petit générateur thermique (partie 2)

D’après les précédents résultats, il a fallu ajouter ou modifier quelques trucs sur le générateur pour essayer de le rendre plus efficace; la partie froide a donc été changée en réservoir à eau (j’ai soudé à froid un autre moule en aluminium sur les bords du moule « partie froide »), les morceaux d’éponge collés sur le pourtour du moule partie froide ont été virés, et l’isolation du moule partie chaude a été améliorée de plusieurs épaisseurs et avec du mastic. Concernant l’emploi du bidule pour l’énergie solaire les miroirs ont aussi viré et ont été remplacé par un pare soleil de voiture argenté (plus efficace et en plus ça ne coûte rien, et c’est plus facile à trouver en récup), la vitre en pvc a été modifié en double vitrage pour améliorer l’isolation.

P1000457 (Copier)sur la photo on voit bien le moule soudé, puis l’ajout de silicone sur la soudure pour étanchéifier l’ensemble.

therm10 (Copier)trois couches d’isolant ont été ajoutées, collées à chaque fois au mastic. Sur le bord du moule « partie chaude » j’ai fait un joint en mastic bien plat sur le haut pour améliorer l’isolation de l’ensemble une fois la vitre posée dessus. Quand la vitre est appliquée, elle appuie d’abord sur la mousse de l’isolant avant de toucher ce joint (pour éviter au maximum les pertes de chaleur).

therm3 (Copier)J’ai gardé les charnières articulées avec les cintres, mais cette fois pour capter plus efficacement la lumière j’ai découpé un pare-soleil en 4 morceaux.

therm6 (Copier)Sur la vitre utilisée au début j’ai collé une deuxième vitre, entre les deux il y a un filet d’air de 5 mm environ. De cette façon on obtient une sorte de double vitrage capable d’optimiser l’isolation thermique du bidule.

1) énergie solaire

Quand le générateur est utilisé avec le soleil, comme pour un four solaire il doit être orienté de façon optimale vers la source d’énergie; comme le soleil n’est jamais éternellement fixe dans le ciel il faut donc de temps en temps repositionner correctement la couscoussière. pour que la vitre avec le pare soleil soie bien appliquée sur la pile afin d’ éviter toute perte thermique, j’utilise une paire de sandows.

Par une journée normande d’octobre bien ensoleillée, sans aucun nuage, et avec une eau du robinet à 15 degrés comme refroidissement on obtient ça :

14h55: départ

/15h00: 2V et 74 mA

/15h10: 2.45V et 88 mA

/15h20: 2.7V et 97 mA

/15h30: 2.62V et 87 mA

/15h40: 2.71V et 98 mA

/15h50: 2.92V et 103 mA

/16h05: 2.73V et 90 mA

/16h15: 2.75V et 92 mA

/16h25: 2.56V et 87 mA.

 

Toujours en octobre, cette fois avec des nuages de temps en temps:

16h20: 0.6V et 20 mA

/16h25: 1.57V et 58 mA(puis éclaircie)

/16h31: 2.55V et 83 mA(ensuite arrivée d’un gros nuage bien gras)

/16h40: 1.75 V et 63 mA (puis hop là bim éclaircie à nouveau)

/16h50: 2.65V et 95 mA

/17h00: 2.63V et 95 mA

/17h10: 2.7V et 96mA (ensuite ça se couvre définitivement)

/17h20: 0.8V et 23mA.

Conclusion: par rapport à la première tentative (réalisée en été, au mois d’août) on gagne environ 1 V de tension et plus d’intensité également. On peut encore optimiser l’ensemble; en améliorant l’isolation thermique de la jonction entre la vitre pvc et le bord de la pile, et pourquoi pas en améliorant le système de refroidissement (qui a tendance à se réchauffer dans le temps, donc à faire baisser la tension obtenue au fur et à mesure).

 2) Eau bouillante

Comme on l’a vu au début, on ne peut pas chauffer indéfiniment les modules peltier, si on dépasse les 100 degrés de température, on risque de les cramer tout simplement. si on les réchauffe avec de la vapeur d’eau en ébullition on sera sûr de ne pas dépasser cette limite des 100 degrés, donc de protéger correctement l’ensemble. On place la pile partie chaude vers le bas sur un couvercle aluminium troué pour laisser passer la vapeur, puis l’ensemble sur un récipient d’eau en ébullition:

therm5 (Copier)

 

Il n’y a pas contact direct entre le moule de la pile et le couvercle aluminium grâce au joint mastic ajouté sur le bord du moule « partie chaude » et l’isolation en mousse qui dépasse un peu. En ayant au préalable remplit la partie froide de la pile au maximum avec une eau à 15 degrés on obtient les résultats suivants:

16h13: début

/16h15: 0.5V et 23 mA

/16h20: 7.53V et 2.3 A

/16h25: 7.41V et 2.5 A

/16h30: 6.23V et 2A

/16h35: 5.19V et 1.8A/

16h40: 3.9V et 1.4A

/16h45: 3.4V et 1.1A.

A la fin l’eau du refroidissement était à 29.5 degrés.

Conclusion de l’histoire:

Afin d’avoir une pile thermique efficace, il est nécessaire d’avoir la meilleure circulation de chaleur possible entre la partie chaude et la partie froide (je pense que la chaleur est à envisager comme une rivière devant être à débit constant pour pouvoir entrainer efficacement la roue du moulin, c’est à dire les modules). On va donc essayer de faire 2 piles distinctes; l’une fonctionnant avec le soleil et l’autre avec un combustible simple (bois ou huile par exemple).

Pour la pile fonctionnant avec le soleil je vais essayer de faire une sorte de coffrage isolant chauffé avec des lentilles de Fresnel et refroidit à l’air ou à l’eau, et l’autre pile on verra (probablement chauffée avec un combustible puis refroidie à l’eau).

 

 

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