FR2894405A1 - Moteur electrique a air chaud et a pistons - Google Patents

Moteur electrique a air chaud et a pistons Download PDF

Info

Publication number
FR2894405A1
FR2894405A1 FR0512402A FR0512402A FR2894405A1 FR 2894405 A1 FR2894405 A1 FR 2894405A1 FR 0512402 A FR0512402 A FR 0512402A FR 0512402 A FR0512402 A FR 0512402A FR 2894405 A1 FR2894405 A1 FR 2894405A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
battery
hot
cylinders
photovoltaic panels
mechanical energy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR0512402A
Other languages
English (en)
Other versions
FR2894405B1 (fr
Inventor
Philippe Raymond Paul Boireau
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to FR0512402A priority Critical patent/FR2894405B1/fr
Publication of FR2894405A1 publication Critical patent/FR2894405A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR2894405B1 publication Critical patent/FR2894405B1/fr
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02GHOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G1/00Hot gas positive-displacement engine plants
    • F02G1/04Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type
    • F02G1/043Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type the engine being operated by expansion and contraction of a mass of working gas which is heated and cooled in one of a plurality of constantly communicating expansible chambers, e.g. Stirling cycle type engines
    • F02G1/044Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type the engine being operated by expansion and contraction of a mass of working gas which is heated and cooled in one of a plurality of constantly communicating expansible chambers, e.g. Stirling cycle type engines having at least two working members, e.g. pistons, delivering power output
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02GHOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G2254/00Heat inputs
    • F02G2254/30Heat inputs using solar radiation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02GHOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G2254/00Heat inputs
    • F02G2254/45Heat inputs by electric heating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

L'invention concerne un dispositif pour produire du courant électrique à partir de 4 moteurs de type "à air chaud" placés en ligne.Il est constitué de panneaux photovoltaïques (1), alimentant en courant électrique une batterie 12 volts (3) et délivrant la tension nécessaire permettant d'obtenir le fonctionnement de résistances électriques (4) dans la partie chaude des cylindres (7) dont la chaleur produite permet de chauffer l'air qui propulse les déplaceurs (6) dans un mouvement de va et vient.Les 4 pistons moteurs (8) situés dans la partie froide entraînent par l'intermédiaire des bielles (9, 12) et des manetons (10) les 4 déplaceurs (6), ainsi que les 2 volants à inertie (11) qui provoquent l'entraînement des 2 courroies de transmission (13) pouvant aller s'accoupler à un alternateur (14).L'aération du dispositif (15) se situe au dessus des 4 bielles (9) reliées aux 4 pistons moteurs (8). L'armoire spéciale (16) renferme le dispositif sauf les 2 courroies de transmission (13) reliées à l'alternateur (14).Le dispositif selon l'invention pouvant servir de complément au réseau existant est particulièrement destiné aux artisans, petites entreprises (force et éclairage) et surtout aux grandes surfaces ayant de grandes consommations de courant électrique pour l'éclairage.

Description

-1- La présente invention concerne un dispositif pour produire de
l'énergie mécanique pouvant être transformée en courant électrique à partir de 4 moteurs de type "à air chaud". De nombreux moteurs fonctionnant avec la même technologie 5 sont conçus pour "tourner" avec du fuel, du bois, du carburant d'origine végétale ou du gaz naturel. Ces différents combustibles, outre le fait que certains, comme le fuel et le gaz ne sont pas inépuisables et d'un coût de plus en plus cher, avec un degré de dangerosité très élevé, tous nécessitent une source 10 d'approvisionnement et un stockage appropriés. Ce dispositif, au contraire, rentrant dans la catégorie "à air chaud" peut être considéré, comme "propre" puisque fonctionnant à l'énergie solaire, source d'énergie inépuisable et ne polluant absolument pas. Il comporte aussi d'autres avantages : un 15 fonctionnement silencieux, pratiquement sans vibrations, une usure à peu près nulle, puisqu'aucune substance corrosive ne vient l'attaquer. Description Générale : Le dispositif appelé " Moteur électrique à air chaud et à pistons " selon l'invention permet de remédier aux inconvénients cités plus haut 20 concernant la pollution. Ce dispositif, constitué de 4 moteurs placés en ligne comporte en effet selon une première caractéristique, la particularité d'être branché à des panneaux photovoltaïques, qui, reliés à un système de régulation électronique, alimentent en permanence en énergie la batterie (par 25 exemple de 12 volts) servant à alimenter les résistances électriques situées à l'extrémité chaude des cylindres, de manière à les chauffer. Pour abaisser la température de la partie froide et augmenter le rendement, le système a besoin d'un ventilateur, branché sur la batterie, servant à envoyer de l'air dans une tubulure permettant d'abaisser la 30 température initiale de cette partie froide. De nombreuses expériences sur les panneaux photovoltaïques ont démontré, malgré un temps couvert, que la réverbération continuait à apporter de l'énergie à ces panneaux. Chaque mètre carré reçoit en moyenne entre 2 et 3 kWh par jour en Europe du Nord. 2894405 -2- Seconde caractéristique, ce dispositif a été conçu selon les principes de robustesse et de simplicité de fonctionnement des moteurs à explosion classiques. Il possède 4 pistons moteurs (associés chacun avec une bielle et un cylindre), placés "en ligne". Une armoire spéciale renferme renferme le dispositif sauf les courroies de transmission reliée à l'alternateur. Les 2 volants à inertie sont placés de chaque côté de l'armoire. La pression maxi à l'intérieur des cylindres est de 76 g/cm2. Pour utiliser cette énorme pression, il faudra construire les moteurs proprement dits, de taille industrielle, sans fuite, sans friction et avec de l'acier "stub" (acier rectifié autolubrifiant). Chaque cylindre contient un déplaceur. Le cylindre a un rôle très important dans le moteur à air chaud, il améliore considérablement le rendement du moteur, il sert à stocker les calories du gaz dans son transfert chaud / froid et à les restituer dans le parcours de retour froid / chaud, mais il ne doit pas freiner le passage du gaz, avoir le moins d'espace libre possible, avoir une grande surface en contact avec le gaz et être dans une matière bonne conductrice. Le jeu entre le cylindre et le déplaceur est important. Avec moins de 0,3 mm, le gaz a du mal à passer et freine le moteur, avec plus de 1 mm, le gaz n'a pas assez de contact pour échanger ses calories. Les limites sont entre 0,5 à 0,8 mm. Le rendement du dispositif est fonction du oT (différence de température du gaz). Pour un moteur à air chaud avec un système de chauffage dit "classique" (alcool à brûler), la température chaude est de 750 C. Avec ce système de chauffage, la température peut être plus élevée (le filament d'une lampe à incandescence en fonctionnement peut atteindre 3.000 C). De même pour la température de la partie froide, sans système de refroidissement, celle-ci peut être de 40 C.
Avec le système de refroidissement, cette température peut descendre de plusieurs degrés. Le déplaceur reçoit toutes les calories. Il doit être le plus léger possible. Il devra être fabriqué avec des matériaux pouvant supporter 700 à 800 C, en acier (2 à 5/10) ou inox et rempli de laine de kaolin ou de verre. 2894405 -3-
oT (différence de température) > + ou - 700 C cadence moyenne > 1.500 tours/min puissance sortie > 75 KW rendement > 35 % 5 Description détaillée : Les dessins annexés illustrent l'invention. La figure 1 représente en coupe, le dispositif de l'invention. La figure 2 représente le dispositif de face.
10 En référence à ces dessins, le dispositif comporte des panneaux photovoltaïques (1) alimentant en courant électrique régulé par un système électronique (2) une batterie 12 volts (3) qui délivre la tension nécessaire pour obtenir le fonctionnement de résistances électriques (4) situées au bout des 4 cylindres (7) dans la partie chaude. La surface de 15 chauffe est constituée d'une multitude de petits tubes (5) afin d'avoir le maximum d'échange thermique. La chaleur produite permet de chauffer l'air contenu dans ces 4 cylindres (7) qui propulsent les 4 déplaceurs (6) dans un mouvement de va et vient. Les 4 pistons moteurs (8) situés dans la partie froide entraînent 20 par l'intermédiaire des bielles (9, 12) et des manetons (10) les 4 déplaceurs (6), ainsi que les 2 volants à inertie (11) qui provoquent l'entraînement des 2 courroies de transmission (13) pouvant aller s'accoupler à un alternateur (14). L'aération du dispositif (15) se situe au dessus des 4 bielles (9).
25 L'armoire spéciale (16) renferme le dispositif sauf les 2 courroies de transmission (13) reliées à l'alternateur (14). Le champ d'applications est vaste. Parmi celles qui sont les plus crédibles, il convient de citer : - La production d'électricité en zone rurale. Il y a actuellement 30 un créneau important dans un domaine de puissance à partir de 0,5 MWe. 2894405 -4- - La production d'électricité à basse puissance et / ou de force pour besoins locaux : campings, bâtiments isolés, marchés, travaux publics, bateaux de plaisance... Les concurrents immédiats du moteur à air chaud pour de telles applications sont les moteurs à combustion 5 interne, les éoliennes ou encore le photovoltaïque (employé seul). Dans un domaine plus sélectif, le dispositif selon l'invention pouvant servir de complément au réseau existant est particulièrement destiné aux artisans, petites entreprises (force, éclairage) et surtout aux grandes surfaces ayant de grandes consommations de courant électrique 10 pour l'éclairage. Les avantages de ce dispositif sont sa robustesse, son entretien quasiment nul et sa simplicité d'utilisation face aux grandes installations des fournisseurs d'électricité, souvent à l'extérieur de l'entreprise, et qui nécessitent de très grosses logisitiques.

Claims (3)

REVENDICATIONS
1) Dispositif pour produire une énergie mécanique à partir de moteurs de type "à air chaud" caractérisé en ce qu'il comporte des panneaux photovoltaïques (1) reliés à un système de régulation électronique (2) puis à une batterie (3) fournissant la tension suffisante pour alimenter les résistances situées dans le cylindre des moteurs à air chaud, et une sortie de force reliée par une transmission aux déplaceurs des dits moteurs.
2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que chaque cylindre comporte une résistance électrique.
3) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte 4 moteurs de type "à air chaud" placés "en ligne". 5) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte 4 pistons moteurs (8), et 4 cylindres (6), placés "en ligne" avec une aération tout autour de chaque piston moteur (8), et au dessus (15) des arbres de transmission (9), avec une évacuation de l'air (19) et une armoire (16) qui renferme le dispositif sauf les courroies de transmission (13) reliées à l'alternateur (14) ; et en ce que 2 volants à inertie (11) sont placés de chaque côté de l'armoire. 6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la sortie de force est reliée à un alternateur (14).
FR0512402A 2005-12-07 2005-12-07 Moteur electrique a air chaud et a pistons Expired - Fee Related FR2894405B1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0512402A FR2894405B1 (fr) 2005-12-07 2005-12-07 Moteur electrique a air chaud et a pistons

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0512402A FR2894405B1 (fr) 2005-12-07 2005-12-07 Moteur electrique a air chaud et a pistons

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2894405A1 true FR2894405A1 (fr) 2007-06-08
FR2894405B1 FR2894405B1 (fr) 2013-01-25

Family

ID=36940083

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR0512402A Expired - Fee Related FR2894405B1 (fr) 2005-12-07 2005-12-07 Moteur electrique a air chaud et a pistons

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR2894405B1 (fr)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3984980A (en) * 1975-08-05 1976-10-12 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Integral heater thermal energy storage device
CH672368A5 (en) * 1987-08-20 1989-11-15 Rudolf Staempfli Solar thermal power plant with expansive heat engine - utilises pressure increase of working fluid in thermal storage heater transmitting energy between two closed circuits
JPH01315653A (ja) * 1988-02-29 1989-12-20 Aisin Seiki Co Ltd スターリング機関及びスターリング機関の出力制御方法
US5404723A (en) * 1991-03-12 1995-04-11 Solar Reactor Technologies, Inc. Fluid absorption receiver for solar radiation to power a Stirling cycle engine
WO2005035962A2 (fr) * 2003-10-10 2005-04-21 Wilhelm Servis Moteur a gaz chaud

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3984980A (en) * 1975-08-05 1976-10-12 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Integral heater thermal energy storage device
CH672368A5 (en) * 1987-08-20 1989-11-15 Rudolf Staempfli Solar thermal power plant with expansive heat engine - utilises pressure increase of working fluid in thermal storage heater transmitting energy between two closed circuits
JPH01315653A (ja) * 1988-02-29 1989-12-20 Aisin Seiki Co Ltd スターリング機関及びスターリング機関の出力制御方法
US5404723A (en) * 1991-03-12 1995-04-11 Solar Reactor Technologies, Inc. Fluid absorption receiver for solar radiation to power a Stirling cycle engine
WO2005035962A2 (fr) * 2003-10-10 2005-04-21 Wilhelm Servis Moteur a gaz chaud

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 014, no. 119 (M - 0945) 6 March 1990 (1990-03-06) *

Also Published As

Publication number Publication date
FR2894405B1 (fr) 2013-01-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2781619A1 (fr) Groupe electrogene de secours a air comprime
FR2948990A1 (fr) Dispositif thermodynamique multi-energie modulaire
FR2512881A1 (fr) Machine thermodynamique volumetrique a cycle isotherme
CA2400412A1 (fr) Systeme autonome de cogeneration (chaleur et electricite) comportant un volant d'inertie
FR2940355A1 (fr) Dispositif de production d'electricite avec plusieurs pompes a chaleur en serie
CH627233A5 (fr)
US20200325847A1 (en) Stirling engine with a membrane connecting the piston to the cylinder of the stirling engine and a method of using this stirling engine
FR2981400A1 (fr) Stockage adiabatique ameliore sous forme de chaleur et d'air comprime.
CA3122306A1 (fr) Poste de detente d'un gaz et de compression d'un fluide
FR2894405A1 (fr) Moteur electrique a air chaud et a pistons
FR2924746A1 (fr) Installation de production d'electricite a partir d'energie solaire.
FR2935762A1 (fr) Eolienne
FR2908164A1 (fr) Systeme de production continue d'electricite a partir de l'energie solaire, a technologie stirling avec hydroaccumulation
Beale et al. Understanding stirling engines
CA2714097C (fr) Appareil de cogeneration utilise pour produire de la chaleur et de l'energie electrique
EP1290326B1 (fr) Moteur a combustion interne sans refroidissement exterieur
FR3040089A1 (fr) Pompe a chaleur a etages multiples en cascade
Aishwarya et al. Solar powered stirling engine for self-generating electricity
FR2500883A1 (fr) Moteur a gaz destine a utiliser l'energie thermique solaire emmagasinee dans un fluide atmospherique, ses applications notamment a une installation de production d'energie et a un vehicule
CN209181292U (zh) 节能型太阳能锅炉系统
Bégot et al. Validation d’un modèle de moteur Stirling à pistons libres pour la micro-cogénération
WO2002001052A2 (fr) Moteur thermique a combustion externe et a basse temperature
FR2817592A1 (fr) Moteur a pistons gigognes croises a sources thermiques externes
Klimstra Cogeneration technologies
FR3114621A3 (fr) Moteur à cycle Stirling

Legal Events

Date Code Title Description
ST Notification of lapse

Effective date: 20130830