condensateurs, je pense que même cette niche des volants d'inertie va être détrôné.

[chatelot16]

il suffit de comparer avec une simple batterie au plomb ... la batterie au plomb a un temps de charge et decherge beaucoup plus long ... mais une capacité en energie beaucoup plus grande a prix egal , et rien n'empeche d'utiliser une faible partie de la capacité de la batterie , et on obtient la même performance que ce volant d'inertie

c'est ce qui m'a fait dire depuis le debut que la batterie au plomb peut faire exactement la même chose avec des petite decharge partielle rapide , avec l'avantage de pouvoir faire des decharge plus longue si on en a besoin , ce que le volant ne peut pas faire

la simple batterie au plomb est donc beaucoup plus polyvalente que le volant

[raymon]

Le matériau pour le cylindre, c'est anecdotique. A poids égal, la meilleure efficacité consiste à concentrer la masse à la périphérie. Ensuite, c'est la vitesse qui est prépondérante puisque c'est avec son carré que croit l'énergie stockable.
Donc mieux vaut un cylindre moins lourd mais creux et en acier, de grand rayon, qui tourne très vite, que des tonnes de béton dans un cylindre plein, lequel ne pourra pas tourner aussi vite tandis que le poids sur les roulements sera le même (sans parler des risques d'inhomogénéité entraînant des vibrations).

Intuitivement il me semble qu'un volant plus lourds et plus centré pourrait tourner plus longtemps qu'un volant de grand diamètre plus léger et tournant plus vite. même s'il est moins efficace en terme de rendement. Le but du système étant de le faire tourner plusieurs heures. Il me semble qu'ils espèrent un fonctionement de 8 heures.

[Exnihiloest]

L'intuition est mauvaise conseillère. Il faut quantifier. Si tu réduis le rayon proportionnellement à l'augmentation de la vitesse, tu ne changes pas l'énergie stockée. Vois les formules mathématiques déjà données. L'énergie est proportionnelle au carré de la vitesse et au moment d'inertie (E=1/2*J*ω²).
Pour un cylindre plein, le moment d'inertie est proportionnel au produit de la masse par le carré du rayon (J=1/2*M*R²). Donc à masse égale, plus le rayon est grand, plus l'énergie stockable sera importante.
Mais il y a mieux que le cylindre plein, c'est le cylindre creux. Son moment d'inertie est J=1/2*M*(R1²+R2²) où R1 et R2 sont ses rayons internes et externes. On voit que si l'on concentrait la masse d'un cylindre plein vers sa périphérie en en enlevant au milieu, on augmente J jusqu'à une limite théorique de 2. Si le double n'est pas accessible car il faudrait concentrer la masse dans un tube d'épaisseur nulle, en revanche une augmentation de 50 à 80% par rapport à un cylindre plein est parfaitement accessible, par exemple en remplaçant le béton d'un cylindre plein, par le même poids d'acier, 3 fois plus dense, dans un cylindre creux de même diamètre externe.
On voit que dans tous les cas, E est proportionnelle au carré de la vitesse et au carré du rayon. Doubler le rayon à même vitesse ou doubler la vitesse à même rayon, donne la même résultat énergétique. Le choix entre les deux dépend donc seulement des contraintes mécaniques de la réalisation.

[chatelot16]

il n'y a ucun mystere dans un volant : tout se calcule exactement

si on augmente la masse en peripherie on augmente bien sur l'energie stocké

si on met de la matiere solide au centre elle n'est pas inutile non plus si elle suporte la force centrifuge , elle augmente la vitesse maximum possible donc augmente l'energie aussi

c'est ainsi qu'un disque homogene a la même efficacité qu'un anneau ... avec pour moi l'avantage que le disque est plus facile a construire que l'anneau ... pour faire tourner un anneau a grande vitesse il faut voir que l'augmentation de diametre de l'anneau sous la force centrifuge est plus grande que l'augmentation de diametre des rayon de roue qui le soutienne ... conception plus compliqué pour que ça soit fiable

[chatelot16]

L'intuition est mauvaise conseillère. Il faut quantifier. Si tu réduis le rayon proportionnellement à l'augmentation de la vitesse, tu ne changes pas l'énergie stockée. Vois les formules mathématiques déjà données. L'énergie est proportionnelle au carré de la vitesse et au moment d'inertie (E=1/2*J*ω²).
Pour un cylindre plein, le moment d'inertie est proportionnel au produit de la masse par le carré du rayon (J=1/2*M*R²). Donc à masse égale, plus le rayon est grand, plus l'énergie stockable sera importante.
Mais il y a mieux que le cylindre plein, c'est le cylindre creux. Son moment d'inertie est J=1/2*M*(R1²+R2²) où R1 et R2 sont ses rayons internes et externes. On voit que si l'on concentrait la masse d'un cylindre plein vers sa périphérie en en enlevant au milieu, on augmente J jusqu'à une limite théorique de 2. Si le double n'est pas accessible car il faudrait concentrer la masse dans un tube d'épaisseur nulle, en revanche une augmentation de 50 à 80% par rapport à un cylindre plein est parfaitement accessible, par exemple en remplaçant le béton d'un cylindre plein, par le même poids d'acier, 3 fois plus dense, dans un cylindre creux de même diamètre externe.
On voit que dans tous les cas, E est proportionnelle au carré de la vitesse et au carré du rayon. Doubler le rayon à même vitesse ou doubler la vitesse à même rayon, donne la même résultat énergétique. Le choix entre les deux dépend donc seulement des contraintes mécaniques de la réalisation.

quand tu dit qu'un anneau ou un tube mince peur stocker une enregie 2 fois plus forte qu'un cylindre homogene , c'est a vitesse constante ... mais un cylindre homogene ou le centre participe a la resistance peut tourner plus vite qu'un anneau ou la force centrifuge est equilibré par des force qui font le tour

en calculant avec cette difference de vitesse l'anneau n'a plus un grand avantage et fait surtout une complication de conception

[raymon]

Le fait que le volant tourne dans un container ou le vide n'est pas total ne donne-t-il pas un avantage au cylindre plein vu que les frottement de l'air seront réduit puisque l'objet est plus petit?

[chatelot16]

le diametre ne change rien a la vitesse periferique dont la limite est la même quand on change de diametre ... plus c'est petit plus on augmente le nombre de tour minute

l'avantage d'un disque de grand diametre c'est qu'on peut avoir a la fois la bonne vitesse periferique pour un bon stockage d'energie est une vitesse de rotation raisonable pour utiliser des roulement et un moteur alternateur simple

le cylindre long me parrait une mauvaise solution

autre remarque : avec un axe horizontal on peut utiliser des roulement a rouleau ou il n'y a aucun frottement pour la force principale a soutenir

avec un axe vertical aucun roulement n'est parfaitement sans frottement : il y a un peut de frottement dans tous les roulement supportant un effort axial , et je ne crois pas une seule seconde a la solution de palier magnetique ... il y a aussi des perte dans tout systeme magnetique , et je pense pire que dans un roulement a rouleau horizontal