FR3077118A1 - Chaudiere a hydrogene auto-alimentee et procedes associes - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un système autonome de production de chaleur constitué d'une pluralité de moyens dont au moins un dispositif moteur thermique utilisant de l'hydrogène comme carburant et entrainant plusieurs dispositifs de compression et de production électrique, la combinaison desquels dispositifs les rendant aptes à augmenter la chaleur dégagée par les gaz d'échappement dudit dispositif moteur thermique et à obtenir la haute température et l'énergie électrique nécessaires au fonctionnement d'au moins un système d'électrolyse à haute température permettant, à partir d'eau, la production de l'hydrogène et de l'oxygène consommés par le dispositif moteur thermique; étant précisé que lesdits moyens mentionnés supra sont immergés dans une cuve contenant un fluide caloporteur dont sont extraites les calories à produire, et que l'évacuation finale des résidus d'échappement s'effectue à l'intérieur dudit fluide caloporteur, avec le double objectif d'optimiser les transferts thermiques et de rendre le système silencieux. L'invention est destinée à devenir une alternative "verte" aux différents procédés de production de chaleur qui sont utilisés aujourd'hui.
Description
CHAUDIÈRE À HYDROGÈNE AUTO-ALIMENTÉE ET PROCÉDÉS ASSOCIÉS.
INTRODUCTION
Malgré les efforts constants d'amélioration et les progrès réalisés dans le domaine de l'isolement des bâtiments, le chauffage reste encore aujourd'hui l'une des sources principales de consommation d'énergie fossile.
Les quelques solutions existantes à ce jour pour produire des calories à partir de sources d'énergie décarbonée, le sont peu en utilisant de l'hydrogène qui est principalement utilisé pour la chaleur dégagée par sa combustion. Il n'en reste pas moins que ledit hydrogène reste difficile et coûteux à produire, stocker et distribuer, malgré les progrès réalisés dans ces domaines ces dernières années.
L'un des problèmes auxquels l'invention se propose d'apporter des solutions est celui de la production et du stockage de l'hydrogène, en faisant générer par le système proposé lui-même la quantité d'hydrogène nécessaire au fonctionnement de son moteur, étant précisé que cette génération est obtenue par au moins un électrolyseur d'eau vaporisée à haute température.
En comparaison des solutions Self Fuel déjà proposées comme il sera détaillé infra, l'invention ici présentée utilise principalement le force motrice produite pour mettre en oeuvre des dispositifs permettant d'élever la température initiale des gaz d'échappement pour améliorer le rendement de l'électrolyseur ainsi que le niveau des calories produites.
Dans la variante d'exécution ici présentée, la partie centrale de l'invention est installée dans un bloc double corps moteur/compresseur et comporte un piston moteur supérieur se déplaçant dans une chambre d'explosion, lequel piston moteur est relié par une pièce intermédiaire à un piston inférieur compresseur se déplaçant dans une chambre de compression des gaz d'échappement, étant précisé que le déplacement dudit piston moteur entraîne des dispositifs complémentaires de compression et de/génération électrique installés au pourtour du bloc moteur supérieur, et que l'invention comporte, en sortie de la chambre de compression des gaz d'échappement, des dispositifs d'électrolyse portés à haute température par la chaleur dégagée par lesdits gaz d'échappement, ainsi qu'une turbine entraînée par l'évacuation desdits gaz d’échappement et actionnant un générateur électrique additionnel.
La chaudière ici présentée est autonome, mais peut être utilisée comme générateur électrique en cas d'apport extérieur d'hydrogène.
L'un des autres problèmes auxquels l'invention se propose d'apporter des solutions est celui du niveau sonore produit par les moteurs à explosion, niveau incompatible avec une utilisation domestique.
Pour répondre à cette problématique de réduction des décibels émis, l'invention ici présentée y réponds par l'immersion de sa partie centrale dans une cuve remplie de fluide à la fois caloporteur pour récupérer les calories produites mais également assurant la fonction d'isolant phonique.
ÉTAT DE LA TECHNOLOGIE
Les solutions utilisant de l'hydrogène comme source de chaleur se proposent généralement de produire cette chaleur par combustion directe dudit hydrogène, comme par exemple dans le document WO 2006136316 A1 présentant un Procédé de brûlage d'hydrogène et...”
Un grand nombre de brevets déposés concernent l'utilisation dudit hydrogène pour produire de l'énergie dans un moteur de type thermique, et les brevets les plus anciens datent de plus d'un siècle. Parmi ces brevets, tombés aujourd'hui dans le domaine public, on peut citer celui obtenu en 1801 par Philippe Lebon qui dépose un brevet pour moteur au gaz de bois, ou gaz hydrogène comme l'appela son inventeur, ou encore celui déposé en 1804 par le suisse François Isaac de Rivaz.
Plusieurs brevets ont été déposés depuis dont la plupart proposent des solutions dans lesquelles l'hydrogène est utilisé pour améliorer la composition du mélange utilisé dans un moteur thermique, c'est notamment le cas des documents WO 2007031848 A3, ou encore WO 2006126341 A2, ou encore WO 2001031188 A1 qui présente un Appareil générateurs d'hydrogène et....
Quelques documents proposent par ailleurs des solutions permettant la production in situ d'hydrogène, comme par exemple le document EP 1911957 (B1) présentant un Système de moteur à hydrogène qui propose l'utilisation d'hydrures comme source, ou encore le document WO 2010136402 A3 présentant un Moteur à hydrogène avec un dispositif de production autonome. Parmi les solutions mettant en œuvre une électrolyse à haute température pour produire ledit hydrogène on peut citer le document WO 2011084637 A3 présentant un Moteur à hydrogène avec une production par électrolyse par de multiples générateurs piézoélectriques, ou encore le document WO 2010151157 A1 présentant un Système d'électrolyse a haute température, ou encore le document WO 2012072891 A1 présentant un procédé de Production d'hydrogène et oxygène pour usage médical et pour conversion énergie thermique Enfin, l'auteur de la présente demande a récemment déposé le document FR 1701220 présentant un Moteur à hydrogène autoalimenté, dont le présent document reprend partiellement certaines des caractéristiques du haut-moteur.
L'ensemble de ces inventions ont incontestablement fait progresser l'état de la technique, notamment dans les rendements des procédés d'électrolyse à haute température, mais, parmi ces dépôts, ne figure pas la proposition d'utiliser un moteur thermique à hydrogène comme source de production de chaleur tout en réduisant considérablement le niveau sonore d'un tel moteur, points faibles que l'invention ici présentée a cherché à corriger.
DESCRIPTION DE L'INVENTION
L'invention ici présentée (100) concerne un système autonome de production de calories.
L'invention ici présentée est caractérisée en ce qu'elle est constituée d'une pluralité de moyens parmi lesquels :
- au moins une cuve extérieure (120) entourée d'une couche intégrée d'isolation phonique et thermique et contenant au moins un réceptacle étanche (200) immergé dans un fluide caloporteur hydraté (122)
- au moins un système de chauffe installé à l'intérieur dudit réceptacle étanche (200) contenant :
- au moins un dispositif moteur (210) utilisant de l'hydrogène comme carburant et un mélange d'air et d'oxygène comme comburant, et accouplé à une structure entraînant simultanément un moyen de compression principale (220) des gaz d'échappement sortant dudit dispositif moteur (210) ainsi que les différentes pièces nécessaires au fonctionnement des dispositifs (230), de sorte que la force motrice dudit dispositif moteur (210) est utilisée pour déplacer ladite structure dans un mouvement alternatif,
- au moins un ensemble de dispositifs (230) complémentaires et nécessaires au fonctionnement de l'invention,
- au moins un dispositif d'électrolyse (240) de vapeur d'eau à haute température obtenue par la chaleur générée par lesdits dispositifs (210 & 220), ladite eau étant amenée par le système de canalisations (140),
- au moins une turbine (250) entraînant au moins un générateur électrique (270) produisant l'énergie électrique nécessaire à la dite électrolyse,
- au moins un dispositif (260) d'évacuation et de dispersion des gaz d'échappement sortant de ladite turbine (250) et de leur dispersion dans le fluide caloporteur (122),
- au moins une structure (130) regroupant différents dispositifs de condensation, séparation et purification de l'hydrogène (132) et de l'oxygène (134) sortant de l'électrolyseur (240), ainsi que les réservoirs d'hydrogène (133) et de l'oxygène (135) et d'air (137),
- au moins un système échangeur de chaleur (150),
- au moins un ensemble de pièces mécaniques (23x) aptes à correctement positionner dans les différentes phases les organes d'ouverture/fermeture des soupapes et vannes utilisées,
- au moins un système de contrôle et de régulation des différents dispositifs constituant l'invention.
Dans la variante d'exécution ici présentée, le bloc supérieur moteur utilisé est du type Self Fuel, avec un haut-moteur et une culasse spécifiques à l'utilisation d'hydrogène comme carburant, et comportant des préchambres (139) de préparation des quantités d'hydrogène, d'oxygène et d'air entrant dans la composition du mélange.
Dans la variante d'exécution ici présentée, les moyens moteur et de compression accouplés sont installés dans un bloc double corps moteur (210)/compresseur (220). Dans la variante d'exécution ici présentée, le dispositif moteur (210) est constitué d'une chambre de combustion/explosion (211), à l'intérieur de laquelle se déplace le piston moteur (212) d'une position haute vers une position basse par l'explosion du mélange gazeux déclenchée par l'allumage de la bougie (213), puis remontant par la détente du ressort (214) dans sa position haute après évacuation par les soupapes d'échappement (215) des gaz de combustion; étant rappelé comme indiqué supra que l'alimentation dudit moteur est assurée par l'injection de l'hydrogène, de l'oxygène et de l'air contenues dans les préchambres (139).
Dans la variante d'exécution ici présentée, une pluralité de dispositifs (23x) complémentaires nécessaires au fonctionnement de l'invention sont installés autour du bloc moteur supérieur (210) et sont mis en œuvre par le déplacement va-et-vient des différentes pièces accouplées aux pistons, tiges, poussoirs et autres, les actionnant, ces différents dispositifs étant composés de:
- au moins un dispositif de pompage/compression (23H) de l'hydrogène sortant de son séparateur (132) pour être injecté dans son réservoir (133)
- au moins un dispositif de pompage/compression (230) de l’oxygène sortant de son séparateur (134) pour être injecté dans son réservoir (135)
- au moins un dispositif de pompage/compression (23A) de l'air extérieur (136) pour être injecté dans son réservoir (137)
- au moins un dispositif d’allumage piézoélectrique (23P)
- au moins un dispositif de génération électrique par impulsion/pression (23G)
- au moins un dispositif de commande des soupapes et/ou vannes (23S)
Les différents dispositifs de pompage/compression sont constitués de tout système connu à ce jour actionné par des mouvements linéaires va-et-vient et permettant les pompage compression par aspiration/refoulement par exemple du modèle pompe à vélo, ou autres.
Chaque dispositif d'allumage piézoélectrique est constitué de tout système connu à ce jour, avec décharge immédiate ou différée par l'intermédiaire d'un condensateur très haute tension.
Chaque dispositif de génération électrique par impulsion/pression est constitué de tout système connu à ce jour par exemple du modèle lampe dynamo à pression, ou autres.
Les différents dispositifs de commande des soupapes et/ou vannes sont constitués de tout système connu à ce jour actionné par des mouvements linéaires va-et-vient par exemple tout dispositif à crémaillère, glissière à encoche et ressort, ou encore dispositif bistable à bascule comme celui présenté figure 3; dans ledit dispositif (300) présenté figure 3, les tiges (310) mises en mouvement va et vient par le déplacement du piston compresseur dont elles sont solidaires par son fonds sont pourvus d'ergots biseautés agissant à la descente (320) et à la montée (330) sur chacune des extrémités d'un doigt (340) déplacé et maintenu dans sa position par un système bistable à ressort (342), dont la rotation de l'axe (344) est entraînée par le passage d'une position (34G) à l'autre (34D), de sorte que dans la phase de descente de la tige, l'ergot supérieur (320) déplace le doigt (340) par son extrémité (345) de la position (34G) vers la position (34D), et que à l'inverse à la remontée de la tige, l'ergot inférieur (330) remet le doigt (340) par son extrémité (346) dans sa position initiale (34G), et ainsi de suite; étant précisé que c'est leur positionnement sur la tige et leur espacement qui détermine les moment et durée des basculements commandant par exemple l'ouverture/la fermeture de soupapes.
Comte-tenu des dispositifs présents, le système ici présenté fonctionne ainsi :
Au démarrage du système et après introduction du mélange gazeux provenant des préchambres (139), l'étincelle déclenchant l'explosion initiale est générée par un dispositif piézoélectrique, manuel ou autre, connecté en parallèle à celui constitué par un condensateur allumeur rechargé à chaque cycle par le dispositif piézoélectrique mis en œuvre par le déplacement des pistons, et dont la décharge est commandé en fonction de l'état du système, par exemple des différentes températures dont celle des électrolyseurs et du fluide caloporteur.
Dans sa descente après explosion, le piston moteur (212) vient simultanément pousser par la pièce (216) le piston compresseur (222) à l’intérieur de la chambre de compression (221), comprimer le ressort (214) et faire descendre les différentes pièces (tiges, etc...) fixées sur la partie supérieure du piston compresseur (222) mettant en œuvre par un mouvement de va et vient les différents dispositifs (230) dont ceux actionnant les dispositifs piézoélectrique (23P), ceux de pompage/compression de l'air (23A) entrant dans la composition du mélange ainsi que ceux assurant le pompage/compression (23H.23O ) des gaz sortant du dispositif d'électrolyse (240), ceux assurant une partie de l'énergie électrique utilisée, ainsi que ceux (23S) mettant en mouvement les différentes soupapes utilisées.
Pour permettre ce mouvement et le déplacement et la circulation de l'air présent sous les pistons, des fenêtres (232) sont aménagées entre les deux pistons et l'air extérieur contenu dans l'enceinte (200). En fin de course du piston compresseur (222), les gaz d'échappement du cycle précédent introduits par les fenêtres (217) puis réchauffés par la compression sont injectés par le jeu de soupapes d'injection (225) dans le dispositif d'électrolyse (240) puis en sortent pour venir mettre en rotation la turbine (250) couplé au générateur (270), puis sont remontés par les tubulures (262) pour être dispersées par le dispositif (260) et sa sortie (268).
Après l'injection des gaz d'échappement du cycle précédent et jusqu'à ce que le piston compresseur (222) atteigne son point bas en obstruant les fenêtres (217) d'entrée desdits gaz, la remontée par la détente du ressort (214) de l'ensemble des pistons moteur et compresseur déclenche l'ouverture des soupapes d’échappement (215) et l'évacuation des gaz d'échappement du cycle en cours de la chambre de combustion (211) et leur transfert par pompage par la remontée du piston compresseur (222) vers la chambre de compression (221) jusqu'à ce que le piston moteur (212) atteigne son point haut et que soient fermées les soupapes d'échappement (215) avant le commencement d'un nouveau cycle.
Pour permettre ce transfert, le volume de la chambre de compression est plus important que celui de la chambre de combustion dans des proportions en relation avec la force motrice du dispositif moteur (210). A leur sortie de la turbine (250) les gaz d'échappement, essentiellement constitués de vapeur d'eau sont canalisés dans les tubulures (262) pour être introduits dans le dispositif de dispersion (260) constitué de la superposition de plusieurs couches de grille de séparation/dissolution (264) à mailles de plus en plus fines de manière à ce que toute la vapeur d'eau et autres résidus solubles qu'ils contiennent soient totalement dissous dans le fluide caloporteur hydratée (122), et de sorte que ne sortent dudit dispositif (260) par l'évacuation (268) uniquement les résidus gazeux non solubles, après passage à travers le dispositif échangeur (142) permettant le réchauffement primaire de l'eau utilisée pour l'électrolyse.
L'eau destinée à être électrolysée est amenée par la canalisation (140) pour être d'abord réchauffée par le résidu des gaz d'échappement sortant du dispositif de dissolution (260), puis à nouveau réchauffée par les dispositifs (132,134) de condensation/séparation des gaz sortant du dispositif d'électrolyse (240), pour ensuite traverser le haut de la culasse moteur (210) et être introduite dans une canalisation serpentin (144) entourant successivement les blocs moteur et de compression, pour ensuite traverser le bas de la chambre de compression dans l'échangeur (146) puis enfin pour être injectée sous forme de vapeur dans les dispositifs d'électrolyse (240) dont elle ressort pour être dirigée vers les condenseurs/séparateurs (132 & 134) desquels elle ressort par la sortie (148) sous forme liquide après avoir perdue ses calories au profit de l'eau entrant (140).
Les électrolyseurs utilisés dans le dispositif d'électrolyse (240) sont insérés à l'intérieur du carter (242), et chaque électrolyseur comporte plusieurs cellules d'électrolyse, le nombre dépendant de la puissance à atteindre, étant précisé que les cellules d'électrolyse (244) sont composées d'électrodes -anode et cathode, d'un électrolyte -par exemple à oxydes solides-, et d'interconnecteurs.
La vapeur surchauffée est introduite par une rampe d'injection à la cathode de la cellule, ainsi qu'une faible partie des gaz d'échappement - essentiellement composés de vapeur d'eau - par les différents orifices aménagés, pour améliorer le rendement desdites cellules notamment grâce à l'apport complémentaire de chaleur.
L’hydrogène se forme à la cathode au fur et à mesure de la réaction électrochimique, et l’oxygène se forme simultanément à l’anode.
Une autre petite quantité des gaz d'échappement est introduite dans l’anode pour balayer l’oxygène produit à l'anode.
En sortie de cellule, un mélange hydrogène-eau est obtenu à la cathode et de l’oxygène mêlé à de la vapeur d’eau à l’anode.
Le mélange hydrogène-eau sortant est renvoyé par des canalisations pour être condensé puis séparé dans le séparateur (132), de manière à obtenir un hydrogène quasi pur. L'hydrogène sortant du séparateur est ensuite pompé et comprimé par le dispositif (23H) à une pression adaptée à l'utilisation prévue du moteur. Le courant d'oxygène mêlé à de la vapeur d'eau sortant de l’anode est également traité par refroidissement/condensation pour le séparer de la vapeur d'eau résiduel dans le séparateur (134), et est ensuite pompé et comprimé par le dispositif (230) à une pression adaptée à sa proportion dans le mélange.
A leur sortie de leur séparateur respectif, chacun des gaz composant le mélange sont, après compression, stockés dans les réservoirs-tampon (133,135,137) sous des pressions différentiées en relation avec leur part dans le mélange
Compte-tenu des spécificités dudit moteur en comparaison avec des moteurs classiques, le piston moteur (212) ne se déplace qu'à chaque nouvelle explosion et revient à sa position haute à la fin de chaque cycle en attente du démarrage du prochain par déclenchement d'un nouvelle explosion, dont la fréquence est piloté par différents paramètres comme les différentes températures à atteindre -principalement électrolyseur, fluide caloporteur-, la quantité d'hydrogène disponible ou autres.....
La sortie des calories du fluide caloporteur hydraté (122) du bain de chauffe est commandée par la vanne thermostatique (124) dont l'ouverture permet le transfert par le circulateur (125) dudit fluide à l'installation de chauffage utilisatrice par le moyen d'un système échangeur de chaleur (150) de type eau/eau, eau /air, ou autres... par l'entrée (152) et la sortie (154).
Par ailleurs, le contrôle de la composition du fluide caloporteur hydraté (122) est assuré par un dispositif de décantation des impuretés par injection/lavage par l'entrée (126) et la sortie (127), et le contrôle de son niveau par la vanne supérieure (128)
Pour illustrer ce fonctionnement, la figure 1 propose une représentation schématique des différents composants constituant l'invention, dans une variante d'exécution mono adaptée à la compréhension dudit fonctionnement.
La figure 2 propose une représentation schématique des différentes positions haute et basse des pistons dans la variante d'exécution présentée en figure 1, ainsi que les emplacements des dispositifs complémentaires nécessaires au fonctionnement de l'invention .
La figure 3 propose une représentation schématique des différents composants du système bistable proposé pour le positionnement des soupapes et/ou vannes.
L'invention est caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens de contrôle, de régulation et de pilotage des dispositifs, les dits moyens étant notamment constitués d'au moins un calculateur intégrant des moyens notamment constitués de l'ensemble des algorithmes et programmes informatiques aptes à gérer son pilotage en fonction des informations fournies par les différents capteurs de pression, température, et autres informations caractérisant le fonctionnement du système.
L'invention n'est en rien limitée aux modes de réalisation décrits et présentés dans les différentes figures, qui ne sont illustrées et données qu'à titre d'exemples de variantes d'exécution possibles. Les caractéristiques, buts et avantages de la présente invention ici présentés ne le sont qu'à titre d'exemples non limitatifs.
FIGURES
Les dessins annexés illustrent l’invention.
La figure 1 représente une vue en coupe schématique des principaux éléments constituant l'invention.
La figure 2 représente une vue de dessus schématique des enlacements des dispositifs complémentaires 5 nécessaires au fonctionnement de l'invention, installés autour du bloc moteur ici présenté en position basse.
La figure 3 représente une vue schématique du système bistable actionnant les soupapes et/ou vannes.
Claims (9)
1- Chaudière à hydrogène caractérisée en ce qu'elle est constituée d'une pluralité de moyens aptes à produire des calories, et comporte parmi lesquels dits moyens :
- au moins une cuve extérieure (120) contenant au moins un réceptacle étanche (200) immergé dans un fluide caloporteur hydraté (122),
- au moins un système de production de calories installé à l'intérieur dudit réceptacle étanche (200), ledit système constitué d'au moins un dispositif moteur à hydrogène (210) accouplé à un moyen de compression principale (220) des gaz d'échappement sortant dudit dispositif moteur (210),
- au moins une structure (130) regroupant différents dispositifs aptes à traiter et stocker les différents éléments gazeux alimentant ledit moteur (210),
- au moins un dispositif d'électrolyse (240) de vapeur d'eau à haute température installé à l'intérieur dudit réceptacle étanche (200),
- au moins une turbine (250) mise en rotation par les gaz d'échappement compressés après leur sortie dudit dispositif moteur (210), et entraînant au moins un générateur électrique (270) produisant l'énergie électrique nécessaire à la dite électrolyse, également installés à l'intérieur dudit réceptacle étanche (200),
- au moins un dispositif (260) d'évacuation et de dispersion dans le fluide caloporteur des gaz d'échappement sortant de ladite turbine (250),
- au moins un système échangeur de chaleur (150),
- au moins un ensemble de dispositifs (230) complémentaires et nécessaires au fonctionnement de l'invention, installé à l'intérieur dudit réceptacle étanche (200),
- au moins un système de contrôle et de régulation des différents dispositifs constituant l'invention.
2- Chaudière à hydrogène caractérisée selon la revendication 1 en ce qu'elle comporte au moins une cuve extérieure (120) contenant au moins un réceptacle étanche (200) immergé dans un fluide caloporteur hydraté (122), et que ladite cuve est entourée d'une couche intégrée d'isolation phonique et thermique, et que la circulation du fluide caloporteur hydraté (122) est commandée par une vanne thermostatique (124) dont l'ouverture permet le transfert par le circulateur (125) dudit fluide vers l'installation de chauffage utilisatrice par le moyen d'un système échangeur de chaleur (150) par l'entrée (152) et la sortie (154), et que ladite cuve est équipée à sa base d'un dispositif de décantation des impuretés par injection/lavage par l'entrée (126) et la sortie (127) dudit fluide caloporteur hydraté (122) dont le contrôle de niveau est gérée par la vanne supérieure (128).
3- Chaudière à hydrogène caractérisée selon la revendication 1 en ce qu'elle comporte au moins un réceptacle étanche (200) immergé dans un fluide caloporteur hydraté (122) contenu dans la cuve extérieure (120) lequel réceptacle étanche (200) reçoit un dispositif moteur à hydrogène (210), un moyen de compression principale (220) accouplé au dit moteur, un ensemble de dispositifs (230) complémentaires et nécessaires au fonctionnement de l'invention, un dispositif d'électrolyse (240) de vapeur d'eau à haute température, une turbine (250) mise en rotation par les gaz d’échappement compressés ainsi qu'un générateur électrique (270) entraînée par ladite turbine (250).
4- Chaudière à hydrogène caractérisée selon l'une quelconque des revendications précédentes en ce que les moyens moteur et de compression accouplés sont installés dans un bloc double corps, que le dispositif moteur (210) est constitué d'une chambre de combustion/explosion (211), à l'intérieur de laquelle se déplace le piston moteur (212) d'une position haute vers une position basse par l'explosion du mélange gazeux pour ensuite remonter par la détente du ressort (214) dans sa position haute après évacuation par les soupapes d'échappement (215) des gaz de combustion, et en ce que les moyens de compression sont constitués d'une chambre de compression (221), à l'intérieur de laquelle se déplace le piston compresseur (222) accouplé par la pièce (216) au piston moteur (212), et que ladite chambre de compression (221), comporte dans sa partie inférieure des les fenêtres (217) latérales d'entrée des gaz d'échappement sortant du dispositif moteur (210), ainsi qu'un jeu de soupapes d'injection (225) desdits gaz compressés dans le carter (242) contenant le dispositif d'électrolyse (240).
5- Chaudière à hydrogène caractérisée selon la revendication 1 en ce qu'elle comporte au moins un dispositif d'électrolyse (240) de vapeur d'eau à haute température, lequel est caractérisé par son positionnement en contact avec la partie inférieure de la chambre de compression.
6- Chaudière à hydrogène caractérisée selon la revendication 1 en ce qu'elle comporte au moins un dispositif (260) d'évacuation et de dispersion dans le fluide caloporteur des gaz résiduels d'échappement, et que ledit dispositif est constitué de tubulures (262) d'évacuation des gaz d'échappement sortant de la turbine (250) pour être introduits dans le dispositif de dispersion (260) immergé dans le fluide caloporteur et constitué de la superposition de différentes couches de grille de séparation/dissolution (264) à mailles de plus en plus fines, pour en sortir par l'évacuation (268) après passage à travers le dispositif échangeur (142).
7- Chaudière à hydrogène caractérisée selon la revendication 1 en ce qu'elle comporte au moins une structure (130) regroupant différents dispositifs aptes à produire et stocker les différents éléments gazeux alimentant le moteur (210), et que ladite structure est constituée des dispositifs de condensation, séparation et purification de l'hydrogène (132) et de l'oxygène (134) sortant de l'électrolyseur (240), ainsi que les réservoirs d'hydrogène (133) et de l'oxygène (135) et d'air (137).
8- Chaudière à hydrogène caractérisée selon la revendication 1 en ce qu'elle comporte au moins un ensemble de dispositifs (230) complémentaires et que les dits dispositifs sont au moins constitués d'un dispositif de pompage/compression (23H) de l'hydrogène sortant de son séparateur (132) pour être injecté dans son réservoir (133), d'un dispositif de pompage/compression (230) de l'oxygène sortant de son séparateur (134) pour être injecté dans son réservoir (135), d'un dispositif de pompage/compression (23A) de l'air extérieur (136) pour être injecté dans son réservoir (137), d'au moins un dispositif d'allumage piézoélectrique (23P), d'au moins un dispositif de génération électrique par impulsion/pression (23G), d'au moins un dispositif de commande des soupapes et/ou vannes (23S).
9- Chaudière à hydrogène caractérisée selon l'une quelconque des revendications précédentes en ce qu'elle comporte des moyens de contrôle, de régulation et de pilotage des dispositifs, les dits moyens étant notamment constitués d'au moins un calculateur intégrant des moyens notamment constitués de
5 l'ensemble des algorithmes et programmes informatiques aptes à gérer son pilotage en fonction des informations fournies par les différents capteurs de pression, température, et autres informations caractérisant le fonctionnement du système.
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| FR1800083A FR3077118A1 (fr) | 2018-01-25 | 2018-01-25 | Chaudiere a hydrogene auto-alimentee et procedes associes |
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Citations (3)
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| WO2007070692A2 (fr) * | 2005-12-13 | 2007-06-21 | Richard Alan Haase | Technologie de combustion a l'eau, cycle de haase |
| DE102009045627A1 (de) * | 2009-05-25 | 2010-12-02 | Manfred Moder | Wasserstoffmotor |
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-
2018
- 2018-01-25 FR FR1800083A patent/FR3077118A1/fr not_active Withdrawn
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