Moteur Stirling : Différence entre versions
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Le moteur Stirling ne demande qu'une source de chaleur, quelle qu'en soit la source: il peut être alimenté par du pétrole, du bois, du charbon, de la paille, de l'électricité... etc. Et bien entendu le soleil. | Le moteur Stirling ne demande qu'une source de chaleur, quelle qu'en soit la source: il peut être alimenté par du pétrole, du bois, du charbon, de la paille, de l'électricité... etc. Et bien entendu le soleil. | ||
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Version du 19 octobre 2004 à 19:47
Mise en place de la structure.
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Objectif du document
Une fois finalisé, ce document devrait vous donner tous les moyens pour vous permettre de construire votre propre moteur. Ceci avec le minimum de moyens et d'efforts.
Un peu d'histoire
Robert Stirling (1790-1878, pasteur écossais) a breveté le moteur Stirling en 1816: ce brevet comprenait de telles innovations que l'année 1816 est considérée comme la date de naissance de ce type de moteurs.
Définitions
Principes
Le principe est relativement simple: le fluide principal qui produit un travail est un gaz (air, hydrogène ou hélium). Il es soumis à une modeste pression puis à un cycle de Carnot à 4 temps, séparé par deux phase de déplacement: chauffage, détente, déplacement vers la source froide, refroidissement, compression, retour vers la source chaude.
La source chaude du moteur peut être alimentée par une source quelconque : combustion externe de dérivés du pétrole, le gaz naturel, le charbon, etc. mais aussi énergies renouvelables comme l'énergie solaire ou l'énergie géothermique.
Le moteur Stirling est un moteur à bas régime pouvant convenir aux bateaux, pompes, générateur électrique à énergie solaire...
Avantages
Moins polluant
C'est un moteur à combustion externe, donc plus facile à contrôler que dans un moteur à combustion interne.
Moins bruillant
Le fluide actif du moteur Stirling, l'air, travaille en cycle fermé et ne s'échappe pas à l'atmosphère, contrairement au moteur à combustion interne, dont le bruit d'échappement est très important.
Multi-Energie
Le moteur Stirling ne demande qu'une source de chaleur, quelle qu'en soit la source: il peut être alimenté par du pétrole, du bois, du charbon, de la paille, de l'électricité... etc. Et bien entendu le soleil.
Entretien
L'entretien du moteur Stirling est également facilité par son absence d'échange de matière avec son environnement.
Rendement
Son rendement peut avoisiner les 40%, contre environ de 35% pour les moteurs à explosion : si la différence de 5% parait faible, elle signifie quand même près de 15% (5/35) d'économie d'énergie. L'absence d'explosion au cours du cycle moteur le rend particulièrement résistant.
inconvénients
Etanchéité
Les problèmes d'étanchéité sont difficile à résoudre, c'est le principal problème de ce moteur.
Températures
Températures maximum acceptables encore un peu faibles mais liées aux nouveaux matériaux utilisables (céramique...).
Principes de fonctionnement
Le moteur Stirling Type alpha
Le moteur alpha dissocie de façon nette la source chaude de la source froide. En effet, un cylindre réchauffe le gaz, un autre le refroidit La cinématique est telle qu'on fait passer le gaz d'un cylindre à l'autre. Voir ci-dessous l'étude succinte de ce type de moteur.
Le moteur Stirling Type beta
Le moteur Stirling Type gamma
Le moteur gamma est un peu le compromis entre le moteur type alpha et le moteur type bêta. Dans un cylindre le déplaceur joue son rôle, dans l'autre le piston moteur fait varier le volume global et récupère l'énergie. Ce type de moteur est fréquent pour mettre à profit de faibles écarts de température entre source froide et source chaude.
Le moteur à piston libre dit Martini
Le moteur à déplaceur libre ou Ringbom
Le moteur à piston et déplaceur libres
Le moteur à double effet
Le moteur Stirling Type Quasiturbine à 4 pôles
La Quasiturbine (Qurbine) est un moteur rotatif sans vilebrequin ayant un rotor articulé à 4 faces dont le centre est libre et accessible, tournant sans vibration ni temps mort, et produisant un fort couple moteur à faible RPM sous une variété de modes et de carburants. http://quasiturbine.promci.qc.ca/
Le générateur thermodynamique
Le fluydine
http://stirling.sites.solnet.ch/fluidyne.html http://www.maxpie.de/Fluidyne.htm http://www.stirlingsouth.com/Roy/others/hubert/hubert.htm http://www.bekkoame.ne.jp/~khirata/seesaw/indexe.htm
Réalisations pratiques
Bibliographie
- "Le manuel des moteurs Stirling", par Mr Daniel Lyonnet. http://perso.club-internet.fr/dlyonnet/brochure.html
- Contact: daniel-lyonnet@club-internet.fr
Webographie
En français
- http://www.moteurstirling.com/ Principe du moteur stirling
- http://perso.club-internet.fr/dlyonnet/stirling.html S'il n'y en avait q'un seul à lire.
- http://guillaume.douard.free.fr/
- http://www.unine.ch/phys/enseignement/TP/TPD/exp_tpd/Exp17_Moteur%20Stirlling.pdf
- http://quasiturbine.promci.qc.ca/FQTStirling.html
