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Machin · Posted: Tue 23 Jan 2007 - 18:00 Post subject: LA NOUVELLE VOITURE HYBRIDE

LA NOUVELLE VOITURE HYBRIDE

Propulsion 100% électrique

Sans consommer de carburant, recharge de la batterie automatique et permanente

Nous sommes dans une période intermédiaire où l'on prend conscience que le pétrole n'est pas inépuisable
et qu'il faut dès à présent lui substituer d'autres moyens de production d'énergie.
Sous peu on trouvera normal une telle association de moyens techniques et le résultat qu'elle fournit, une énergie renouvelable.

LES MOYENS : l'association d'une batterie électrique, d'une pompe à chaleur, d'un moteur Stirling et d'un générateur électrique.

L'ensemble de propulsion n'est pas un dispositif qui aurait un rendement supérieur à 1.

C'est l'utilisation de l'énergie calorifique dont regorge notre planète dans l'air ambiant, dans l'eau des océans et dans le sous-sol.

la batterie fait démarrer l'ensemble ... et fournit de l'énergie lorsque le couple pompe à chaleur - moteur Stirling n'est pas suffisant,
la pompe à chaleur joue le rôle d'un amplificateur de l'énergie calorifique extraite de l'air ambiant,
le moteur Stirling convertit l'énergie calorifique qu'il reçoit de la pompe à chaleur en énergie mécanique qui permet au moteur Stirling de tourner,
le générateur électrique, entraîné en rotation par le moteur Stirling, convertit l'énergie mécanique en énergie électrique directement utilisable.

(a) : comme il est possible de récupérer de l'énergie calorifique du générateur électrique en renvoyant la sortie réchauffée de son air de ventilation vers l'entrée 1 de la pompe à chaleur, il est possible de récupérer de l'énergie calorifique du moteur Stirling.
En effet le moteur Stirling ayant, dans ces conditions d'utilisation, un rendement bien inférieur à 100% (ou à 1), une importante quantité d'énergie calorifique n'est pas absorbée par le moteur pour la transformer en énergie mécanique.
Cette énergie calorifique est renvoyée vers l'entrée de la pompe à chaleur ce qui en augmente les performances et elle fournit plus d'énergie calorifique au moteur Stirling qui renvoie plus d'énergie à la pompe à chaleur et ainsi de suite. Même à vide, l'ensemble ne peut pas s'emballer. Un équilibre s'installe dû aux pertes croissantes et aux limites des possibilités techniques du moteur Stirling et de la pompe à chaleur.
(b) : on peut réaliser le même type de récupération pour le refroidissement du moteur Stirling.

Les limites actuelles:

Avec des matériels standards la limite de l'ensemble est la somme des limites de chaque élément :
- les batteries évoluent vite, leur poids baisse fortement pour des performances et une durée de vie élevées,
- les pompes à chaleur peuvent être améliorées surtout par la réduction du poids,
- c'est dans le rendement des moteurs Stirling que prochainement des avancées importantes seront proposées à l'utilisateur,
- les générateurs électriques et les moteurs électriques peuvent être améliorés mais dès aujourd'hui on trouve des matériels très performants dont le rendement est au delà de 90% et même
près de 100% (voir en bas de page le lien sur "le moteur synchrone expliqué par un TGViste").

Dans de bonnes conditions les pompes à chaleur actuelles peuvent avoir un coefficient de performance (COP = Puissance restituée / Puissance absorbée) voisin de 7.
Elles peuvent fonctionner jusqu'à - 15 °C et au delà.
Théoriquement le COP peut atteindre 10, des progrès sont possibles.

Première configuration: avec des moyens techniques performants.

On sait que les moteurs Stirling ont un rendement allant au delà de 50% selon la température de fonctionnement ( au delà de 500°C ). Des recherches sont en cours pour obtenir des rendements importants à basse température.

- les pompes à chaleur fournissent 2 x 30 kW
- pour un rendement de 35% des moteurs Stirling, la puissance restituée est de 21 kW
- les pompes à chaleur absorbent 10 kW pour leur fonctionnement
- il reste 11 kW moins quelques pertes de 3 kW dues aussi au rendement du générateur électrique,

soit 60 kW thermiques
produisent 21 kW mécaniques
avec un rendement de 35%
des moteurs Stirling
10 kW électriques retournent aux pompes
à chaleur pour leur fonctionnement (COP=6) et
3 kW partent en pertes diverses
il reste 8 kW électriques directement utilisables ce qui peut
paraître peu mais qui correspond en 24 heures à 8 x 24 = 192 kWh
soit près de quatre fois l'autonomie fournie par la batterie, soit 750 km.
de 60 kW à 8 kW
Rendement global : 13 %

La batterie seule fournit une puissance et un couple importants dès le démarrage ce qui aide aux reprises. Sans autre apport d'énergie, l'autonomie est de 200 km à 100 km/h
avec un moteur électrique conçu pour recharger la batterie en phase de freinage ou dans les descentes.

Dans cette configuration, avec l'apport de l'énergie extraite de l'air ambiant, les moteurs Stirling ne fournissent qu'un complément à la propulsion:

Possibilité de disposer certains éléments des pompes à chaleur sur le toit du véhicule ou sous le véhicule
à la place du tuyau d'échappement, du filtre à particules, du pot catalytique et du réservoir de carburant.

Toute la structure du véhicule est à repenser pour l'adapter aux éléments de propulsion spécifiques.

Sur la majeure partie de la longueur du véhicule, des éléments de plancher sous forme de caissons peuvent
rigidifier l'ensemble et intégrer des échangeurs nécessaires au fonctionnement des pompes à chaleur. Exemple de disposition.

Vitesse maxi avec la batterie 50 kW + 22 kW d'énergie extérieure : 135 km/h. Autonomie sur 24 heures : plus de 1.000 km

autonomie en ville : illimitée

On peut constater qu'on n'est pas loin de performances qui n'auront rien à envier à celles des véhicules classiques à moteur à explosion en tenant compte des limitations de vitesse.
Il faut aussi se rappeler que, à la différence des moteurs à explosion, les moteurs électriques peuvent avoir un couple très important au démarrage (voir liens ci-dessous).

D'autres configurations sont possibles.

Selon aussi le type de véhicule: utilitaire, tourisme/professionnel, tourisme.

La période 2007 - 2008 verra certainement le vrai démarrage de la voiture électrique avec les améliorations qui viendront au fil du temps au service de ce type de propulsion.

Le complément fourni par l'association batterie - pompe à chaleur - moteur Stirling - générateur électrique dans le but d'apporter l'énergie nécessaire au fonctionnement du véhicule est loin d'être au sommet de ses possibilités. Là aussi des progrès sont à accomplir et particulièrement en diminuant le poids de chacun des éléments de cette association pour les adapter à l'automobile. La seule limite pour un véhicule est le poids et les nouvelles techniques permettent de l'améliorer en le diminuant.

L'énergie calorifique extraite du milieu ambiant est en majeure partie de l'énergie solaire indirecte fournie par le soleil qui chauffe l'atmosphère et la croute terrestres. Les planètes plus proches du soleil sont plus chaudes et les plus éloignées sont les plus froides.
L'activité volcanique ou l'activité humaine sur Terre peuvent être considérées comme marginales par rapport à l'énergie calorifique que nous envoie le soleil.

On sait que pour l'énergie solaire directe captée par des panneaux solaires, des panneaux photovoltaïques ou des paraboles, quelle que soit la technique employée, on ne peut pas obtenir plus de 1 kW/m2 environ, dans de bonnes conditions, parce que c'est la puissance que nous envoie le soleil sous nos latitudes. Pour un véhicule, la surface à exposer par le système photovoltaïque est de plusieurs dizaines de mètres carrés ce qui n'est pas réaliste (100 m2 pour 100 kW dans de bonnes conditions et en convertissant la lumière avec un très haut rendement dont on est loin).
En ce qui concerne l'énergie solaire indirecte, il ne s'agit plus de surface mais de volume de fluide utilisable (le milieu ambiant) et le dispositif peut puiser dans tout le milieu ambiant le jour, la nuit, par temps nuageux, l'été, l'hiver, sans occuper beaucoup de volume.
Inutile de construire un capteur, il existe déjà, il est gigantesque, il est présent et accessible partout, c'est la Terre et son atmosphère, il n'y a qu'à se brancher et prélever des calories de l'air ambiant ou de l'eau.
Voir en bas de page le lien "Energie solaire et effet de serre présentés par une spécialiste".
Plus le dispositif est puissant plus il peut absorber d'énergie.

L'énergie nécessaire au fonctionnement du dispositif lui-même, avec ses pertes moyen par moyen, et à la production d'énergie mécanique et/ou électrique provient donc de l'énergie calorifique retirée du milieu ambiant grâce à la différence entre le grand volume de fluide aspiré et rejeté par rapport au faible volume de fluide dont la température est élevée ou abaissée. L'énergie solaire étant inépuisable à l'échelle humaine, ce dispositif peut fonctionner aujourd'hui et pendant longtemps.

Mieux que la simple installation d'air conditionné:

Une petite partie des fluides fournis par la pompe à chaleur peut être utilisée par le dispositif pour le conditionnement d'air du véhicule.
Que ce soit une fourniture d'air chaud ou d'air froid, le véhicule en stationnement peut maintenir une température "raisonnable" dans l'habitacle. On se rappelera que l'énergie solaire indirecte utilisée est abondante et gratuite.
En plein été, quelles que soient les performances d'un dispositif de conditionnement d'air classique, si le véhicule est resté au soleil, l'intérieur peut être brûlant et il faut du temps pour que la température baisse, moteur en marche.
Désormais il sera possible de programmer ou de commander à distance la "mise en température" au niveau choisi sans que le moteur tourne ni que le véhicule se déplace, sans consommer de carburant, sans polluer.

L'énergie solaire, quelques chiffres, ordres de grandeur, curiosités:

En tenant compte que seulement la moitié de la Terre est éclairée par le soleil (jour) et que le rayonnement solaire est plus intense à l'équateur qu'aux pôles,
la Terre reçoit 1,5 milliards de TWh par an soit 1,5 milliard de milliards de kWh (1 TWh = 1 milliard de kWh (kilo Watt heure) ).
La superficie de la Terre ( océans compris ) est de 510 millions de km² soit 510.000 milliards de m² ( 1 km² = 1.000 000 de m² ).
Selon la latitude et la saison le rayonnement solaire correspond 800 à 2.800 kWh / m² / an.
En supposant une population future de la Terre de 10 milliards d'habitants, ce rayonnement solaire offre à chaque habitant:
- 510.000 milliards de m² / 10 millards d'habitants = 51.000 m² (environ 5 hectares) par habitant de capteur naturel qui "stocke" automatiquement
et gratuitement une grande partie de cette énergie solaire dans le milieu ambiant en équilibre thermique, une partie étant réfléchie, une partie étant renvoyée par rayonnement,
une partie convertie par la photosynthèse, une autre est convertie dans les phénomènes atmosphériques,
- 1,5 milliards de TWh / 10 milliards d'habitants = 150 millions de kWh par an et par habitant (de tous âges) soit 400.000 kWh / jour / habitant.
On peut vraiment dépenser de l'énergie solaire sans compter. Même en se forçant à gaspiller, on aura du mal à entamer cette énergie qui se renouvelle en permanence
et en principe pendant des milliards d'années.

Exemple: une famille de 4 personnes consomme 400 kWh par jour pour tous ses besoins, le transport
(dont la voiture), le chauffage, la cuisine... soit 100 kWh par personne ce qui est beaucoup.
Cette consommation c'est 4.000 fois moins que l'énergie que nous envoie le soleil chaque jour et par personne...
... pour chacun des 10 milliards d'habitants ...

Sur une moyenne annuelle de 342 W/m2 que la Terre reçoit du soleil, ces 100 kWh/jour représentent 0,08 W/m2

Ici aussi...à méditer ! !

Pouvoir disposer d'autant d'énergie renouvelable que nécessaire permet une autre vision de la production et de la dépense d'énergie, une autre vision de l'écologie:

consommer de l'énergie solaire indirecte est une participation à la lutte contre le réchauffement climatique:
- en ne rejetant pas du tout de gaz carbonique ( Zero Emission Vehicle ),
- en absorbant de l'air à la température ambiante et le rejetant refroidi.

Quelques points positifs :

Les moteurs Stirling sont silencieux et n'émettent pas de pollution, ils sont endurants et demandent peu d'entretien.
En cas d'accident d'un véhicule électrique, il n'y a pas de risque d'incendie, d'explosion, de pollution comme avec un carburant embarqué: essence, gazole,
gaz (GPL, GLV), hydrogène (piles à combustible), ...
Prélever de l'énergie calorifique de l'environnement est une participation à la lutte contre le réchauffement climatique.
Le coût du pétrole et la pénurie ne sont plus une entrave à l'utilisation de l'automobile en toute liberté.
Abondance de l'énergie calorifique qui, elle, est inépuisable partout sur la planète sans avoir à chercher une station pour faire le plein.

Il est prévu que cette voiture hybride roule en 2010, c'est bientôt.

De nombreuses entreprises développent les pompes à chaleurs et les moteurs Stirling,
de nombreux brevets sont déposés dans ce domaine.

Dans l'immédiat les progrès à réaliser sont dans la diminution de poids du moteur Stirling,
ce qui n'est pas un obstacle pour une installation fixe.
Pour voir quelques améliorations en cours cliquez pour passez à la page Energie.

Euh ! J'ai pas tout compris...

Le temps d'apprendre à vivre, il est déjà trop tard.

celan · Posted: Sat 27 Jan 2007 - 06:48 Post subject: LA NOUVELLE VOITURE HYBRIDE

BRAVO ....Machin

Ce n'est pas évident , mais à la télé il y a un mois dans autos-motos il y avait u ingénieur Nipon qui expliquait une voiture hybride avec une dextérité fabuleuse , moitié essence moitié électrique .....un rêve
après un Français une voiture moitié gaz-oil moitié électrique pour un rayon très long
puis un Suisse UNE VOITURE TOUT ELECTRIQUE

pour les grandes villes( incroyable)

merci

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Machin · Posted: Sat 27 Jan 2007 - 07:37 Post subject: LA NOUVELLE VOITURE HYBRIDE

Comme nous sommes dans le rayon voiture, un petit GIF de circonstance...

Le temps d'apprendre à vivre, il est déjà trop tard.

celan · Posted: Sat 27 Jan 2007 - 08:18 Post subject: LA NOUVELLE VOITURE HYBRIDE

OUI ....! j'aime bien

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Machin · Posted: Sat 27 Jan 2007 - 08:25 Post subject: LA NOUVELLE VOITURE HYBRIDE

Vacances 1950-1960... ???

Le temps d'apprendre à vivre, il est déjà trop tard.

celan · Posted: Sat 27 Jan 2007 - 08:38 Post subject: LA NOUVELLE VOITURE HYBRIDE

Machin .....tu désires REGARDER ma voiture et celle de celano ???

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Machin · Posted: Sat 27 Jan 2007 - 10:20 Post subject: LA NOUVELLE VOITURE HYBRIDE

Le temps d'apprendre à vivre, il est déjà trop tard.

celan · Last edited by celan on Sat 27 Jan 2007 - 17:07; edited 1 time in total

ça veut dire quoi ces pointillés .....??

DANS LA FAMILLE

Nous sommes Citroën depuis plus de 65 ans , mais nous aimons Volvo entre-autres et nous avons eu une Volvo

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Guy · Posted: Sat 27 Jan 2007 - 11:04 Post subject: LA NOUVELLE VOITURE HYBRIDE

ce post est impressionnant

et dire que tout cela dépend des enjeux politico-économiques !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

la bonne humeur est ma raison de vivre
sachons la partager

Machin · Posted: Sat 27 Jan 2007 - 13:47 Post subject: LA NOUVELLE VOITURE HYBRIDE

CELAN,

Pour les pointillés, soit tu cliques dessus deux fois et tu les trouveras en grand et dans les bonnes couleurs, soit tu les mets en surbrillance.

C'est à cause du fond noir du forum... Désolé !!!

Le temps d'apprendre à vivre, il est déjà trop tard.

Machin · Posted: Sat 27 Jan 2007 - 13:48 Post subject: LA NOUVELLE VOITURE HYBRIDE

CELAN,

Pour la photo, faudrait la mettre en "MP" pour qu'elle reste privée. Des visiteurs au forum peuvent peut-être y avoir accès.

Voilà de beaux véhicules mais... derrière, c'est la maison à qui ? Réponse en "MP" éventuellement... Hi, hi, hi !!!

Le temps d'apprendre à vivre, il est déjà trop tard.

Machin · Posted: Sat 27 Jan 2007 - 13:49 Post subject: LA NOUVELLE VOITURE HYBRIDE

Merci à toi GUY pour ta réflexion quant au post...

Le temps d'apprendre à vivre, il est déjà trop tard.

celan · Posted: Sat 27 Jan 2007 - 18:47 Post subject: LA NOUVELLE VOITURE HYBRIDE

c'est le chateau qui est à 400 mètres de chez nous accessible aux habitants

et en plus ....

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Machin · Posted: Sat 27 Jan 2007 - 18:49 Post subject: LA NOUVELLE VOITURE HYBRIDE

Cela doit être formidable. J'aimerais y être...

Le temps d'apprendre à vivre, il est déjà trop tard.