volant d'inertie et stockage d'énergie

Salut

Le volant d'inertie, une solution pour le stockage des énergies intermittentes ?

D'après la vidéo ce serait un cylindre de béton précontraint entouré de fibre de verre qui tournerait à près de 1000 tr/m qui servirait de conservateur d'énergie, mais pour le moment, c'est destiné aux fournisseurs d'énergies intermittentes et non aux particuliers, peut être plus tard, avec une diminution des coûts, cela pourrait passer dans le domaine tout public. (les volants présentés pourraient conserver l'équivalent de 10 kw/h pour un poids de 2 tonnes)
Ce volant d'inertie, serait monté sur roulement mécanique mais aussi, sur une suspension magnétique afin d'alléger les contraintes sur le roulement. Ce système serait de préférence enterré pour des raisons de sécurité bien compréhensibles.





Le Vieux

en fait l'avantage de ce système de stockage d'énergie intermittente, c'est qu'il sera garanti 30 ans (si la boite qui les garantis tient jusque là, bien entendu ) et est plus facile à construire que les batteries équivalentes et nécessite probablement moins de matériaux difficile à extraire

Salut le Vieux,
Ce concept a déjà été utilisé par exemple pour les https://fr.wikipedia.org/wiki/Gyrobus

lgda a écrit:

Salut le Vieux,
Ce concept a déjà été utilisé par exemple pour les https://fr.wikipedia.org/wiki/Gyrobus

Oui, je sais, cela existe depuis un certain temps, et ce qui est présenté n'est pas une réelle nouveauté, ce qui est nouveau c'est que les fournisseurs d'énergies vont peut être l'utiliser comme temporisateur et aussi c'est l'usage du béton précontraint tournant dans un vide, le béton est un composant relativement bon marché p/r aux métaux. Ce qui est dommage c'est que la vidéo ne mentionne pas combien de temps peut se conserver l'énergie accumulée, car il reste tout de même des frottements et doit donc perdre un certain pourcentage d'énergie par seconde.


Le Vieux

Moi je suis enthousiaste par toutes ces idées mais malheureusement, les nouveautés sont souvent présentées avec le point de vue de l'inventeur, qui "omet" de parler des défauts.
Ici, le truc tourne sous vide et avec un champ magnétique. Deux trucs qui vont consommer de l'électricité et comme on n'en parle pas, on ne sait pas si c'est négligeable ou pas.
Si c'est pas négligeable, c'est une invention inutilisable et si on est honnête, il faut le dire.

Moi perso j'aime bien l'idée de chauffer du sable en été pour récupérer la chaleur en hiver mais c'est pas avec ca qu'on va recharger nos portables.

Tant qu'à mettre le système sous vide, il eut mieux valu utiliser un disque en béton qu'un cylindre en béton, c'est à dire inverser le rapport entre sa hauteur et son diamètre. En effet, l'énergie cinétique d'un ensemble tournant dépend de sa masse et de sa vitesse de rotation; or le moment d'inertie dépend de la distance à l'axe, donc pour une même énergie cinétique une même masse tourne moins vite si elle a un plus grand diamètre.

Pour optimiser le dessin encore plus loin, il faudrait une roue lenticulaire (sans rayon) où la masse serait concentrée proche de la circonférence, un peu comme un donut avec une membrane au centre.

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Concernant les frottements, je ne connais pas de meilleure méthode qu'une autre pour les réduire sans dépenser d'énergie; seule compte la qualité de l'installation.

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Concernant la durée de vie de l'installation, l'interviewé ne parle pas de l'entretien, ce qui est quand même essentiel : Entre le système de vide, celui de stabilisation, les systèmes électriques et le vieillissement des matériaux, il y a multiplication des sources de pannes. Et c'est sans parler des soucis du site d'installation : quid en cas d'inondation ou de déstabilisation du bâti (gonflement/retrait du sol), de tremblement de terre, de choc et d'accident (un camion maladroit).
Donc sa "garantie de 30 ans" ne concerne que la tenue du matériau du cylindre.

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Il est sans doute faisable un système beaucoup moins cher à durée de vie bien moindre, avec du béton de moindre qualité parsemé de ferraille de récupération, sans système de vide. Il suffit de cercler le disque de béton d'une bande d'acier (façon tonneau). On équilibre le système à la construction, on change le disque dès que le matériau ne présente plus les propriétés physiques suffisantes (avec une marge de sécurité).

Cette idée me vient d'un reportage sur des "forgerons" zaïrois qui récupèrent des métaux dans les poubelles et fondent chaque jour une roue dentée pour 1€ sans installation ad hoc quand la même pièce faite par Siemens Allemagne et garantie 3 ans coûte 5000€ à leur client.

Il faut se méfier des solutions trop évidentes et trop simples et se poser une question toute simple : si ça n'a pas déjà été fait, c'est qu'il doit y avoir une raison. Il me semble que régulièrement, on voit apparaitre des systèmes avec volant d'inertie qui seraient la solution miracle aux problèmes énergétiques... En fait, le rendement global du système en fonctionnement ne permet souvent pas la rentabilité économique. Sans compter de l'impact CO2 d'un volant d'inertie en béton...

Salut

Je me demande quel est le meilleur isolant thermique possible ? je me souviens avoir lu, que l'on avait construit une maison test (que je suppose être de taille moyenne) avec pour but de n'utiliser que la chaleur du soleil pour se chauffer, pour se faire, ils avaient construit une piscine de 1000 m3 (sacrée piscine, cela fait un cube de 10m de coté) , que je suppose être bien isolée, ainsi la chaleur récupérée en été était conservée dans cette piscine.

Il n'est pas question de créer une piscine aussi grande, mais je me dis que avec une taille plus modeste et très bien isolée de toute part, qu'elle pourrait garder une quantité de chaleur suffisamment longtemps pour alimenter en douce chaleur une maison. Note que l'on peut créer cela pour un lotissement comprenant plusieurs maison, puisque le rapport volume / surface d'échange thermique est grand, moins la chaleur se dissipe.

Ceci dit, je puis me tromper dans mes calcul. Si je considère une maison qui consomme annuellement 2000 m3 de gaz,

1kc = 1 litre à 1° soit donc il faudrait 50kc pour élever 1l d’eau de 50°
pour 1m3 j’aurais besoin de 50.000Kc (soit 5m3 de gaz équivalent)
pour une année il me faudrait donc 400 fois plus d’eau sans perte thermique, soit donc 400 m³ d’eau sans déperdition calorique. Donc j'arrive bien dans les chiffres de la maison test.

Si l'année est froide et sans soleil, cela ne va pas être facile, et une piscine de 400m3 super isolée, ce n'est pas possible financièrement pour la plupart d'entre nous. Mais je me dis, que peut être un système mixe
La pompe à chaleur reste la solution la plus abordable, comme la maison que j'ai vu en bourgogne, mais le proprio m'a dit qu'il ont installé des dizaine de mètres de tuyaux dans leur propriété, qui dispose d'une surface de terrain assez grande et qui plus est, la napper phréatique est proche de la surface.

Quoi qu'il en soit, une pompe ou réserve de chaleur cela ne règle pas le problème de l'énergie électrique. Une autre manière de vivre, de concevoir son logis nous permettrait de consommer beaucoup moins. J'ai dis 2000m3 de gaz par an, c'est ce que nous consommions annuellement, nous avons fais pas mal de progrès, nous somme retomber de 2300m3 à 1700 m3 annuel, en changeant de chauffage, en ayant un nouveau toit mieux isolé et en chauffant moins fort, électricité idem, grâce à 4 panneaux solaire, on envisage d'en placer plus avec cette fois une batterie.

Le Vieux.

La piscine en tant que réservoir à long terme de chaleur est une mauvaise idée. L'eau est un bon conducteur thermique (d'où son utilisation dans les systèmes de transfert de chaleur) et il n'existe pas d'isolant thermique suffisamment efficace pour préserver à long terme et de façon passive l'énergie thermique d'une masse d'eau.

Les meilleurs isolants thermiques sont :
- le vide
- les gaz secs
- pour les solides, le bois sec.

https://fr.wikipedia.org/wiki/Conductivit%C3%A9_thermique
https://fr.wikipedia.org/wiki/Liste_de_conductivit%C3%A9s_thermiques

Salut

J-Louis a écrit:

et il n'existe pas d'isolant thermique suffisamment efficace pour préserver à long terme et de façon passive l'énergie thermique d'une masse d'eau.

Si j'avais demandé cela, c'est parce que je me souviens d'avoir lu un article sur un satellite mis en orbite, que pour préserver une température constante de ses instruments, grâce à des isolants, la baisse de température n'étant que très faible au bout d'un très longue période, je n'oserai pas avancer des chiffres ma mémoire fait défaut, mais il me semble que l'on parlait de déperdition de quelques degrés seulement sur plusieurs mois. Mais de fait, que dans l'espace, sauf erreur de ma part, il n'y a pas de conduction thermique, mais seulement des déperditions radiatives ce qui est peut être plus facile à contrôler ? .

Le Vieux.

Un corps spatial dans le système solaire est à la fois chauffé par la lumière solaire directe et/ou indirecte (voire par quelques autres sources comme les effets de marée), et refroidi par le vide spatial (ou plus exactement, il réémet de la chaleur sous forme de lumière infrarouge jusqu'à ce que la déperdition d'énergie amène sa température à celle du milieu ambiant, soit quelques degrés au dessus de zéro Kelvin). En interne, la chaleur diffuse selon la qualité de caloriporteur de la matière.

Pour certains satellites comme le télescope spatial Webb, la régulation de la température se fait par un écran thermique protégeant le coeur du télescope, permettant de le garder à l'ombre, et donc au froid. https://www.numerama.com/sciences/922935-le-plus-froid-des-instruments-de-james-webb-approche-la-temperature-du-zero-absolu.html

Pour le télescope Hubble, il a été privilégié l'isolation du satellite (matière réfléchissante façon couvertures de survie) et régulation de la température par des systèmes de résistances électriques. https://fr.wikipedia.org/wiki/Hubble_(t%C3%A9lescope_spatial)#Description_technique