FR3001282A1 - Dispositif de production d'energie electrique et chaleur thermodynamique autonome - Google Patents

Abstract

Dispositif de production d'énergie électrique et de chauffage autonome pouvant être utilisé Dans une habitation autonome en énergie électrique et en chauffage thermique. Dans les moyens de transport de véhicules électrique pour recharger la batterie. Dans la lutte contre la pollution, la précarité énergétique et les incendies électriques. Caractérisé par une chaudière à vapeur à combustion interne (2) comportant un orifice (2.1) au-centre qui sert de foyer de combustion et des épais carreaux de verres loupe (13) incrustés au-dessus afin de capter la chaleur du soleil qui se répercute dans l'eau, la dite chaudière interne est incorporé dans un coffrage hermétique (1) en matériau réfractaire comportant un orifice (1.3) de chargement du combustible, muni d'une porte en vitrocéramique (7) qui permet un accès dans le foyer de combustion (2.1) de la chaudière afin d'introduire un insert foyer (3) ou un avaloir (4) ou un réservoir mobile (5) servant à brûler le combustible inséré afin de réchauffer par la dynamique de combustion l'eau dans la chaudière pour la changée en vapeur saturée qui entraîne en rotation l'hélice motrice (9) attelée à l'alternateur ou la dynamo (10) qui produit l'énergie électrique. La source de chaleur thermique peut-être fournie par un combustible de déchets végétaux à brûler et par la chaleur du soleil qui permet de réchauffer l'eau liquide, en vapeur saturée afin de déclencher automatiquement le fonctionnement du dispositif de production d'énergie électrique.

Description

- 1 - DISPOSITIF DE PRODUCTION D'ENERGIE ELECTRIQUE ET DE CHALEUR THERMODYNAMIQUE AUTONOME DESCRIPTION La présente invention concerne un dispositif de production d'énergie électrique et de chaleur thermique de façon simple et autonome par une chaudière à vapeur à combustion comportant un foyer de combustion incorporée dans un coffrage hermétique comportant une hélice qui entraîne mécaniquement un alternateur ou une dynamo qui produit l'énergie électrique nécessaire par un combustible de déchets végétaux à brûler et par la chaleur gratuite et propre du soleil permettant de réchauffer l'eau afin de la changer en vapeur saturée utilisée comme force motrice. De nos jours, certains pays sont privés d'énergie électrique ou utilisent un combustible trop dangereux, en général l'électricité est produite à partir de centrales (nucléaire, thermique, solaire, hydraulique ou par le vent éolienne) dans certains cas l'exploitation produit des déchets toxiques polluant l'environnement et dans d'autres cas les combustibles utilisés à partir de (pétrole, gas-oil gaz, charbon) causes des nuisances car l'utilisateur est éprouvé par le bruit, par la pollution, par le coût du combustible et de l'exploitation à l'acheminement l'électrification domestique nécessite de gros moyens et favorise les pertes d'énergie et les coupures dues aux intempéries. En-effet, ces sources de combustibles s'épuisent en produisant des déchets très polluant qui s'accumulent énormément sans moyen de traitement et la demande d'énergie est de plus en plus Importante faisant augmenter le coût et face aux hausses excessifs de prix des énergies classiques l'indépendance énergétique et l'économie d'énergie séduit de plus en plus. De par son autonomie et sa simplicité le dispositif permet de remédier à ces inconvénients. Le dispositif selon l'invention concerne un système de production d'énergie électrique et de chauffage thermique autonome afin d'alimenter une maison autonome en énergie caractérisé par un alternateur ou une dynamo relié par un arbre de transmission à une hélice motrice en rotation par une source de vapeur saturée le fluide moteur produit par la chaudière à vapeur qui comporte un orifice au-centre servant de foyer à combustion et dans lequel peut-être introduit un récipient mobile plein de combustible destiné à être bruler pour permettre de réchauffer par la dynamique de combustion l'eau contenue dans la chaudière afin de la changée en vapeur saturée. En-effet, le dispositif comprend selon une première caractéristique une structure constituée par la combinaison d'un coffrage hermétique en matériau réfractaire et résistant à la chaleur avec comme innovation majeure une chaudière à vapeur à combustion interne qui est réalisée avec un réservoir hermétique rempli d'eau comportant un orifice au-centre servant de foyer à combustion incorporée dans le coffrage qui comporte un orifice muni d'une porte de chargement permettant d'accéder au foyer de combustion pour introduire un récipient chargé de combustible à brûler. -2- La source de chaleur thermique peut-être fournie par un combustible de déchets végétaux à brûler et par le combustible solaire ou la chaleur du soleil captée par des verres en loupe incrustés au-dessus de la chaudière interne afin de réchauffer l'eau par la chaleur du soleil qui se répercute sur l'eau contenue dans la chaudière d'un dispositif installé face au soleil de façon à intercepter et canaliser l'énergie solaire pour réchauffer l'eau liquide afin de la changée en vapeur saturée fluide moteur qui entraîne en rotation une hélice motrice et un alternateur ou une dynamo. En principe, le système consiste à recycler les déchets végétaux afin de les réutilisés comme biocombustible destiné à être insérer et brûler dans le foyer de combustion de la chaudière par la convection de l'air et par la dynamique de combustion pour réchauffer l'eau en vapeur saturée.

Le dispositif permet la production d'énergie électrique autonome et le chauffage thermique de la maison objet de cette invention par une source de combustible propre et naturel et des frais de fonctionnement réduit afin de résoudre les problèmes du coût de l'énergie électrique classique et du chauffage traditionnel domestique et de recharger une batterie de véhicules électrique pour une baisse de la consommation de pétrole, de dérivés et de gaz qui se raréfient.

Cette innovante source de production d'énergie électrique et thermique contribue à la lutte contre la pollution, la pauvreté, la précarité énergétique, les coupures et les incendies électriques En-définitive, avec ce dispositif c'est l'énergie gratuite partout étant une énergie électrique produite par un combustible naturel présent dans notre vie depuis toujours pour nous réchauffer. En-effet un chauffage efficace de l'habitation participe à la lutte contre les maladies liées au refroidissement et le système permet la production d'énergie électrique en réchauffant la maison et regroupe différentes catégories d'appareils et de chaudières alimentées par des bûches ou des biocombustibles (de déchets végétaux, d'huiles usées) pour répondre à des réalités différentes en termes de confort d'utilisation et d'installation soit prêts à poser soit mobile soit à encastrer pour offrir la puissance nécessaire de chaleur jusqu'à (20kw, 40kw, 60KW) à titre de comparaison 1kw permet de réchauffer 10m2 et la distribution de chaleur par des gaines et des kits de canalisation d'air chaud permettent de réchauffer plusieurs pièces et l'autonomie du chauffage est de 24h. Le système de la chaudière à vapeur à combustion incorporée au coffrage hermétique est la solution idéale dans une maison équipée d'un réseau de radiateurs chauffant car l'eau chaude, la chaleur ou vapeur collectée par le coffrage peut-être dirigée par circuit fermé dans les radiateurs de chauffage pour offrir une chaleur thermique efficace sans odeur ni fumée et le biocombustible est disponible en abondance et meilleur marché que les énergies fossiles ou l'électricité nucléaire et l'aspect pratique diffère selon la technologie du dispositif utilisée par une dynamo permettant de recharger une batterie de véhicules électrique soit par un alternateur et une batterie selon le voltage utilisé, qui produit et stock l'énergie électrique nécessaire et l'autonomie est de 24h. -3- Le dispositif selon l'invention améliore son autonomie en économisant le combustible par le coffrage hermétique ou par les épais carreaux en verres loupe incrustés au-dessus de la chaudière et par le couvercle en verre du coffrage permettant de capter la chaleur du soleil qui se répercute sur l'eau contenue dans la chaudière à vapeur afin de la réchauffée en autonomie.

L'énergie collectée dans le coffrage est renvoyée sous forme de chaleur par des gaines d'air chaud pour chauffer la maison et la chaudière interne renvoie cette chaleur sous forme de vapeur thermodynamique vers une hélice motrice reliée à un alternateur qui produit l'énergie électrique puis la vapeur détendue peut-être renvoyée par un circuit fermé dans les radiateurs de chauffage ou dans la chaudière à vapeur à combustion pour être réchauffer jusqu'à la saturation. - La structure est composée par un coffrage hermétique en matériau réfractaire et résistant à la chaleur et comporte un plateau muni d'un couvercle de protection en verre loupe et un orifice en façade muni d'une porte de chargement du biocombustible à brûler. - Le couvercle de protection installé au-dessus du coffrage est composé par deux épais verres loupe coulissant l'un sur l'autre pour permettre de conserver la chaleur interne du coffrage ou de capter la chaleur du soleil qui se répercute sur les carreaux de verre en loupe incrustés au-dessus de la chaudière puis sur l'eau dans la chaudière afin de la réchauffée en autonomie. - Le coffrage comporte des entrées de l'air ambiant en-dessous et des sorties d'air chaud au dessus qui permettent la convection de l'air indispensable pour la combustion et la chaleur d'un feu efficace sortant par les aérations et les bouches du coffrage pour réchauffer la maison. - Le coffrage contient en façade une porte en vitrocéramique de chargement du combustible coulissante latéralement sur des rainures pour permettre un accès dans le foyer à combustion de la chaudière interne afin de pouvoir introduire le biocombustible à brûler. - Le coffrage est très hermétique afin de consumer et consommer moins de biocombustible en permettant plus de chaleur interne ou de vapeur saturée dans la chaudière interne. - Le coffrage renferme un conduit d'évacuation de fumée orienté vers l'extérieur et la sortie de fumée passe par un tubage reliée à la buse du foyer de combustion située derrière l'orifice de combustion de la chaudière à vapeur à combustion. - La chaudière à vapeur à combustion comporte un tuyau entrée d'eau muni d'un clapet situé au-dessus et des tuyaux de sortie de vapeur saturée situées sur les cotés en hauteur et comprend un orifice situé au-centre servant de foyer principal à combustion et contient particulièrement des verres en loupe incrustés au-dessus de la chaudière afin de capter la chaleur du soleil. - Le foyer principal de combustion est un orifice réalisé au-centre de la chaudière à vapeur à combustion dans lequel peut-être introduit un récipient mobile soit un insert foyer soit un avaloir destiné à brûler le combustible et protéger le fond du foyer de combustion de la chaudière. -4- - Le récipient mobile comprend des aérations d'entrées et des sorties d'air pour la convection notamment, il contient le combustible inséré destiné à être brûler et maintient les cendres afin de les réutilisés en engrais dans le jardin pour produire le biocombustible végétal. - Le couplage dans ce cas de la chaudière à vapeur à combustion incorporée dans le coffrage hermétique permet de réchauffer l'air ambiant par convection et cet air réchauffé est renvoyé par des gaines souples dans différentes pièces de la maison, l'air chaud sortant des grilles d'aérations réchauffe la pièce, les aérations permettent de poser des infusions de plante et de fleur parfumée ou thérapeutique qui se diffuse dans toute la maison. - La chaudière produit une vapeur saturée qui évacue en condensation, en évaporation pour entraîner automatiquement l'hélice turbine en rotation attelée à l'alternateur ou la dynamo. - La chaudière à vapeur à combustion comprend deux parties essentielles qui permettent de réchauffer l'eau, une partie est l'orifice foyer de combustion et l'autre partie les carreaux en verre loupe incrustés au-dessus afin de capter la chaleur du soleil qui se répercute sur l'eau. - La méthode est de récupérer par un tube l'eau usée et l'eau de pluie dans la chaudière pour la réchauffée par dynamique afin de changer l'eau liquide en vapeur saturée qui génère l'énergie de poussée mécanique sur une hélice motrice pour l'entraîner en rotation qui se répercute sur un alternateur (genre de groupe électrogène) soit en remplaçant l'alternateur par une dynamo pour recharger (une batterie de véhicule électrique) et le dispositif de l'alternateur ou de la dynamo en tournant à son régime nominal produit l'énergie électrique soit vers l'utilisation par le régulateur de la tension et la protection de l'utilisation ou vers le dispositif de recharge de la batterie qui est composé par un transformateur abaisseur de voltage et en fonction des mouvements de rotation de l'hélice motrice attelée à l'alternateur ou la dynamo. - L'alternateur produit une tension continue supérieure pour alimenter en énergie électrique une maison et une batterie permettant de stocker cette énergie selon sa capacité de stockage. - L'alternateur peut fonctionner sans la batterie pour alimenter une habitation en électricité la batterie sert à maintenir une énergie tension constante sur le système électrique pour produire de l'énergie électrique il change par l'énergie mécanique cette énergie mécanique est prélevé sur la puissance moteur par la pression de vapeur qui entraîne la turbine l'alternateur exige un couple de rotation résistif pour fonctionner ce couple est proportionnel au courant généré et le rotor est la partie tournante parcouru par un courant d'excitation ou d'échauffement et le rotor tourne sur un axe à travers des roulements rotatoire le courant est fourni au rotor par les balais ou charbons le stator est la partie fixe qui récupère l'énergie magnétique générées par les rotations ou le rotor chaque phase crée un courant dit alternatif et tantôt positif et tantôt négatif et le pont de diodes canalise l'énergie du stator et rectifie les tensions quasi continue utilisé par le réseau électrique. -5- Le régulateur est l'organe intelligent de l'alternateur il cherche en permanence à soutenir la tension continue en sortie d'alternateur et gère l'excitation du rotor sur les tensions enter phases du stator par suite sur la tension de sortie de l'alternateur et il a le rôle d'indiquer les défauts de charge de l'alternateur et permet de stabiliser la tension de sortie de l'alternateur.

L'alternateur délivre une tension triphasé rectifiée sans filtrage c'est le rôle de la batterie et lorsque on déconnecte la batterie on supprime ce filtrage la tension délivrée est affectée par une composante alternative superposée à la tension et l'amplitude théorique est faible. L'alternateur est un système assujettie la tension de sortie est régulée en ajustant toujours le courant d'excitation et il nécessite une bonne combustion pour une bonne pression de vapeur saturée qui entraine l'hélice et l'alternateur afin de produire une énergie électrique. Cette boucle de régulation présente un moment de réponse non négligeable et l'inductance du rotor limite la réduction prompt du courant d'excitation car le système de pilotage du rotor est simplifiée en utilisant un seul transistor de commande et une diode de roue libre en conséquence toute variation rapide de charge à la baisse et l'arrêt de certains appareil provoque un survoltage en-effet le courant inducteur est maintenu par la batterie présente dans le circuit celle-ci absorbe une pointe de courant qui vient ôter la surtension en la réduisant à une valeur raisonnable et sans la batterie il est nécessaire de changer les équipements électronique les plus sensibles en service. Il est essentiel d'alimenter la combustion jusqu'à la charge complète de la batterie et fermer la porte vitrée de chargement coulissante en façade et les deux couvercles de protection en verre coulissants au-dessus du coffrage pour permettre de rendre le coffrage hermétique. L'intégration parfaite du coffrage dans le jardin, la terrasse, la maison, du chauffage central par des conduits de chaleur ou de vapeur et la production d'eau chaude est assuré par la jonction d'un réservoir et la production d'énergie électrique par la vapeur saturée de la chaudière à vapeur qui entraîne l'hélice motrice et l'alternateur soit la dynamo en mouvement rotatif, prend la forme d'un combiné par la diffusion des différents types d'application possibles en changeant le plateau supérieur du coffrage pour incorporer des éléments au choix de l'utilisateur selon les applications réalisables à l'intérieur ou à l'extérieur de la maison. L'orifice foyer de combustion est constitué au-centre de la chaudière à vapeur à combustion l'orifice de chargement du combustible est constitué au-centre du coffrage et comporte une porte vitrocéramique de chargement, les orifices sont conçues de façon à correspondre, l'emplacement du foyer de combustion peut être situé (à gauche, à droite, au-centre, en longueur ou en largeur). Le coffrage comporte une porte en vitrocéramique en façade et un couvercle vitré en loupe pour fermer le coffrage et permettre de réchauffer l'eau dans la chaudière par la chaleur du soleil pour un coffrage installé à l'extérieur face au soleil avec la possibilité de l'encastré dans la maison. -6- Un avaloir peut-être introduit dans l'orifice foyer de combustion de la chaudière contenant des plaques en fonte matériau le plus adapté au contact du feu des flexibles entre le caisson et les boitiers de sortie d'air chaud la fonte diffusera plus de chaleur et une partie de l'air réchauffé l'air frais ainsi aspiré et constamment renouvelé pour assurer une bonne oxygénation du local ou de la maison et le récipient mobile à déchet est installé dans le foyer sur l'ossature caisson à sa base un orifice rectangulaire destiné pour mener l'air frais ambiant capté soit au sous-sol soit à l'extérieur pour être réchauffé à l'intérieur et ressortir chaud le caisson en fonte remplace et protège le fond du foyer avec une réservation principale en façade destinée à recevoir une plaque de fonte qui va transmettre sa chaleur et réchauffé l'air par dynamique, l'air réchauffé est distribué dans la pièce par des gaines flexibles situées sur la partie supérieure de l'appareil et orientées les températures au niveau des bouches d'airs sont importantes le rendement varie selon les déperditions du local la bonne orientation de la prise d'arrivée d'air frais, l'isolation thermique du coffrage interne avec laine de roche plus aluminium et une porte vitrée sur le coffrage coulissante sur des rainures. Les déchets du jardin (les plantes et les fleurs parfumées) ou domestiques (l'huile usée etc.) peuvent être recyclés, infusés et utilisés comme combustible selon la méthode du récipient foyer mobile qui sert à brulé les déchets insérés et à retenir les cendres pour les réutilisées en engrais. L'autre procédé avec un insert de taille moyenne intégré dans l'orifice du foyer. Il comporte une porte vitrée en vitrocéramique panoramique résistant à des chocs thermiques de sept cents degrés et permet de déposé le récipient mobile ou de le retiré pour mettre des bûches.

Le principe de fonctionnement de l'insert foyer et de prélevé l'air frais ambiant à la base du coffrage sur les cotés et sous l'insert cet air est réchauffé soit dans la double paroi de l'appareil ou dans le caisson de la structure qui libère la chaleur par les aérations en-effet l'air joue un rôle très important circulant de bas en haut pour la combustion des entrées d'air ambiant frais en-dessous pour des sorties d'air chaud en façade et au-dessus de l'insert soit sur les grilles de ventilations du plateau pour permettre de déposer des infusions et il faut conserver dix cm à l'arrière du coffrage pour la circulation de l'air ainsi la chaleur se répercute par l'écran vitré par rayonnement et par les diffuseurs d'airs chauds ou les bouches de l'insert situées dans le coffrage et l'air est réchauffé par convection, l'insert nécessite la mise en place d'un jeu de grillages latéraux et supérieurs. Le plateau du coffrage est une plaque en marbre qui comporte des grilles de ventilations et un couvercle coulissant vitré en loupe afin de capter les rayons solaire et réchauffée l'eau dans la chaudière pour une installation dans la terrasse ou le jardin et la vitre en loupe est très épaisse. L'eau potable et l'eau de pluie est gaspillée sans pouvoir être récupérer et réutiliser. L'avantage pour l'utilisateur de récupérer l'eau sanitaire usée ou l'eau de pluie par un tube relié à la chaudière à vapeur à combustion permet l'économie d'eau courante potable. -7- Selon des modes particuliers de réalisation ou les différents types d'application possibles. Le dispositif est constitué par la combinaison de : 1) Un coffrage en matériau réfractaire comportant un orifice central et des aérations d'air. 2) Une chaudière à vapeur comportant un orifice foyer principal incorporé dans le coffrage. 3) Un insert foyer incorporé dans l'orifice de la chaudière destiné à brûler le combustible. 4) Un avaloir introduit dans le foyer de la chaudière pour remplacer l'insert et protéger le fond. 5) Un récipient mobile qui sert de foyer destiné à brûler le combustible et à contenir les cendres. 6) Deux couvercle très épais vitrée en loupe l'un coulissant sur l'autre intégrés sur le plateau. 7) Une porte vitrée de chargement du combustible coulissante sur la façade du coffrage. 8) Un boîtier renfermant hermétiquement sous vide une hélice turbine motrice. 9) Une hélice turbine à vapeur le moteur principal en mouvement rotatif attelé à l'alternateur. 10) Un alternateur (genre de groupe électrogène) ou une dynamo attelé à l'hélice motrice. 11) Une batterie (12-24-72-etc..) volts selon la tension du moteur utilisé ou la pression de vapeur. 12) Une buse interne de sortie de fumées à orientée vers l'extérieur pour évacuer la fumée. 13) Des épais verres en loupe incrustés au-dessus la chaudière pour capter la chaleur du soleil. 14) Un tuyau raccordé à la chaudière à vapeur pour diriger la vapeur vers l'hélice motrice. 15) Un tuyau raccordé à la chaudière à vapeur pour récupérer l'eau usée ou l'eau de pluie. 16) Un plateau comportant deux vitres épais dont l'un coulisse sur ou sous l'autre. 17) Un voltmètre ou un ampèremètre et des relais à courant continu. 18) Un relais à courant continu avec maintien et contact travail commandé. 19) Une protection de l'utilisation anti-électrocution et un ensemble de protection du dispositif et du système de recharge des batteries. L'ensemble est incorporé dans un coffrage hermétique pour un affaiblissement acoustique minimum et un bon coefficient de transmission de vapeur saturée et de chauffage thermique qui permet de chauffer plusieurs pièces en produisant une énergie de courant électrique autonome et sans frais qui demeure une priorité pour tous et partout La vapeur saturée entraîne mécaniquement l'hélice motrice en mouvement de rotation qui entraîne l'arbre de transmission attelé à l'alternateur soit la dynamo qui en tournant à son régime nominal produit le courant électrique direct par le régulateur de tension et la protection direct ou vers la recharge batterie en alimentant au passage les bobines du relais ou les charbons et la mise en route du dispositif est simple et rapide avec un grand volume d'eau à réchauffer par la chaleur du soleil en toute autonomie et par la dynamique de combustion du biocombustible à brûler pour une puissance importante de pression en bar, en circulation normale par ailleurs la vapeur pourra être renvoyer dans la chaudière par un circuit fermé pour être réchauffer jusqu'à la saturation. -8- Avec un alternateur le système de recharge de la batterie est composé d'un transformateur abaisseur 220v / 12v-24v-48v etc. selon la tension de la batterie et en fonction de la chaudière de sa capacité dont la protection est porté à la tension et de diodes électrodes pour le redressement de la tension alternative ou le condensateur.

La méthode d'accouplement est soit multiplicateur soit démultiplicateur suivant les vitesses de rotation de l'hélice turbine à vapeur et du générateur mais le principe d'accouplement permet de compenser les pertes mécanique ou les pertes de vitesse et le régulateur de tension maintient la tension de sortie alternateur en compensant les pompages des variations de vitesse Le voltmètre ou l'ampèremètre présentent des indications sur l'état du procédé et en cas de faiblesse du régulateur de tension la protection se charge de l'isolement de celui-ci. - des isolations plaques de plâtre, laines de roches plus aluminium spécial autour du dispositif. - le récipient sert de foyer mobile il a l'aspect d'une cuve ouverte avec des ventilations d'entrées d'air en fontes muni d'une poignée en façade et démontable étanches et destinés à incinérer les déchets végétaux avec un mélange de pétrole et il permet de maintenir les cendres. - un conduit d'évacuation de fumée cylindrique relié à la buse de départ fumée de la chaudière et la distance de sécurité du tubage est réglementaire à savoir le tirage, l'étanchéité et la stabilité du conduit partant de la buse interne pour sortir à travers le mur à l'extérieur. - un coffrage hermétique en matériau réfractaire présentant un orifice foyer central une isolation spéciale laine de roches et aluminium dans le coffrage interne qui comporte une porte coulissante vitrocéramique et des entrées d'air de combustion froid pour des sorties d'airs chauds. - L'insert incorporé dans le coffrage est équipé d'une vitre en vitrocéramique résistant aux chocs thermiques jusqu'à sept cents degrés a ouverture latérale panoramique dont la porte pourvue de gonds garantit une bonne étanchéité et permet le réglage de l'air de combustion en façade et des entrées d'air frais pour des sorties d'air chaud et une chaleur qui se répercute sur l'écran vitré par rayonnement et par les diffuseurs situés dans le coffrage par convection de l'air de démarrage ou de reprise et le passage de l'air primaire est assuré par les aérations situées en dessous de l'insert l'air secondaire est prélevé à l'arrière et réchauffé par les Parois, destiné à la postcombustion, air froid, air de combustion, air chaud, rayonnement sur vitre et fumées. - La chaudière à vapeur est incorporée dans le coffrage de façon à pouvoir accéder dans le foyer de combustion de la chaudière pour introduire le récipient de combustible et elle comporte sur le dessus des carreaux épais en verres loupe pour canaliser la chaleur du soleil qui se répercute dans l'eau de la chaudière pour la réchauffée et la dite chaudière a l'aspect d'un réservoir comportant un orifice au-centre et des sorties de vapeur sur les côtés et une entrés d'eau par un tubage reliée au conduit d'eau de pluie ou d'eau usée et comporte un clapet qui s'ouvre pour l'entrée d'eau. -9- Les dessins annexés illustrent l'invention : La figure 1 représente en coupe le dispositif de l'invention du coffrage renfermant l'ensemble La figure 2 représente en coupe le dispositif de la chaudière à vapeur incorporé dans le coffrage La figure 3 représente en coupe le dispositif de l'insert incorporé dans la chaudière interne La figure 4 représente en coupe le dispositif de l'avaloir pour protéger le foyer remplace l'insert La figure 6 représente en coupe le dispositif du couvercle vitré en loupe coulissant sur le plateau La figure 6B représente en coupe le dispositif des carreaux vitrés incrustés au-dessus la chaudière La figure 16 représente en coupe le dispositif du plateau au dessus du coffrage En référence à ces dessins, le dispositif comporte un coffrage (1), dont les façades latérales disposent de grilles d'aérations (1.1), correspondant aux entrées d'airs et des sorties d'air chaud (1.2) et l'orifice de chargement du coffrage , se fermera par une porte (7), munie d'une vitre coulissante en façade sur des rainures (1.6), s'arrête sur une butée (1.4) et un plateau en marbre (16) est déposé sur le coffrage (1) couverte par deux vitre (6.1) coulissant sur ou sous l'autre (6.2) sur des rails (6.3) et le coffrage est en matériau réfractaire très résistant à la chaleur. L'insert (3) comporte un clapet de départ (3.1) un corps de chauffe (3.2) une plaque décor (3.3) élément réfractaire (3.4) grille foyère (3.5) embrase (3.6) volet d'arrivée d'air primaire (3.7) une buse départ des fumées diamètre cents (3.8) un déflecteur déposable (3.9) et une porte de chargement avec un double vitrage (3.10) en vitrocéramique panoramique (3.10) un registre de démarrage et de reprise (3.11) un cendrier (3.12) des bouches (3.13) sur la partie supérieure de chaque cotés (3.13) et des aérations de chaque cotés latéraux en façade et en bas pour la récupération d'air de démarrage et des sorties d'airs chauds en haut en façade et sur les cotés. Un avaloir (4) fonte, une ossature caisson en fonte (4.1), des boitiers sortie d'air chaud (4.4) situés sur les flexibles (4.2) de raccordement entre le caisson et la plaque de fonte (4.3) permet de communiquer sa chaleur et réchauffer l'air par dynamique et l'air réchauffé sera distribué dans la maison et l'avaloir est incorporé dans le foyer de la chaudière seulement pour remplacer l'insert. -10- Le récipient mobile (5) est conçu d'une cuve de forme rectangle en fontes et il contient une poignée démontable (5.1) en façade et des aérations latéraux en haut (5.2) il sert de foyer mobile pour brûler les déchets notamment, l'huile usée avec une limite et les déchets végétaux mélangés de pétrole ou de dériver et il est mobile afin de pouvoir le retiré pour le remplir de combustible.

Le couvercle épais vitré en loupe (6) du plateau (16) comporte deux parties une coulissante (6.1) pour finir sous la partie (6.2) chaque partie est mobile coulisse sur ou sous l'autre et sur des rails (6.3) en vitre loupe pour permettre de capter la chaleur du soleil, de réchauffer l'eau dans la chaudière selon le choix de l'utilisateur à voire ouverture à charnières. Le plateau supérieur (16) est changeable pour intégrer des éléments au choix il est constitué en matériau réfractaire comporte dessus un couvercle vitré en loupe (6) et des rainures (6.3) pour faire coulissée la vitre (6.1) sur ou sous la vitre (6.2) et le plateau comporte des grilles d'aérations (16.1) pour les sorties d'air chaud La chaudière interne à vapeur (2) est incorporée dans le coffrage (1) elle comporte un foyer chambre de combustion (2.1) des carreaux vitrés en loupe (13) intégrés sur la chaudière à vapeur pour permettre de capter la chaleur du soleil et réchauffée l'eau dans la chaudière elle comporte une entrée d'eau (2.2) pour canaliser par un tuyau (15) l'eau sanitaire usée ou l'eau de pluie dans la chaudière et des sorties de la vapeur sous pression sur les cotés latéraux (2.3) et (2.4) raccordés au tuyau (14) pour la sorties de la vapeur sous pression dirigée vers le boitier (8) qui enferme sous vide l'hélice motrice (9) attelé a un alternateur (10) et une soupape de sécurité (2.5) Le boîtier (8) détient hermétiquement l'hélice turbine à vapeur (9) il est situé au-centre du plateau (16) comporte sur chaque côtes latéraux une entrée tuyau (8.1) et (8.2) relié par le tuyau (14) pour recevoir la vapeur sous pression dans le boitier hermétique (8) qui entraîne en rotation par la pression de vapeur reçue la turbine (9) La turbine (9) utilise la force de la vapeur comme fluide moteur pour entraîner en rotation un alternateur (10) dont le couple de rotation est transmis au moyen d'un arbre de transmission à un alternateur qui va produire de l'énergie électrique la turbine (9) comporte un arbre muni d'une hélice et l'hélice et renfermée dans le boîtier (8) laissant sortir l'arbre attelé a un alternateur (10) L'alternateur (10) transforme le mouvement de rotation de la turbine (9) et de l'arbre de transmission en un courant électrique il est composé d'un rotor pourvu d'électroaimants tournant à l'intérieur d'un stator composé d'une bobine de fil de cuivre et les champs magnétiques successifs produit par le mouvement de rotation des aimants génèrent une énergie de courant électrique induit puis distribué vers la sortie de l'alternateur dans la batterie ou le réseau de faisceau électrique et le courant et traité par les composants électroniques.

La capacité de l'alternateur définit si il est monophasé en 220v ou si il délivre du 380v en triphasé donc la vitesse de rotation varie en fonction du nombre de pôles de l'alternateur soit en 3000 tr/mn bipolaires soit en tétra polaires des 1500 tr/mn donc la vitesse de rotation de l'hélice turbine est déterminée par le type de chaudière et de l'alternateur la rotation des électroaimants du rotor produit une résistivité élevée proportionnelle à la quantité de courant demandée et ainsi l'hélice motrice est plus sollicité dès que la quantité de courant demandée augmente et donc la puissance dépend de la puissance de l'alternateur et de la puissance de l'hélice turbine moteur le dimensionnement du moteur étant calculé en proportion de la puissance de l'alternateur c'est la puissance de l'alternateur qui est définit et exprimée en kilovolt-ampère soit en kilowatt définit (kilo-water) l'alternateur produit un courant alternatif et la dynamo produit un courant continu, le courant alternatif de l'alternateur peut-être converti en courant continu permettant de recharger une batterie de véhicules électrique. Le principe de production de courant par l'alternateur ou les aimants du rotor entraîné en rotation par l'hélice turbine nécessite que la régulation électronique le redressement et l'écrêtage du courant électrique soient inclus dans les composants électrique et ainsi le rôle des composants électrique est de moduler la puissance de l'hélice turbine en fonction de la demande en courant électrique ce rôle peut se décomposer en deux parties suivant les critères du courant électrique à produire et le régime moteur à conserver et le courant doit être régulé en fréquence en tension et en puissance et ainsi la puissance et exprimée en hertz couramment 50hz et 60hz pour le courant alternatif et le courant continu ne possède pas de fréquence il n'est pas soumis à une pulsation la tension est exprimée en volts (12v-24v) en courant continu ou (220v à 400v) en courant alternatif est donc la puissance est exprimée en kilowatts pour la puissance active ou kilovolt-ampère pour la puissance réactive mais la puissance à courant continu de l'alternateur n'ai pas concernés par la fréquence du courant fourni par une dynamo tous dépend de la vitesse de rotation du moteur ou de l'hélice turbine que va dépendre la fréquence du courant alternatif produit par l'alternateur et la régulation de fréquence est le rôle du régulateur la tension disponible est soit (12v ou 24v) pour un alternateur à courant continu soit pour un alternateur à courant alternatif (220v-230v) pour un monophasé et de (380v-400v) pour un triphasé comme la tension est stabilisée par un redresseur et modulée par un transformateur La puissance peut se décomposer de deux façons et la puissance active est celle de l'appareil en marche normale et la puissance réactive qui est celle que demande l'appareil au démarrage et sur un appareil composé d'une simple résistance électrique (radiateur cafetière etc.) la puissance réactive et égal à la puissance active toutefois sur un moteur électrique (réfrigérateur, ordinateur outillage etc.) la puissance est plus élevée que la puissance en marche normale. -12- Le régime du moteur sur les petits alternateur les moins puissants la régulation mécanique permet de faire varier le régime de rotation du moteur pour stabiliser la fréquence quelle que soit la demande de puissance électrique une régulation va directement régler l'admission des vapeurs ou le fluide moteur mais ce système garantie mal la stabilité de la fréquence du courant toutefois la régulation est confiée à un régulateur électronique qui est en mesure de régler plus finement la fréquence c'est alternateur sont refroidie à eau et la diminution du régime de rotation de l'hélice turbine en fonction de la baisse de puissance afin de réaliser des économies de consommation et la vitesse de rotation varie en fonction du nombres de pôles de l'inducteur très souvent les petits sont des alternateur 3000tr/mn bipolaires alors que les plus gros sont presque toujours des 1500 tr/mn en tétra polaires. Plus la vitesse de rotation est élevée plus la fatigue du matériel est importante frottements et usure force centrifuge etc. donc en résumé la capacité de l'alternateur est déterminées par la puissance monophasé ou triphasé et sa régulation est assuré mécaniquement par le régulateur et la puissance est en fonction de la production de courant de l'alternateur et la puissance chaudière ou la pression de la vapeur sur l'hélice moteur qu'il faut pour entraîner cet alternateur à son débit maximal est toujours proportionnée à l'alternateur et la puissance de rotation sera calculée pour entraîner l'alternateur à 70/80% de sa capacité de production de courant et le dimensionnement de l'alternateur par rapport à la consommation électrique domestique doit se faire en respectant ce critère pour éviter au moteur de fonctionner en puissance maximale voire en surcharge.

Le dispositif selon l'invention est un système qui permet la production d'énergie électricité et thermique pour une maison autonome en énergie par un coffrage hermétique incorporant une chaudière d'eau qui comporte un orifice servant de foyer à combustion et une hélice à vapeur en rotation entraînant un alternateur pour produire un courant électrique autonome en permettant le chauffage central de la maison particulièrement en récupérant les déchets végétaux afin de les réutilisés comme combustibles destinés à être brûlés dans le foyer de la chaudière et transformée l'eau liquide en vapeur sous pression car la vapeur est générée en chauffant un important volume d'eau courante usée ou de pluie récupérée et réchauffée au moyen de fumées par la dynamique de la combustion des déchets végétaux ou de granulés et par les rayons solaire capturés avec des carreaux vitrés en loupe incrustés au dessus de la chaudière et sur le couvercle du plateau pour la production de vapeur saturée ou de vapeur surchauffée pour une gamme de débits calculée. Selon un calcul minutieux et d'expérience répétée et vérifiée, en-effet, le dispositif permet la production d'énergie électrique autonome et un chauffage central principalement pour fournir une maison en énergie électrique et en chaleur thermique permettant de recharger une batterie de véhicules électrique pour une réduction considérable de la consommation de pétrole.

Claims (7)

1. REVENDICATIONS1) Dispositif de production d'énergie électrique et de chauffage thermique de façon simple et autonome caractérisé par l'assemblage mécanique d'une hélice motrice attelée a un alternateur ou une dynamo selon l'utilisation qui produit l'énergie électrique par un biocombustible à brûler par un coffrage hermétique (1) incorporant une chaudière à vapeur (2) qui comporte un orifice de combustion (2.1) dans lequel peut-être introduit un insert foyer (3) ou un avaloir (4) qui contient un récipient foyer mobile (5) dans lequel les déchets végétaux sont insérés comme combustible à brûler dans le foyer de combustion de la chaudière (2.1) afin de réchauffer l'eau contenue dans la chaudière (2) de façon à transformer l'eau liquide en vapeur saturée, notamment, l'eau peut-être réchauffée par la chaleur du soleil en captant les rayons du soleil par des épais carreaux en verres loupe (13) incrustés au-dessus de la chaudière (2) et par le couvercle en verre (6) coulissant sur le plateau (9) et le coffrage comporte une porte vitrée de chargement (7) coulissante sur le coffrage pour accéder au foyer de combustion de la chaudière à vapeur (2) qui permet de réchauffer par la dynamique de combustion l'eau liquide afin de la changée en vapeur saturée, la source de chaleur thermique est assurée par les rayons solaires et les verres loupe et par un biocombustible à brûler la chaudière (2) est composée de deux parties différentes : l'une est le foyer de combustion (2.1) situé au-centre dans lequel brûle le combustible introduit et l'autre est le réservoir d'eau (2) dans lequel l'eau est contenue puis réchauffée par la dynamique de combustion des végétaux et par la chaleur du soleil pour un dispositif installé face au soleil et l'eau réchauffée est changée en vapeur saturée dirigée vers un boîtier (8) contenant une hélice motrice (9) qui entraîne en mouvement de rotation l'arbre de transmission (9.1) attelé de l'hélice motrice (9) à un rotor d'alternateur (10) ou à une dynamo selon l'utilisation qui produit l'énergie électrique nécessaire.
2. 2) Dispositif de production d'énergie électrique et thermique autonome selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le dispositif est formé par l'assemblage d'un coffrage hermétique (1) doté d'une porte vitrocéramique de chargement (7), coulissante sur des rainures (1.6) établies sur le coffrage pour ouvrir ou fermé l'orifice du coffrage (1.3) et permettre un accès dans le foyer de combustion (2.1) de la chaudière à vapeur à combustion (2), un plateau (16) muni d'un couvercle (6) en verre loupe et la chaudière à vapeur (2) comporte un orifice de combustion (2.1) au-centre et des épais carreaux en verres (13) incrustés sur la chaudière (2) et l'orifice de combustion (2.1), incorpore un insert foyer (3) ou un avaloir (4), qui renferme un récipient mobile (5) et dans lequel le biocombustible inséré est brulé afin de réchauffer l'eau pour la transformée en vapeur saturée dirigée dans un boîtier hermétique (8) qui comporte l'hélice motrice (9) attelée par un arbre à un alternateur (10) ou une dynamo.-14-
3. 3) Dispositif de production d'énergie électrique autonome permettant d'alimenter une maison en énergie électrique et en chauffage selon les revendications 1 et 2 caractérisé par le fait que la chaudière interne à vapeur à combustion (2) produit de la vapeur saturée par la combustion pour entraîner une hélice (9) attelé à un alternateur (10) qui produit l'énergie électrique nécessaire et la chaudière comporte un orifice chambre ou foyer de combustion (2.1), des tuyaux sur les côtés latéraux pour les sorties de vapeur saturée (2.3) passe 1 et (2.4) passe 2 et une entrée d'eau (2.2) située au-dessus et la mise en route du dispositif est simple et rapide avec un grand volume d'eau à réchauffer par la chaleur du soleil en toute autonomie et par la dynamique de combustion du biocombustible à brûler afin d'avoir une puissance importante de pression en bar, en circulation normale par ailleurs la vapeur pourra être récupérée et réutilisée par un circuit fermé.
4. 4) Dispositif de production d'énergie électrique et de chauffage thermique autonome selon les revendications 1, 2, et 3 caractérisé par le fait que le système est utilisé pour produire une énergie électrique domestique permettant de charger une batterie de véhicule électrique et de tout autre moyen de transport électrique et le chauffage thermique de l'habitation.
5. 5) Dispositif de production d'énergie électrique et de chauffage thermique autonome selon les revendications 1, 2, 3, et 4 caractérisé par le fait que le coffrage hermétique (1.0) est constitué en matériau réfractaire résistant à la chaleur et comporte des entrées d'air ambiant (1.1), des sorties d'airs chaud (1.2), notamment un orifice de chargement du combustible (1.3) à brûler qui contient une porte en vitrocéramique de chargement (7), les protections de différents équipements et des tuyauteries d'eau, de chaleur, de vapeur ou des jeux de résistance et les câbles électriques.
6. 6) Dispositif de production d'énergie électrique et de chauffage thermique autonome selon les revendications 1, 2, 3, 4, et 5 caractérisé par le fait que l'hélice motrice (9) en mouvement rotatif joue un rôle important dans le fonctionnement du dispositif de production d'énergie électrique en entraînant par un axe de transmission l'alternateur ou la dynamo qui produit l'énergie électrique.
7. 7) Dispositif de production d'énergie électrique et de chauffage thermique autonome selon les revendications 1, 2, 3, 4, 5 et 6 caractérisé par le fait que l'alternateur ou la dynamo (10) joue un rôle important dans le fonctionnement du dispositif de production d'énergie électrique nécessaire car l'alternateur (10), transforme le mouvement de rotation de la turbine (9), et de l'arbre (9.1) de transmission en un courant électrique et il est composé d'un rotor (10.1) pourvu d'électroaimants (10.2) tournant à l'intérieur d'un stator (10.3) composé d'une bobine de fil de cuivre (10.4).