Informations de base sur

la production d'électricité

avec des granulés de bois

 

Sujet

LES DIFFÉRENTES TECHNOLOGIES DE COGÉNÉRATION

 

Les différentes variantes des installations de cogénération se distinguent par la technologie sur laquelle elles reposent. Nous vous présentons brièvement les technologies les plus connues pour produire simultanément de la chaleur et de l’électricité.

 

 
Moteur Stirling

Moteur Stirling

Bien que le concept de moteur Stirling soit plus ancien que celui du moteur à combustion interne, sa viabilité commerciale n’est, encore aujourd’hui, pas stable. Il connaît aujourd'hui une renaissance, en particulier pour l'alimentation électrique des bâtiments.

Dans un compartiment fermé, le gaz du système est chauffé et refroidit extérieurement, engendrant un mouvement du piston due à la variation de volume du gaz.

Le moteur stirling, pour le gaz comme le fioul, est disponible et prêt pour la production en série. Ce système est particulièrement adapté pour une petite puissance électrique (1kW), ce qui correspond au besoin d'un ménage moyen.

Turbine à vapeur

Turbine à vapeur

 

Les générateurs de vapeur de faible

puissance sont déjà disponibles sur le marché,

mais l'investissement est relativement

important et la maintenance peut être coûteuse.

 

La vapeur, produite en surchauffant de l'eau,

actionne le piston du générateur. 

La condensation générée par le

refroidissement de la vapeur alimente

le circuit de chauffage.

 

 

  

Pile à combustible

Pile à combustible

La pile à combustible est une technologie très récente permettant une production propre et renouvelable d'électricité à condition que l'hydrogène soit produit de manière renouvelable. 

Plusieurs constructeurs proposent déjà des piles à combustible prêtes pour la production en série ou sont en train de tester des prototypes.

D’une manière générale, les piles à combustible permettent de générer du courant de façon très efficiente et pour une faible perte de chaleur.
L'hydrogène est directement convertit en électricité par une réaction électrochimique.

La chaleur qui est produite en même temps que la formation de l'hydrogène à partir de gaz peut ensuite être utilisée pour le chauffage. 

MOTEUR À COMBUSTION INTERNE

MOTEUR À COMBUSTION INTERNE

Le moteur à combustion interne est une technologie mature et largement utilisée notamment par l'industrie automobile et pétrolière. Son application à la cogénération est cependant très limitée à cause de ses besoins en maintenance (changement d'huile notamment), à ses hauts taux d'émissions et à son niveau de bruit.
Le rendement mécanique d’un moteur à combustion interne est de l’ordre de 40%, le reste est en général dissipé sous forme de chaleur. Dans une cogénération, cette chaleur est valorisée localement.
Ces systèmes de cogénération sont prêts pour la fabrication en série depuis plusieurs années et sont actuellement disponibles pour le fioul et le gaz mais leur usage est essentiellement destiné aux moyennes et grosses puissances.

 

VARIANTES DE PUISSANCE DE COGÉNÉRATION

La classification des installations de cogénération en fonction de leur puissance dépend avant tout de la puissance électrique qu’elles génèrent. Dans les gammes de puissance les plus petites, on distingue principalement la micro-cogénération et la mini-cogénération.


Micro-cogénération

Micro-cogénération est une cogénération avec une puissance électrique inférieure à 50 kW, ce qui couvre le secteur des petites puissances électriques du marché. A titre de comparaison, un ménage souscrit en général un abonnement de 6 à 9 kW électrique, mais un générateur électrique de 600 W couplé à une chaudière domestique couvre près de 40 % de sa consommation électrique en moyenne annuelle.

 

Mini-cogénération

Par rapport à la micro-cogénération, la mini-cogénération couvre la gamme de puissance immédiatement supérieure de 15 kWel environ à 50 kWel environ. Ces unités de mini-cogénération sont utilisées avant tout dans les grands ensembles immobiliers, les petits réseaux de chauffage de proximité et les plus grandes entreprises.

 

 

 

LE PRINCIPE DU MOTEUR STIRLING


Le moteur Stirling est également appelé moteur à air chaud. 

 

Flashplayer ab Version 8 wird zum Anzeigen dieses Elements benötigt.

Get Adobe Flash player

Contrairement au moteur à essence ou diesel où la combustion est interne, la chaleur du moteur Stirling provient de l'extérieur du système. Elle peut donc venir de différentes sources d'énergie – incluant le granulé de bois.

 

L'énergie mécanique est le résultat du réchauffement et du refroidissement dans les 2 zones de température du gaz captif dans le moteur Stirling. Les cycles de compression/dilation engendrent les mouvements du piston.

 

 

MOTEUR STIRLING A PISTON LIBRE – UNE SOLUTION D'AVENIR

 

Les moteurs Stirling ne ressemblent à aucun autre convertisseur d'énergie puisqu'ils sont capables de convertir l'énergie solaire et les combustibles renouvelables en énergie cinétique de manière propre, renouvelable, durable et respectueuse de l'environnement.


Une solution aux multiples avantages.

 
 
Rendement énergétique

Rendement énergétique

Le moteur Stirling à piston libre a une construction très spécifique. Il ne comporte ni roulements, ni joints, ni bielle, ni vilebrequin. Il ne nécessite pratiquement aucun entretien. Très intéressant en cogénération, il permet d’atteindre un rendement global record.  

Faibles émissions

Faibles émissions

La combustion externe associée au moteur Stirling permet un meilleur contrôle des conditions de combustions dans un foyer optimisé. Il permet un meilleur rendement et une baisse très importante des émissions de poussières. De plus, si le combustible est de la biomasse, le système sera faiblement émissif en CO2.

Plusieurs sources d'énergie

Plusieurs sources d'énergie

Grâce à la combustion externe, les sources d'énergie utilisables avec le moteur Stirling sont multiples. Une large gamme de systèmes de combustion permet de mettre en oeuvre cette technologie.

 
Une maintenance minime

Une maintenance minime

La stabilité de l'approvisionnement énergétique permet une charge continue sans pic brusque. Et contrairement au moteur à combustion interne, de très longs temps de fonctionnement sans maintenance sont possibles. Cette technologie limite l'intrusion de corps étrangers ou de particules à l'intérieur du moteur. Le moteur Stirling nécessite ainsi une maintenance minime.

Réduction du bruit

Réduction du bruit

Avec la combustion externe, il n'y a pas d'explosion ni de soupape. Par conséquent, et avec une fabrication très soignée, on obtient un système générant peu de bruit et peu de vibrations.

Neubau

Komfortabel und kostengünstig heizen

Modernisieren

Altbewährte Substanz,
modernes Heizsystem

Gewerbeobjekte & Kommunen

Das Potenzial namens "Effizienz"

Installateure, Planer & Architekten

Einzigartig wie die Idee

GALERIE ÖFFNEN