Le système Sterling
Extrait de http://jp-petit.com/ENERGIES_DOUCES/solaire_Stirling.htm
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Comment ça marche
Le système Stirling convertit l'énergie solaire en électricité en envoyant l'énergie solaire sur le récepteur du moteur. Chaque panneau est motorisé pour pouvoir suivre les raysons du soleil est les suivre au mieux possible.
Récepteur du système de Sandia.
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Le projet. L'état actuel avec six récepteurs.
Bush visitant les installations du laboratoire de Sandia ( Nouveau Mexique )
Ici, remarque : Comme le miroir est sur l'arrière plan, on peut évaluer sa surface à 100-120 mètres carrés. Plus loin il est dit que les miroirs font 12 mètres.
Le récepteur capte la chaleur qui sert à chauffer de l'hydrogène. L'expansion du gaz agit sur un piston relié à un vilbrequin et l'ensemble constitue un moteur sans qu'il y ait combustion interne. ( Pourquoi de l'hydrogène ? Parce qu'il est plus efficace en tant que fluide caloporteur ). Le tour entraîne un générateur d'électricité. L'ensemble du système de conversion a l'encombrement d'un gros bidon d'huile. Le processus ne requiert pas d'eau et n'émet pas d'énergie.
Remarque : L'énergie solaire, sur ce dessin, arrive par en-dessous. On a deux piston, reliés à des bielles, couplés par un engrennage, qui travaillent en alternance. Tout le dispositif tient effectivement dans un volume de moins de 200 litres, accroché au foyer du système visible sur les photos. Plus simple que le système Stirling, tu meurs.
Comparaison avec les autres systèmes utilisant l'énergie solaire
Les tests conduits par la SCE et par les laboratoires nationaux Sandia ont montré que le système fondé sur une machine Stirling était presque deux fois plus efficace que les autres, comme par exemple les systèmes à miroirs paraboliques avec lesquels ont crée de la vapeur destinée à alimenter des turbines ou les systèmes photovoltaïques
Applications additionnelles
Elles sont innombrables.
| http://pesn.com/2005/08/11/9600147_Edison_Stirling_largest_solar La plus grande installation au monde utilisant la technologie des moteurs Stirling C'est le résultat de 20 ans de travaux de la Southern California Edison Company et de la Stirling Energy Systems, Inc. Le projet consiste à couvrir 4500 acres de terrain avec 20.000 miroirs, produisant 500 mégawatts d'électricité. Plus que tous les systèmes actuellement en fonctionnement sur le territoire des USA. " Nous sommes compétitifs sur le marché, bien que nous ne souhaitions pas indiquer la quantité de dollars que nous avons investis dans cette opération. Nous n'avons eu besoin d'aucune subventions pour mener à bien ce job ", nous déclare Gil Alexander le 11 août 2005". Remarque : Situons la surface des miroirs entre 100 et 120 mètres carrés. Vingt quatre mille unité pour 500 mégawatts, cela fait 20 kW pièce. Avec 1 kW par mètre carré ( au Nouveau Mexique ) cela nous donne une puissance solaire collectée entre100 et 120 kW. Avec un rendement brut de 16à 20 % . Cela paraît très honnête, étant donné la simplicité du dispositif. Remarques les lecteurs bienvenues &&. En fait ces rendements peuvent nous paraître faibles. Mais quel sens cela a-t-il dans la mesure où l'énergie convertie ( solaire) est ... gratuite. Quand on couple des turbines à gaz sur les brûleurs d'une centrale thermique on est très attentif au rendements. Tout point gagné représente une économie énorme concernant la facture des importations de pétrole. Dans le cas présent, tout point de rendement perdu ( en changeant de mode de conversion ) impose simplement d'accroître la surface du miroir collecteur. Le travail fait par les gens des labos de Sandia a consisté à améliorer le fonctionnement du système Stirling, délaissé jusqu'ici à cause de rendements "relativement bas". Mais cette formule se trouve être particulièrement bien adaptée pour cette collecte de l'énergie solaire, qui s'accommode de bas rendements. En couplant les convertisseurs mis au point par les Américains à des miroirs de Fresnel il me semble qu'on déboucherait sur un concept très intéressant, vis à vis de la simplicité de construction, de la résistance au vent, de la facilité de nettoyage ( dans la région d'Albuquerque où ont été faits les essais la pollution n'est pas ce me semble un souci majeur. Ailleurs, oui. Nettoyer un miroir concave de 12 mètres : pas facile ).
Le 8 août 2005 le Président Bush a visité l'ensemble des installations tstant la capacité de conversion de l'énergie solaire, situées sur la base de l'Air Force de Kirkland, à Albuquerque ( Nouveau-Mexique ). On notera la taille des miroir de 12 mètres de diamètre, par rapport à celle des personnes présentes. Sur la base d'un contrat signé par le Société Edison, une filiale de Southern California Edison ( SCE ) le pays est maintenant prêt à se situer comme un leader en matière d'énergies renouvelables. Une convention vient donc d'être signée, sujette à l'approbation de la commission des projets d'intérêt public de Californie, concernant le développement d'une installation de 500 mégawatts située à 70 miles au nord est de Los Angeles, utilisant cette combinaison moteur Stirling-miroirs solaires. Ceci serait suffisant pour alimenter en énergie un demi-million de logements. Le projet serait d'étendre ce projet à 850 MW. La construction s'étendrait sur une période de quatre ans, en partant de 2008. Si l'installation est portée à 850 MW ceci porterait le nombre de miroirs à 34.000. - Remarque : le coût des miroirs est très probablement important dans le devis total. Ceux-ci doivent être motorisés. Ils sont sensibles au vent. Des miroirs de Fresnel pourraient avoir des dimensions bien plus importantes et présenter un coût unitaire de fabrication et d'entretien plus faible. De plus il nous semble plus simple de déplacer le capteur d'énergie plutôt que l'ensemble de l'installation elle-même. Suite : Bla bla bla......
Les systèmes ont fait l'objets de 26.000 heures d'essais. Un système à six miroirs fonctionne actuellement au laboratoire Sandia. Bien sûr, ceci ne constitue pas la première application des systèmes Stirling. Ainsi les sous-marins suédois utilisent-ils des moteurs de ce type pour leur propulsion. La société SCE a délivré plus de 13.000 gigawatts-heure d'énergie renouvelable en 2004, plus que n'importe quel système source d'énergie à usage militaire et de quoi alimenter deux millions de foyers pendant une année entière. En 2004 plus de 18 % de l'énergie délivrée aux 13 millions de Californiens par la société SCE se sont traduits par l'exploitation d'énergies renouvelables. - 1,021 MW d'énergie éolienne - Dans les prochaines semaines SCE lancera son neuvième programme d'appel aux producteurs indépendant, utilisant des énergies renouvelables. Cette politique se traduit par des contrats portants sur une puissance de 1.630 MW. - La Southern California Edison Company est une des plus importantes du pays, alimentant 13 millions de personnes. Elle compte 4,6 millions de clients répartis sur une aire de 50.000 miles carrés. - La Stirling Energy Systems ( SES ) développe des systèmes à énergie renouvelables. Ses activités incluent le développement d'engins destinés aux sous marins ( Kockums Submarine Systems ), et se traduisent par des liens avec les NASA-Glenn Laboratories, le département américain de l'énergie (DOE), et la société Boeing. Dans l'avenir SES sera partie prenante pour des projets utilisant la biomasse et les moteurs à hydrogène. - En dehors de ses installation de Sandia, SES possède des laboratoires à Huntington Beach; UNLV, Nevada; et près de Johannesburgen Afrique du Sud, qui représente l'installation la plus importante implantée en Afrique. Des systèmes solaires Sirling sont aussi implantés dans l'état de Washington. La compagnie est en pourparlers pour en installer dans d'autres régions du pays.
SES détient le record en matière d'efficacité de conversion de l'énergie solaire. Stirling Engine Systems Edison International |