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Auteur Sujet: Generateur thermo-electrique...essais, bricoles, proto et Cie...  (Lu 37882 fois)

28 juin 2008 à 23:32:16
Lu 37882 fois

lambda


Salut a vous les amis.

Avant toute chose, ca va etre un peu long a lire, je m en excuse... j arrangerai la mise en page et inserrerai du schema et de la photo autant que je pourrais afin de ne pas rendre le truc trop indigeste.
j ai mis ce fil dans la rubrique autarcie, c est un peu borderline avec l ecologie, mais bon si de facon generale le fil pose probleme, n hesitez pas amis modo a deplacer, modifier, voir supprimer si vous estimez que c est du HS...

Ca fait un moment que je cogite afin de preparer ma future vie dans ma "cabane au fond des bois"...  :-[  :love: ou que soit la cahute d ailleurs ... :)

Parmi toutes les choses a faire et les "tirages de plans sur la comete", il y a une chose importante a mes yeux, ca concerne la foruniture en energie de type electrique. et il est vrai que notre merveilleux 20 eme siecle et 21 eme maintenant  ::) nous a ouvert un foultitude de perspectives technologiques accessibles au particulier, en ce qui concerne les energies alternatives, renouvelables, vertes... bref...

Dans mon chti projet, l idee est de s equiper d un panel de sources alternatives et de dire m*rde (mais attention, dans les formes, j ai pas ete eleve chez les porcs non plus...  :D :D :D ) a toute compagnie nationale ou pas delivrant la precieuse "effluve electrique"...

parmi les possibilites retenues et qui seront developpees trankilou les unes apres les autres et installees "sur site", j ai pris:

- le solaire photovoltaique,
- le solaire calorique,
- l eolien,
- le thermoelectrique.

un des facteurs limitant du truc, c est que je veux fabriquer un max de chose compte tenu de ce que je sais faire et jouant sur un mix achat pour les pieces vraiment speciales et recup au max pour le reste et/ ou du detournement d objet de leur usage premier.

Alors voila, je vous presente une premier facette su projet, un premier essai...
Je me suis penche sur la thermoelectricite.

dans mon cahier de charge, le projet "thermoelectrique" implique de pouvoir avoir:
- un matos transportable a dos d homme ou de mulet,
- facile de maintenance,
- amovible et independant de la structure de la future "cabane"
- poly carburant, c est a dire pouvant fonctionner avec une source de chaleur preferentiellement dans l ordre: solaire > poele a bois > gaz (bouteille propane/butane). j exclue l usage du petrole. et normalement les 2 premieres sources devraient suffire.
- le plus flexible possible dans son usage: chauffage eterne ou interne, usage d eau ou d huile comme matelas thermique...


Rapido, je vous decris les principes:
l idee c est d utiliser un ensemble de modules Peltier utilise en mode "generateur" pour fabriquer un thermo-pile capable de generer de l electricite a partir d une difference de temperature presente entre une "source chaude" a laquelle sera expose une partie de la pile, et une "source froide" a laquelle sera exposee l autre partie de la pile.

Les mots clefs sont: effets Peltier, effet Seebeck (celui qui nous interesse...), thermocouples, thermopiles, calopiles, thermoelectricite...


l idee de base est la suivante:

effet Seebeck:
Lorsqu on relie entre eux 2 metaux (A et B) de natures differentes par 2 jonctions: A lie a B lie a A, ces 2 jonctions creent ce qu on appellent un thermocouple.
Lorsque chaque jonction est portee a une temperature differente (T1 et T2 ou delta T), une difference de potentiel ou tension proportionelle a cette difference de temperature apparait entre les 2 jonctions.
Lorsque delta T augmente, la tension augmente.
mais attention sur une certaine plage de temperature, passee une valeur "delta T" max, les performances du thermocouples  s ecroulent et la tension n augmentera plus de facon si importante...

l effet Peltier est l inverse: lorsque j impose une difference de potentiel entre les 2 jonctions, qui seront traversee
par un courant continu (le module est une charge), unne difference de temperature apparaitra entre les 2 jonctions. l une va se refroidir, l autre se rechauffer.

un peu de wiki bien fait la dessus...

http://fr.wikipedia.org/wiki/Thermocouple
http://fr.wikipedia.org/wiki/Thermoélectricité

pour le projet, c est l effet Seebeck qui nous interesse.

je travaille en fait avec des modules Peltiers qui sont en fait des matrices de plusiurs dizaines a centaines de thermocouples connecte electriquement en serie entre eux, mais thermiquement en parallele, ca se presente sous la forme d un assemblage de petits elements themocouples fixes en sandwich entre 2 lames de ceramiques. c est comme un patch carre ou rectangulaire generalement, de quelques cm2 et de 3 ou 4 mm d epaisseur avec deux fils d alimentation (un + et un - basiquement).

exemple de Google...


j ai donc essaye de bricoler en fait un generateur thermolelectrique en fixant 8 modules peltiers sur les faces externes d une especes de "source chaude confinee", faites a partir de radiateur dont les ailettes sont tournees vers l interieur (absorbeur) pour capter un max de calories et les transmettre aux modules qui tapissent tout l exterieur de la source.

j ai ensuite rajoute des radiateurs de refroidissement, tourne vers l exterieur, sur l autre face des modules.
l idee etant de maintenir un gradient thermique optimal entre les 2 faces de chaque module, afin que tous, une fois connecte en serie, se comportent comme un seul generateur.

un schema d une des faces du dipositif:





a droite de la photo ci-dessus vous voyez le proto, a gauche, mon petit rechaud a bois qui pourrait servir de "source chaude" comme ca...



la boite noire est faite de 4 radiateurs (rappel: on va les appeler absorbeurs pour pas se melanger les pinceaux  :D ) tournees vers l interieur, assemble par vissage avec des cornieres alu...
vous voyez aussi les radiateurs de refroidissement externes. les modules sont coinces en sandwich entre la boite (absorbeurs) et les les radiateurs externes.

un details de chaque module monte sur les radiateurs externes...




Une fois tout ce petit monde assemble et connecte (8 modules peltier electriquement en serie), je suis en train de faire mes premers essais...

En mode Peltier, chaque module a une capacite d extraction calorique de l ordre de 50 watts, alimente sous 15 volts et en se debrouillant de maintenir un delta T optimal de l ordre de 65 a 70 degres entre la face chaude et la face froide...

Le premier hic, c est qu en mode inverse, mode Seebeck, le rendement est assez faible, entre quelques pourcent et 10 pourcents. donc si je pense en sortir entre 5 et 20n watts a la louche (40 watts serait un must mais plutot theorique qu autre chose... en industrie astronautique on arrive dans ces eaux la... alors, dans ma cuisine... ::) ::) ::)) mais bon, on va pouvoir grapiller...

autre point delicat, c est fragile un peltier, les soudures de jonctions fondent assez facilement, 150 degres dans ces eaux la, 200 parfois... j ai deja du en remplacer un par une faute de manip de ma part. Donc je m impose de ne pas depasser 100 degres pour ma sources chaude, ce qui me fait un 30 degre pour la face froide de chaque Peltier. ca va,
sous nos contrees, ca reste raisonnable. idealement, ca serait plus adapte aux climats froids, et d un rendement meilleurs...

ex:
Si j utilise ce generateur dehors ou dans une piece auxc alentours de 10 degres, ca veut dire qu il faudrait que je fasse monter ma source chaude uniquement qu a 80 degres pas plus, pour obtenir le delta T obtimal.
si il fait 0, je dois monter a 70... etc...etc...
Donc on voit l interet global:
- un, d optiniser le refroidissemnt de la face externe du dispoditif,
- deux de ne pas trop grimper pour ne pas esquinter les peltiers...

Autrement vu, en Paus Scandinave, en hiver, si le local technique qui contient la thermopile fait entre -20 et -30, et bien il suffira qu un bruleur ou poele fasse chuffer mon eau entre 40 et 50 degres Celcius, ce qui impliquera une petite depense de combustible...  :doubleup:  :doubleup:  :doubleup:

pour les tests, j ai fait ca d abord sur ma gaziniere...



desole pour le bordel, je suis trop pris par ce truc pour m occuper du menage...

donc, je mesure ma tension au fur et a mesure qu augmente le gradient de temperature, j essaie de caracteriser le systeme un peu...

voila 2 exemples de mesures (parmi d autres...):
tension en fonction du gradient donne par les 2 temperatures (source chaude (paroi du proto) thermometre du bas- source froide (radiateur externe) thermometre du haut)







au mieux, j ai obtenu environ 15 volts (a vide) pour un delta T de 70 degres

je me suis amuse a brancher ca sur une charge resistive de 120 Ohms, et j ai une une chute de tension (previsible, y a pas de regulateur encore, ca viendra plus tard...) qui m amene entre 11 et 12 volts, ce qui m amener a evaluer la puissance debitee par le truc de l ordre du watts.

donc, sous charge de 120 ohms, sans regulateur: 12 volts, 1 watt...

mais attention, ca veut pas dire que ca ne peut debiter qu un watt, pour ca, faudra que je fasse toute une serie de mesure avec plein de charges de valeur differente afin d obtenir la puissance max valable pour la charge la plus adaptee a ma bestiole (generalement, la valeur de cette charge optimale correpond a une resistance minimale au dela de laquelle, la tension du "s ecroule" et n est plus utilisable)... donc il me faut definir ca, en gros faire une courbe puissance en fonction de la charge, une courbe classiquement parabolique pour une charge resistive couplee a un generateur .

l imprecision de mes mesures est du a ma facon de manipuler, car le systeme s emballe rapidement et chauffe globalement assez vite (radiateurs externes trop petits, faut que je bosse la dessus) et du coup, je devais arrose d eau constament ces radiateurs pour bien maintenir le delta T optimal, donc pas assez de bras pour tout, faire en plus des photos...    :-\ :-[

Donc beaucoup de choses a faire, mais, a la base, ca marche...
Quand j aurai un peu optimise la taille des radiateurs (en fait, ce truc, c est tout en radiateurs!  :o :D ) et defini au moins rudimentairement, electriquement le comportement des modules (abaques, tableau..., puissance max debitable...) je fabriquerai un bruleur a gas amovile et surtout RADIAL, afin de chauffer de facon homogene et sur toute leur longueurs, les 4 absorbeurs de ma source chaude.

l idee est aussi eventuellement de pouvoir transformer la source chaude en simple contenant d eau, car comme ca, je chauffe l eau directo sur un poele, y a une limitation securitaire a 100 degres qui va s etablir, une grosse inertie qui me permettra d utiliser mon generateur quelque temps, meme apres que le poele se soit eteint.

2 configs possibles:



schema a venir...

enfin une des choses a faire tout de suite c est ameliorer le transfert entre source chaude et face chaude du peltier et refroidissement de la face froide du dit Peltier, qu ce soit en mode bruleur ou bouilloire...

Voila ou j en suis, je pense que vous voyez un peu la philosophie du truc...
Bon apres, ca parait un peu impressionnant, mais je vous assure, c est des manips qui restent parfaitement accessibles a tous! tous les bricoleurs sur le forum peuvent s y lancer!  :doubleup:
 
Je mettrais a jour ce fil de temos a autre suivant l avancee des travaux.

a+ et merci de votre patience

Lambda










« Modifié: 29 juin 2008 à 00:40:17 par lambda »
"I want to live in a society where people are intoxicated with the joy of making things." William S. Coperthwaite

29 juin 2008 à 00:53:12
Réponse #1

PlatypuS


Sympa comme initiative !! :doubleup:

Si tu cherches un moyen de produire de l'électricité grâce à un gradient de température, je ne saurais que trop te conseiller de faire des recherches sur les moteurs Stirling: ça produit une énergie mécanique pouvant mettre une dynamo en rotation à partir d'un dT (rendement en 1-Tmin/Tmax: plus dT augmente, plus c'est efficace).

http://www.moteurstirling.com/


Le moteur en lui même est po ben compliqué, et à mon sens ben plus facile à rafistoler que des modules Peltiers... en plus, il peut servir à refroidir les bières si on renverse le système :lol: :]] Par contre le principe fait appel à des connaissances de base en thermodynamique, désolé ::)



« Laeti vescimur nos subacturis. »
« Le savoir est fait de succès. La sagesse est faite d'échecs. »

29 juin 2008 à 01:54:15
Réponse #2

lambda


Salut Platypus, merci a toi...

Oui je connais le principe de ce type de moteur, c est une bonne alternative avec un rendement bon, aux environ de 0.5, par contre, pas d accord sur le fait que le moteur est

... ben plus facile à rafistoler que des modules Peltiers... en plus, il peut servir à refroidir les bières si on renverse le système :lol: :]]


(enfin, pour les bieres, si :), mais la pile peut aussi faire ca.  ;) )

le dispositif Peltier /Seebeck ou photovoltaique, ou solaire calorique d ailleurs, ne possede aucune piece mobile, y a aucune maintenance mecanique a faire, pas de piece d usure contrairement au Stirling qui necessite pas mal de pieces mecaniques, eventuelle lubrification, roulements et j en passe.
si un peltier cramme, ca se change comme "un auto-collant", pour la fabrication, tres peu d usinage au niveau des radiateurs (un peu de sciage, perceuse), 0 mecanique dans le sens dynamique du terme... y a pas plus simple en terme de fabrication... C est pas le cas du Stirling, loin de la.


Enfin perso, si je me sens capable de monter une thermopile, je me sens pas encore capable de fabriquer un stirling operationnel.  :D (je rappelle que je souhaite me fabriquer le plus de chose possible...)


Donc, non, je prefere ne pas suivre ton conseil "pressant" ;) et vais poursuivre dans la voie thermoelectrique, qui n est qu une facette du projet initial.

par contre, pourquoi pas un jour recuperer un Stirling d occasion et le monter sur un chassis avec un alternateur de bagnole ou autre, la pourquoi pas. Ca, ca restera dans mes cordes de bricolo...

a+,
Lambda
« Modifié: 29 juin 2008 à 03:34:49 par lambda »
"I want to live in a society where people are intoxicated with the joy of making things." William S. Coperthwaite


29 juin 2008 à 11:04:20
Réponse #4

PlatypuS


En fait, pour ce qui est de rafistoler, je pensais plutôt: "si j'ai une cellule peltier qui crame, je dois en avoir en rab pour remplacer, parce que démonter ça pour la réparer, c'est po possible". Je pense que les pièces du stirling sont plus facile à créer (avec un certain outillage bien sûr), et donc à réparer. Dans une optique d'autarcie donc...

Pour le refroidissement de tes radiateurs, tu pourrais utiliser un tuyau où circule de la flotte, en le faisant serpenter entre les ailettes des radiateurs. Un seul tuyau, un seul circuit, tu relie au robinet de la cuisine, la sortie dans l'évier... comme en TP de chimie ;D. en utilisant comme source chaude un liquide chauffé plutôt qu'un gaz chauffé, tu devrais pouvoir optimiser tes échanges de chaleur en amont. En plus, ça devrait stabiliser ton système en lui donnant une plus grande inertie thermique... c'est théorique, bien sûr, mais ça vaudrait le coup d'essayer.

Au fait, combien tu les payes tes cellules?
« Modifié: 29 juin 2008 à 11:24:58 par PlatypuS »
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29 juin 2008 à 13:01:47
Réponse #5

lambda


Bonjour a tous!

Restonica:
Merci pour le lien!  :doubleup: Avant de commencer quoique ce soit, j ai pas mal traine mes guetre dans ce forum pour voir justement si d autres gars avaient deja fait des manip de coin de paillasse ou cuisine. et apparament ils montrent que c est faisable a notre petite echelle!

Platypus:
oui je vois bien le truc, en effet c est pas possible avec nos moyens de reparer une partie du module, mais dans ma vision du truc, dans une idee d autarcie realiste, j y inclue l idee de debrouille et recup.
en ce qui concerne les peltiers, on en trouve maintenant facilement dans les ordis, ils servent a refroidir les processeurs, et vu le marche de l ordi de seconde main, ou de la piece detachee, ou encore dans des dechetteries ou casse dediee au materiel informatique, on peut facilement en trouver maintenant. on trouve ca aussi dans les glacieres portables qui se branchent sur alum cigare.

Pour le Stirling, ca necessite comme tu le dis, un outillage d usinage quand meme plus pointu, du type tour a metaux par exemple. et pour que le rendement reste bon, il faut de bonne competence d ajusteur ou de mecanicien, a mon avis, et en ce qui te concerne, je sais pas, tu les as sas doute, mais moi je les ai pas ces competences  :-[ ... refabriquer un vilo par soudure de pieces individuelles elles meme bien dimensionnees et taillees, ou le faire d une piece, refaire un roulement, un joint, etc... j aimerai bien savoir faire ca... mais je sais pas (encore).

tout ca pour dire que dans une optique d autarcie, un stirling ca peut etre coton, coton aussi...
 
Donc en terme de remplacement et de recup, je persiste a penser que dans un generateur de ce type ca reste plus facile et rapide a changer. d autant plus que la grosse faiblesse de ces modules c est le chauffage excessif des jonctions. et ca ca peut s eviter en dimensionnant bien la source chaude pour qu elle ne depasse jamais une temperature donnee (au dela de 150 degres par exemple on rentre dans une zone a risque pour les jonctions).

pour passer au point de l optimisation du bidule tu dis:

Pour le refroidissement de tes radiateurs, tu pourrais utiliser un tuyau où circule de la flotte, en le faisant serpenter entre les ailettes des radiateurs. Un seul tuyau, un seul circuit, tu relie au robinet de la cuisine, la sortie dans l'évier... comme en TP de chimie ;D.

je suis 100 pour cent d accord avec ton idee, et je me rends compte que je m oriente de plus en plus la dessus, car autrement, la seconde solution serait d augmenter la taille des radiateurs de facon prohibitive, c est des coups a se retrouver avec 1 m3 de radiateurs, cette histoire! donc le circuit d eau me parait viable!, rien qu en aspergeant grossierement les radiateurs j arrive a maintenir un bon gradient!  :blink:
par contre, pour le tuyau, je pense que je vais plutot fabriquer un tout petit reservoir plat dont chaque radiateur formera une face du reservoir. et je ferai passer un circuit d eau par ce reservoir. ca permettra un bien meilleur contact entre l eau et le metal des ailettes. et ca peut offrir une inertie interessante en cas de rupture accidentelle de l alimentation en flotte. genre un quart d heure a une demi heure de fonctionnement correct encore...

Tu me proposes encore:
en utilisant comme source chaude un liquide chauffé plutôt qu'un gaz chauffé, tu devrais pouvoir optimiser tes échanges de chaleur en amont. En plus, ça devrait stabiliser ton système en lui donnant une plus grande inertie thermique... c'est théorique, bien sûr, mais ça vaudrait le coup d'essayer.

la aussi je pars dans ton sens, c est pour ca que la boite de mon dispoditif est aussi volumineuse, initialement je comptais l utiliser comme recipent contenant ma flotte, comme bouiloire quoi pour les raisons suivante que j ai ennoncees dans le premier post:
l idee de la bouilloire est schematisee dans la second config a droite...

... l idee est aussi eventuellement de pouvoir transformer la source chaude en simple contenant d eau, car comme ca, je chauffe l eau directo sur un poele, y a une limitation securitaire a 100 degres qui va s etablir, une grosse inertie qui me permettra d utiliser mon generateur quelque temps, meme apres que le poele se soit eteint.

2 configs possibles:



schema a venir...

enfin une des choses a faire tout de suite c est ameliorer le transfert entre source chaude et face chaude du peltier et refroidissement de la face froide du dit Peltier, qu ce soit en mode bruleur ou bouilloire...


Pour le prix, ca varie entre 3 Euros pieces sous e bay a 10/15 Euros pieces en magasin d electronique:

http://cgi.ebay.fr/10-modules-thermoelectriques-a-effet-peltier-136-8W-TEC_W0QQitemZ260256328501QQihZ016QQcategoryZ50248QQssPageNameZWDVWQQrdZ1QQcmdZViewItem

chez radiospares et Conrad on en trouve mais ils sont tres chers!  :blink:
Mais le web offre pas mal de possibilite de se fournie a la "source" pour moins cher...

apres, il y a la recup sur pc...

Mais j avoue qu en investissement initial ca reste cher en general, mais pas moins que du photovoltaique. j aime a croire qu a cause de la crise petroliere, tout ca va voir ses prix diminuer...
Mais une fois ce genre de bidule mis au point, c est fini, on a la paix!  :D

a+,
Lambda
"I want to live in a society where people are intoxicated with the joy of making things." William S. Coperthwaite

29 juin 2008 à 13:17:36
Réponse #6

raphael


moi aussi je me suis intéressé de près à ce type de montage , d'ailleurs j'ai cramé quelques modules  ;D

http://www.hi-z.com/index.php

ce lien devrait t'intéresser il y a quelque temps ils proposaient un gros module à monter sur un échappement de truck sensé délivrer 1 kW
« Modifié: 29 juin 2008 à 13:37:47 par raphael »
Se connaitre et s'accepter


29 juin 2008 à 14:16:10
Réponse #7

athlon


"Sans déconner, les mecs...  La mort, ça dure longtemps..."

29 juin 2008 à 22:14:08
Réponse #8

Alain Marcel


Salut Lambda,

Chapeau bas pour ta démarche. Bien que je pense que ce qui pénalise les modules Peltier soit leur rendement, je suis curieux des choix que tu feras.

parmi les possibilites retenues et qui seront developpees trankilou les unes apres les autres et installees "sur site", j ai pris:

- le solaire photovoltaique,
- le solaire calorique,
- l eolien,
- le thermoelectrique.

Dans ta quète de sources d'énergie fiables, je pense qu'il ne faut pas écarter la plus fiable (à mon avis) d'entre elles : l'hydroélectricité. Pour peu que l'on soit installé à proximité d'un cours d'eau, même modeste, il y a des choses à la portée des moyens d'un bon bricoleur.

Un exemple ici :
http://www.palangthai.org/docs/HP124pg76Greacen.pdf.

Il s'agit d'un arcticle tiré de la revue Home Power Magazine (N° 124).

Un exemple (il y en a d'autre) de turbine petite puissance :
http://www.energiedouce.com/boutique/liste_familles.cfm?num=16&code_lg=lg_fr

Le site de ce magazine http://www.homepower.com/home/ est déjà en soi une mine d'information autour du sujet des énergies renouvelables

La rubrique "the basics" est particulièrement bien faite.


Travaille bien  ;)

Alain

29 juin 2008 à 23:25:33
Réponse #9

lambda


Salut Alain Marcel, merci pour tes encouragements! :)
pour l hydroelectrique, je suis d accord avec toi, c est sans doute le plus fiable pour du long terme et le moyen qui fournit le plus de puissance instantanee de facon constante si on amenage en amont un petit reservoir. je ne l ai pas mis dans ma liste parce que il depende de l endroit ou je me trouverai: si j ai un  cours d eau a proximite, il faut l utiliser, ce serait idiot de ne pas le faire, mais malheureusement ce n est pas systematiquement le cas... je suis en train de prospecter un peu de par chez moi (Landes, foret de hautes-landes) et je verrai ce qu il en sera! a la rigueur je prefererai de l hydraulique meme, car plus compact et integrable dans l environnement (cachable...), mais c est vrai que l eolien reste un peu plus independent (dans une certaine mesure, on est d accord) du site d implantation.
Merci pour les sites, je regarde ce de suite!
a+
Lambda

ps: pour le refroidissement, je vais installer de la tubulure de section carree sur mes radiateurs, comme le suggerait Platypus. carree pour avoir un meilleurs contact sur les faces de chaque radiateur. et installer un fond etanche pour passer definitivement en mode "bouilloire" (meilleure inertie et donc stabilite dans le temps du gradient thermique, et protection naturelle contre la surchauffe de la face chaude des Peltiers)
"I want to live in a society where people are intoxicated with the joy of making things." William S. Coperthwaite

30 juin 2008 à 10:12:20
Réponse #10

Rammstein


Dans les années 50, la Hollande a subi de graves inondations. La population en détresse s'est vue équipée de générateurs Stirling en abondance pour disposer de sources d'énergies de secours. Le gros avantage du moteur Stirling, c'est qu'il avale n'importe quel combustible : essence, huile, gnôle, etc.

Si quelqu'un sait où se procurer une telle merveille, je suis preneur !

Dans la liste du post initial, on peut rajouter également la turbine hydro-électrique.

Rammstein

30 juin 2008 à 11:34:26
Réponse #11

lambda


Salut a vous,

Rammstein, pour le stirling, en terme de fournisseur, on trouve ca par exemple:
http://www.sesusa.org/stirlng2.htm

Et tenez, un petit exemple de faisabilite de petit generateur thermoelectrique, je crois que c est une expe qui a ete faite en 1995. Ce que je souhaite faire se rqpproche vraiment du contexte de cette manip, et c est un "bricolage" dans le meme esprit, je trouve.

http://www.triz-journal.com/archives/1997/01/a/index.htm

Apres, pour etre realiste et gagner en autonomie, je pense qu il faut combiner tous ces moyens de production sur un meme site. mais pour les choix ulterieurs, ca dependra quand meme de la configuration dudit site.

a+,
Lambda
"I want to live in a society where people are intoxicated with the joy of making things." William S. Coperthwaite

30 juin 2008 à 20:08:31
Réponse #12

PlatypuS


Pour un convertisseur, j'ai certains schémas que je peux te scanner, suivant tes besoins, si tu veux.

Pour les 40 ohms de résistance interne, Alain marcel, tu es parti de quelle chute de tension? je trouve pas vraiment la même chose avec ma méthode... ou alors j'ai biglé une donnée :-[ (honte à moi !!)
« Modifié: 30 juin 2008 à 21:12:02 par PlatypuS »
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30 juin 2008 à 20:55:38
Réponse #13

MuleSkinner


Citer
Si il utilise un transfo à découpage uniquement constitué de composants non dispersifs (selfs & condos) il n'y aura pas de perte d'énergie (ou vraiment minime).

 :lol:

sérieux les gars relisez-vous parfois  ::)
j'ai encore jamais vu de convertisseur à découpage sans composants actifs et sans pertes (résistives, magnétiques, par commutation)

plus sérieusement je prendrais le problème par l'autre bout : produire de l'électricité OK mais pour en faire quoi? C'est le besoin qui dictera la solution, si tu as besoin d'alimenter un transistor, de l'éclairage, etc combien de temps par jour, bref. Ensuite dans quel cadre car les modules Peltier c'est sympa mais il faut réguler thermiquement ta source chaude sous peine de cramer rapidement tes modules. Et laisser le feu allumé en permanence? le solaire est probablement plus efficace. Ensuite pour plus de puissance l'étape mécanique dans la conversion énergétique est probablement incontournable @+

30 juin 2008 à 21:13:32
Réponse #14

PlatypuS


:lol:

sérieux les gars relisez-vous parfois  ::)
j'ai encore jamais vu de convertisseur à découpage sans composants actifs et sans pertes (résistives, magnétiques, par commutation)

Faut pas que je réponde quand je suis pressé ;D ça me servira de leçon, j'ai corrigé :-[ ::)
Je vois de l'adaptation d'impédance partout...
« Modifié: 01 juillet 2008 à 19:36:59 par PlatypuS »
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30 juin 2008 à 21:22:57
Réponse #15

Alain Marcel


Salut Platypus

Pour les 40 ohms de résistance interne, Alain marcel, tu es parti de quelle chute de tension? je trouve pas vraiment la même chose avec ma méthode... ou alors j'ai biglé une donnée :-[ (honte à moi !!)

Ben je suis parti de la tension mesurée à vide:
au mieux, j ai obtenu environ 15 volts (a vide) pour un delta T de 70 degres
et j'ai appliqué le théorème de Thévenin

Avec une tension de 11 volts aux bornes de la charge de 120 ohms, celà fait un courant de 11/120 = 91,6mA.

La chute de tension aux bornes de la résistance interne est égale à la tension à vide (Thévenin) moins la tension aux bornes de la charge (11 volts), soit 4 volts.

La valeur de la résistance interne est égale à la chute de tension à ses bornes (4 volts) divisée par le courant qui la traverse (91,6mA), soit 43,6 ohms.

Voilà, me trompe-je ?



30 juin 2008 à 21:36:51
Réponse #16

PlatypuS


Nan, po d'erreur, juste une tension sous charge différente: je suis parti de 12V, donc j'ai trouvé 30 ohms ;)
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30 juin 2008 à 22:03:22
Réponse #17

Alain Marcel


Ok, pas de souci Platypus ;).

Je pense que l'ordre de grandeur est là. Cà me parraît quand même important pour un générateur. Je suis curieux de savoir s'il y a moyen de la réduire un peu en changeant l'un des paramètres de fonctionnement.

Tchao

01 juillet 2008 à 02:09:39
Réponse #18

lambda


oula,  :-[ beaucoup de bonnes choses la!
de facon generale, je suis arrive a la meme conclusion que vous, les gars:doubleup:
12 Volts avec 100 mA a la louche avec la charge de 120 Ohms, tout a fait d accord avec vous...
Idem pour la resistance intene, j ai entre 3 et 5 ohms de resistance interne individuelle et 8 modules montes en serie, donc la aussi environ 25/30 a 40 ohms de resistance interne globale...

Bon juste un petit truc les gars...  :-[ :-[ :-[
J essaye de bien tout lire et de repondre au mieux a chaque fois a vos remarques sans en oublier au maximum, en retour essayez s il vous plait de bien tout lire de ce que je gribouille aussi, c est un peu long, je m en excuse, mais comme ca on perd pas de temps, et ca vous permettra de voir que j ai "un peu pense" deja a pas mal de vos objections, meme si j y ai peu etre pas encore assez pense a vos yeux...  :-[ enfin bref que je pars pas bille en tete, comme ca...

En tout cas, un Grand Merci a vous  pour vos remarques hyper pertinentes et vos apports qui ne peuvent que m aider a ameliorer et corriger le tir dans ce projet  :doubleup: :doubleup: :doubleup:

je vais essayer de repondre a peu pres dans l ordre... Si j ai oublie quelque chose ou quelqu un, dites le moi...

Alors Alain Marcel et Platypus...

il semblerait, mais je n en suis pas sur que la resistance interne ne sera pas beaucoup diminue, meme si je shifte mon delta T vers le "bas" (source froide plus froide et source chaude moins chaude ), il faudrait avoir un decalage qui nous fasse rentrer dans le domaine cryogenique pour que ca soit vraiment sensible a voir (a mon avis).
Donc, d accord avec toi, cette resistance interne c est pas terrible du point de vie generateur...

je n ai malheureusement pas d abaque, mais en fait, dans le cadre des essais, je viens de recuperer de la tubulure alu me permattant d olptimiser le refroidissement de ma face froide, ainsi que de la satbiliser par le biais d une circulation d eau. de plus je vais passer en mode bouilloire ce qui va aussi stabiliser ma source chaude et securiser mes peltiers. et surtout, tout ca va me permettre tout simplement d avoir les mains libres et des conditions de mesures plus confortables , donc en gros je vais pouvoir faire pas mal de mesures et entre autre les courbes de puissances en fonction de la charge et le tout parametre par divers delta T .
d abord manip a vide puis en charge, donc P=f(Zcharge) avec comme parametre variable: delta T.

Pour la regulation, je veux eviter tout dispositif de type decoupage, d autant plus qu en mode bouilloire avec circulation d eau froide cote froid, de par l inertie du volume d eau, je n aurai pas de variation brusque de tension lorsque j arriverai en regime de fonctionnement stationnaire, donc pour le moment, ce sera un simple regulateur avec un transisor en "ballast" et sa zener. on est d accord que je vais avoir de la perte, mais la je suis pas encore dans le quantitatif, ca viendra  ;) ...

j ai un autre lot de module plus performants qui devrait arriver bientot. donc suivant ce que j obtiens la dessus ca m orientera pour les essais avenirs.

Alors Muleskinner


plus sérieusement je prendrais le problème par l'autre bout : produire de l'électricité OK mais pour en faire quoi? C'est le besoin qui dictera la solution, si tu as besoin d'alimenter un transistor, de l'éclairage, etc combien de temps par jour, bref. Ensuite dans quel cadre car les modules Peltier c'est sympa mais il faut réguler thermiquement ta source chaude sous peine de cramer rapidement tes modules. Et laisser le feu allumé en permanence? le solaire est probablement plus efficace. Ensuite pour plus de puissance l'étape mécanique dans la conversion énergétique est probablement incontournable @+


Si tu relis mon premier post, tu verras que j envisage non pas que cette solution, mais une combinaison de possibilite sur un meme site;) dont le solaire calorique et le photovoltaique et l eolien pour le moins... donc du solaire et de la conversion mecanique- electrique...
Sinon, ta facon de concevoir le probleme est la meme que la mienne. J ai pense au fait que j aurai besoin de chauffage et d eclairage tout d abord:
- pour le chauffage: le poele a bois s impose a moi compte tenu qu il me servira de plus d une des sources chaudes pour mes Peltiers.
-pour l eclairage: avec quelque watts et un jeu de LED blanches comme pour nos Petzl, on peut vraiment eclairer sans souci 20 ou 30 metres carres.
de toute facon, ce type de montage me servirait, de facon plus extensive pour:
- de l eclairage LED,
- alimenter un petit recepteur radio
- recharger des accus pour le portable, GPS, lampe de poche...
- maintenir un courant d entretien pour des batteries de plus grosse capacites.
enfin de petites choses, rien de plus. des petites chose utiles mais pas gourmande en energie...

en tout cas au niveau de la regulation thermique, le mode bouilloire s y prete bien (j en ai deja parle dans les posts ci dessus et je crois avoir bien insiste sur ce point la  ;) ). le fait est qu une fois l eau a ebullition, ma bouilloire n etant pas fermee et le fond en contact avec le poele etant peripheriquement isole des parois laterales, les dites parois laterales seront stabilisee, lorsque le regime stationnaire sera atteint, aux alentours des 100 degres Celcius d eau en ebulition. Donc naturellement, la face chaude du Peltier ne sera jamais surchauffee.
De plus, sachant que le Delta T optimal de ces modules est de l ordre de 70 degres et que mon circuit de refroidissement de mon module va amener la face froide entre 10 et 20 degres (soyons larges...) ca me fait venir de facon ideale la face chaude a seulement 80 a 90 degres. mais bon, la ca suppose de controler le regime de mon poele pour ne pas faire venir mon eau a ebullition. mais pour le moment, ca n est pas le probleme, une chose apres l autre...  :D

Quand a allumer le poele en permanence, tu as raison, c est pas raisonnable, et bien trop consommateur de bois. mais si tu as bien lu precedemment l usage que je veux faire de ce petit generateur, c est pour de l eclairage entre autre, donc deja en journee, aussi ok avec toi, vaut bien mieux tabler sur du solaire photovoltaique au plus simple, ou utiliser du solaire calorique pour alimenter les peltiers si je veux les utiliser (en supposant par exemple que le solaire photovoltaique est HS pour cause de maintenance par exemple...). Mais de nuit en general, ne serait ce que pour alimenter un ballon d eau chaude rapidement si j ai besoin d eau chaude, et cuisiner, j allumerai de toute facon le poele, et donc pourquoi ne pas utiliser mes Peltiers pour, en plus de l eclairage, appliquer un courant d entretien sur mes accus en recharge ou mon telephone portable?
L hiver, lors de plusieurs journees de pluies d affilees, ce qui n est pas rare dans les landes (ou en Scandinavie...enfin neige la bas, et puis nuit polaire de toute facon...), les generateurs photovoltaiques seront, a mon avis plus ou moins en rideau. et la le Peltier va peter le feu, d autant plus que le poele marchera vraiment un grande partie de la journee et de la nuit...

Bon de facon generale j espere avoir a peu pres repondu a vos interrogations et objections, qui me paraissent, il est vrai, justifies.
je ne pretends pas que c est ZE SOLUTION, c est juste une facette du probleme, une alternative pour de l alimentation de petit apareillage ne consommant pas de grosses puissances. mais je pense raisonnablement que ca reste quelque chose de fiable, constant dans le fonctionnement et parfaitement integrable dans un projet de ce genre, projet integrant, je le repete, la combinaison de plusieurs sources alternatives!
l exemple donne plus haut (ou cas ou vous ne l auriez loupe...  :-[ ) montre que ca marche et que c est utilisable en condition reelle, pour cette famille suedoise...

http://www.triz-journal.com/archives/1997/01/a/index.htm

enfin un petit point, tel que je vous presente la chose, je serialise les problemes sans oublier la vue globale du projet (du moins j essaie), donc ne soyez pas trop impatients  :) , bein que toutes vos remarques m interessent vraiment, parce qu elles sont vraiment bien fondees et tres constructives. les solutions (ameliorables au possible, on est d accord) emergeront trankilou les unes apres les autres...

A+ et en attendant la suite de vos conseils, remarques et suggestions...
Lambda

ps: un paquet de mesures commentees arrivent bientot!
"I want to live in a society where people are intoxicated with the joy of making things." William S. Coperthwaite

01 juillet 2008 à 07:09:18
Réponse #19

Alain Marcel


Salut Lambda,

Tu ne dors pas la nuit ?  :D

Plus sérieusement, d'accord avec toutes tes remarques. Tout est déjà bien cadré dans tête  :up:.

Pour le refroidissement, as tu regardé du coté des systèmes de Watercooling pour PC. Certains modules dédié au refroidissement des processeurs, voire des disques durs, ont un format pile poil pour tes peltiers.
C'est certe plus cher à l'achat que les radiateurs, mais la circulation d'eau est optimisé. Si tu envisages d'augenter le nombre de peltier, c'est vrai qu'économiquement, ce ne serait pas viable.

Techniquement parlant, il faudrait voir si le Rht (résistance thermique) est favorable, je pense que oui.

Bonne journée


01 juillet 2008 à 11:11:22
Réponse #20

lambda


Salut alain Marcel,
Pas trop en ce moment, non...  :D

Non, je t avoue que j ai pas pense a regarder par la, c est une bonne piste! mais c est vrai que ce sont de sacree pieces chiadees au niveau usinage, j ai pas la moindre idee du prix. Je vais quand meme m y pencher, pour le prochain proto, il m en faudrait une dizaine.

Pour la resistance thermique tu parles de laquelle? j ai pas bien compris, excuse moi, de celle des radiateurs ou de celle des Paeltiers?

- pour les Peltiers normalement, la resistivite thermique doit etre la plus elevee possible (opposition la plus grande possible au flux de chaleur traversant) , ceci pour eviter au maximum que la face froide se rechauffe et s equilibre avec la face chaude, sans systeme de refroidissement, ca arrive forcement a un moment ou un autre, le tout c est de retarder ce moment le plus possible...
je ne la connais pas pour mes modules.

- pour les radiateurs, c est l inverse, mais bon ca c est implicite, ils sont fait pour.

ce soir je fais les tubulures pour le refroidissement liquide: 8 sections carrees en alu que j integrerai sur les faces externes de mes radiateurs. il me faut aussi un peu de durite.

Mais le coup du watercooling, faut que je regarde, y a moyen de ce faciliter la vie!

Merci a toi et a +!
Lambda
"I want to live in a society where people are intoxicated with the joy of making things." William S. Coperthwaite

01 juillet 2008 à 11:23:18
Réponse #21

Alain Marcel


Salut Lambda,

Je parlait de la résistance thermique du radiateur que tu utilises, comparée à celle d'un module de watercooling. Le but était de pourvoir comparer la capacité de dissipation de l'un et de l'autre.

Je suis au boulot là, je peux pas trop m'étendre, désolé.

A+

01 juillet 2008 à 11:56:43
Réponse #22

lambda


Pas de souci... ok je comprends,
Je l ai achete dans un rebus, donc j ai pas ces caracteristiques, mais j ai un peu de doc chez moi avec des abaques associees a un certains nombre de radiateurs de profil assez courant, je vais potasser ca et je pourrais, ce soir, te donner une approximation da la resistance thermique de ceux que j utilisent.

Si les temperatures a la surface du processeur atteignent les alentours des  100/120 degres (ca j avoue que je ne sais pas), le gradient thermique sera alors comparable a celui de mon dispositif (radiateur a l air libre).

Et dans ce cas  a mon avis la Rth de mon radiateur actuel seul est plus forte que celle d un dispositif de type "watercooling" en mode de fonctionnement stationnaire, donc avantage au watercooling de processeur, y a pas photo...

Par contre lorsque j aurai rajoute les tubulures d alu, ca devrait etre comparable.

En effet un simple aspergage d eau avec une bouteille percee me suffit deja a baisser et finalement maintenir plus ou moins constante la temperature de mes radiateurs externes.

a+!
Lambda

moi aussi je suis au boulot... Pas bon ca, j arrive pas a me concentrer...  ;D
"I want to live in a society where people are intoxicated with the joy of making things." William S. Coperthwaite

01 juillet 2008 à 13:51:57
Réponse #23

Alain Marcel


Tiens, vite fait, un lien vers le site d'un gars qui a bricolé ses waterblocks lui même. Faut du matos, mais çà doit valoir le coup :

http://www.jackypc.com/index2.php3?rub=articles&num=240


A+

01 juillet 2008 à 14:06:51
Réponse #24

lambda


Merci Alain Marcel!
Il a fait un superbe boulot ce gars la!  :blink:
"I want to live in a society where people are intoxicated with the joy of making things." William S. Coperthwaite

 


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