Generatrice

Je suis à bord en ce moment et je me demande pourquoi ceux qui n'ont pas l'accès à l'électricité par exemple dans un chalet de fin de semaine l'hiver ne peuvent pas reprendre l'eau qui serait chauffée par le moteur de la génératrice pour chauffer en plus d'avoir de l'électricité avec un appareil?

En effectuant une brève recherche sur google je n'ai pas trouvé, la seule que j'ai vu qui permettait cela est la whispergen à moteur sterling.

Pourquoi pas ça ne fonctionne pas avec une génératrice traditionnelle refroidit à l'eau ?

Les gens qui vendent des génératrices marines ne pouvaient pas me répondre pour le branchement mais par exemple le plus petit kubota pour propulsion donne 20 000kw et on voit souvent des calorifères branchés sur ces moteurs.

Une simple génératrice n'est-elle pas refroidie qu'a l'air!

Ca en prendrait une qui a un système de circulation interne et d'après-moi,une petite génératrice ne produirait pas bin bin d'eau chaude !

Un gars me disait un jour qu'un moteur hors-bord pourrait servir a produire de l'eau chaude mais en mettant la main a la sortie de refroidissement,y avait pas gros gros de chaleur qui y sortait!

A mon avis il n'y a aucune raison: Ces génératrices doivent d'abord avoir un échangeur de chaleur, parce que j'imagine mal que l'eau de mer aille se promener dans le serpentin du ballon d'eau chaude: Ce serait pas trop bien. A part ça, il reste le problème de la tuyauterie entre la génératrice et le chauffe eau, surtout si la génératrice est dans un cocon anti bruit. C'est toute!

On ne parle évidemment pas des petites génératrice de centre de réno refroidit à l'air mais bien d'une unité refroidit à l'eau serieuse qui roule habituellement à 1800rpm et qui sont disponible en générale à partir de 3 kW mais ce qu'on voit dans les bateaux c'est souvent des 6kw.

Comme je disais le petit moteur dont ils se servent donne minimum 20 000 btu (vérification auprès de kubota) dans ces grosseurs, ça commence à être intéressant comme chaleur!

L'idée c'est de se servir, l'hiver, d'un circuit de canalisation avec des calorifères pour disciper la chaleur au lieu de faire refroidir avec l'eau de mer ou un radiateur.

Bon, je ne veux pas me lancer dans l'élaboration d'un tel projet, je veux juste savoir pourquoi les compagnies de génératrices n'offrent pas cette option, je tenterai de poser la question au salon du chalet.

20,000 btu équivaut à 6Kw , ce serait la chaleur totale qu'un moteur de 4Kw pourait produire assumant une efficacité de 40% à plein régime, beaucoup de cette chaleur sortira par l'exhaust et la balance sera enlevée par l'échangeur de chaleur , celui par lequel l'eau et l'antigel passent . Une autre partie sera difuse par le bloc moteur directement à l'air. Au maximum, il en restera la moitié de la puissance générée, soit entre 1000 et 2000Watts pour une génératrice 4 Kw. Si on redirige cette chaleur contenue dans l'antigel vers un radiateur pour la distribuer dans l'habitacle, il e restera bien peu à enlever par l'eau de mer , c'est comme remplacer le refroidissement par eau de mer par un radiateur, comme une auto, mais ça marche.

PJ

si on prends un moteur d'auto, la chaleur est quasi illimtée, c'est la grosseur du bloc qui donne toute cette chaleur?

La chaleur provient uniquement du combustible brulé. Plus la consommation est grande plus la chaleur dégagé est grande. Pour une génératrice de 6kw qui devrait être propulsée par un moteur d'environ 15 CV, si on assume que le moteur est efficace à 50%, il y aura 6kw de chaleur disponible. C'est suffisant pour chauffer un bateau. Par contre une génératrice de 6kw c'est pas mal gros à caser dans un bateau. C'est un calcul grossier mais ça donne une idée.

PJ a raison, j'ai oublié la perte par l'échappement dans mon calcul et c'est loin d'être négligeable...

Dans le fond la chaleur évacuée par le refroidissement est tout simplement de l'énergie qui n'est pas utilisée pour la propulsion. En d'autres termes, plus un moteur est efficace et plus il récupère l'énergie calorifique du carburant et moins il en rejette. De ce point de vue, un diesel avec ses fortes compressions utilise mieux l'énergie disponible et en rejette moins de chaleur qu'un moteur à essence. Un moteur parfait serait celui qui n'a aucun besoin de refroidissement, toute l'énergie consommée serait rendue sous forme de travail.

Alto, même si un moteur de 15 HP propulse un alternateur de 6Kw, il reste que le moteur utilise seulement 6Kw ou environ 8HP, du temps ou je calculais l'efficacité thermique, on trouvait des valeurs dans les 35% mais c'était en 1983 dans mes cours de moteurs à combustion interne. On pourait dire que moins un moteur est efficace , plus il chauffe mais encore faut-il récupérer cette énergie et la diffuser dans le bateau. Je maintiens que seulement 1 ou 2 kW seront utile à chauffer , comme une petite chauferette électrique 120V qui tire 10 ou 12 ampères. C'est ce que j'ai à bord et ça suffit à peine pour passer une nuit bien emitouflé dans ma couchette l'automne ou dans le bas du fleuve.

PJ

Pourquoi on a pas ce genre de générateur au Canada?

http://www.whispergen.com/main/dcwhispergen/

PJ, 35% est l'efficacité souvent reconnue pour les moteurs d'automobile qui ne sont que rarement dans leur plage de régime le plus efficace. Le 50% que je mentionnais est ce qui est visé pour des moteurs diesel en usage industriel ou l'opération se fait en général à un régime optimal. On pourrait penser qu'une génératrice opère dans ce mode. Je suis tout à fait d'accord pour dire qu'une génératrice n'est pas le meilleur moyen de se chauffer en brulant du diesel ;-)

Designed to provide the motive force for a variety of supertankers and container ships, it comes in 6 cylinder in-line through to a whopping 14 cylinder version. The cylinder bore is 38 inches and the stroke is just over 98 inches. Each cylinder displaces 111,143 cubic inches (1820 litres) and produces 7780 horsepower. Total displacement comes out to 1,556,002 cubic inches (25,480 litres) for the 14-cylinder version.

At a length of 89 feet and a height of 44 feet, the total engine weight is 2300 tons - the crankshaft alone weighs 300 tons.

The RTA96C-14 can achieve a maximum power output of 108,920 hp at 102 rpm and astonishingly, at maximum economy the engine exceeds 50% thermal efficiency. That means, more than 50% of the energy in the fuel is converted to motion. Its Brake Specific Fuel Consumption (BSFC) at maximum power is 0.278 lbs/hp/hr.

Le record est d'environ 54% pour un moteur immense , basse vitesse avec Turbo à charge constante. Pour notre génératrice de 8Kw, qui fait environ la grosseur d'un injecteur du moteur ci haut mentionné, quand on va avoir atteint 40 % , on va être content. Un diésel de moyenne dimension pour auto ou camion ira chercher environ 42 %, mais en effet, on vise 50% avec des dévelopements technologiques.

PJ

Je suis prêt à parier que ce moteur, même avec 53% d'efficacité, produirait suffisamment de chaleur pour chauffer un voiler de 30 pieds ;-)

Bon il semble que je ne sois pas dans le champ gauche complètement avec mon idée:

Hello Marc,
 
Although we do not sell the radiator needed to do what you want, we have had customers that have said that this is what they wanted to do with their Ferris Diesel Charger. By installing a remote mounted radiator, you can locate it in an area that you want to heat. This engine is a convection cooled engine, so you will likely have to add a small circulating pump to get the coolant to travel to the radiator.

Ces gros moteurs sont des merveilles d'efficité et de fiabilité, j'ai eu la chance de visiter MAN turbo dans les chantiers de l'Atlantique à St-Nazaire l'an passé et nous installons présentement deux unités MAN de 10 MW chaque dans une centrale électrique . En effet, ils génerent beaucoup de chaleur mais considérant leur puissance, c'est normal. Cette efficacité énergétique est difficilement comparable parce qu'elle tiens ou pas compte des périphériques du moteur. Comprenez que dans de telles dimensions, les unités de refroidissement, circulation d'huile, approvisionnement de fuel, ammenée de quantités énorme d'air dans l'enceinte, conditionnement des gas d'échapement, et j'en passe, ne font pas partie du groupe moteur et sont alimentés en électricité par la centrale elle même, alors si on ne regarde que le groupe électrogène, il parait être efficace mais n'oublions pas que 3% ou plus de l'électricité produite est gardée à l'interne pour asservir les accesoires , salles de contrôle et bâtiments.

PJ

J'imagine que le 50% de perte en chaleur peut sans doute être récupéré en grande partie via un échangeur se chaleur qui permet de peut-être faire chauffer le casse croute des opérateurs de ces monstres. On m'a dit que 'huile de lubrification est littéralement chargée dans des piscines et que de temps en temps, on la raffine et qu'en en nourrit la bête...

Oui mais dans le Sahara, ou ces monstres seront installés, on ne mange pas de patates frites ... l'huile de lubrification est un système externe également qui filtre et ajoute en continu de l'huile fraiche, i n'y a pas de changement d'huile comme tel, un circuit fermé qui nettoie l'huile et ajoute les pertes. La consomation de ces moteurs d'ailleurs se mesure en consomation spécifique de fuel ET d'huile par KwH.

PJ

J'imagine qu'on peut toujours faire frire les chameaux dans l'huile. .. Ça doit être bon, un chameau frit...

Pas encore gouté du bon chameau, c'est dur et mauvais, j'ai regardé les autres l'essayer et j'ai pas osé en voyant leur visage. Le poisson par contre est excellent.

PJ

J'ai parlé à un mécano diesel tout à l'heure et il m'a dit que reprennant le prestone chaud de la génératrice ça donnait de la chaleur quasi illimité comme un petit bloc moteur qui chauffe l'eau du ballon par exemple...

C'est ce que je disais plus haut. Mais... Il faut que la génératrice soit refroidie via un échangeur de chaleur, ce qui est loin d'être toujours le cas. Souvent elles sont refroidie directement par l'eau de mer, et alors, c'est sérieusement risqué de faire circuler de l'eau de mer dans l'échangeur de chaleur du chauffe eau...

Ok on se comprends, il faut que la génératrice ait un échangeur ce que plusieurs semble avoir sauf certaines petites 3kw

Les 6kw en ont.

Donc au lieu de refroidir avec de l'eau de l'extérieur ou un radiateur, on dissipe la chaleur dans des calorifères...

Donc, je reviens à ma question du début, pourquoi les gens dans les chalets de fin de semaine et autres installation de génératrice ne font pas ça?

De l'électricité et de la chaleur en même temps...

Peut-etre tout simple,,Marc........y doit pas avoir grand monde intéressé a entendre cet engin 24/24,,ou meme quelques heures...

C'est simple les génératrices 'terrestres' utilisées dans les chalets sont en grande majorité a essence et refroidies par air!... Quoiqu'un de mes anciens amis avait une petite érablière et s'était fabriqué une belle installation de génératrice avec un diesel 4 cylindres refroidi avec un échangeur de chaleur qui pompait son eau d'un ruisseau tout près. Mais avec une érablière et ses bouilloires gigantesques pas trop besoin de chauffer...

Voilà une excellente raison -

Mais en conclusion c'est donc faisable c'est ce que je voulais savoir

Bien sur que c'est faisable, et c'est courant puisque il y a sur la plupart des moteurs une provision pour un circuit d'antigel redirigé vers le chauffe-eau. Ce même circuit peut être redirigé vers un radiateur , imagine un radiateur d'automobile, tu entres ton antigel à un bout et le sort à l'autre, puis tu places un ventilateur pour retirer la chaleur en souflant l'air à travers . Comme je le dis plus haut, il n'y a pas une quantité illimité de chaleur qui peut être récupérée de cette façon, à peine quelques Kw sur une génératrice 6Kw à plein régime, l'équivalent d'une petite chauferette qu'on utilise pour se chauffer les pieds .

PJ

J'ai toujours cru qu'une génératrice étais faites pour produire de l,électricitée......

En fait et objectivement les moteurs à explosion produise d'abord de la chaleur, du bruit et accessoirement de l'énergie cinétique...

35% d'électricité et 65% de chaleur, bruit et carburant non transformé.

Pas plus de chaleur que ça Pierre?

Kubota disais proche de 20 000btu récupérable.

Une chaufferette 1500w moi je compare ça à un chauffage 4-5 000btu à l'oeil selon mon expérience non scientifique.

La petite 6kw produirait donc la puissance de 4-5 chauffage 1500w, qu'en penses-tu?

20 000 btu c'est un peu moins de 6Kw, donc si la génératrice Kubota 6Kw opère au maximum, elle utilise le tiers de la chaleur contenue dans le fuel pour faire 6Kw d'électricité et disons un autre tiers pour la chaleur communiquée au bloc moteur et un autre tiers sort avec l'exhaust et n'est pas récupérable. Il y a donc en effet 6Kw récupérable , soit 4 chauferettes de 1500 watts. Mais ça c'est le maximum récupérable, pour celà il faut que la génératrice pousse 6 Kw, donc que tu utilises 6 kw en continue, et que on extraie toute la chaleur donc que l'antigel revienne au moteur froid, toute sa chaleur ayant été extraite, c'est peu probable. C'est pour ça que je dis que bien qu'il y aie 20,000 btu disponible, il faut bien des conditions pour les produire, dont celle d'opérer la génératrice à 6Kw en continue. Si la génératrice roule allège, elle me produira pas les 20000 btu de chaleur, alors quelles charges sur le bateau seront suffisantes pour garder la génératrice sous charge, la réfrégiration, le chauffe eau, l'éclairageet les électroménagers?

Pierre

Ça a ben de l'allure ton explication Pierre.

On jase pour jaser, je pensais à qqun qui laisserait son bateau à l'eau pour alimenter les deglaceurs et chauffer

Si la génératrice alimente des déglaceurs et du chauffage, il deviens interessant en effet de récupérer aussi la chaleur du moteur pour chauffer le bateau, pourquoi jeter cette chaleur alors que c'est le but que de chauffer.

PJ