Qui a besoin d’un concentrateur solaire ?


Tous ces gadgets consomment une sacrée quantité d'électricité. Les énergies vertes sauveront peut-être la planète, mais pour l'instant elles sont souvent trop chères pour sauver ma facture EDF.

Marc est un internaute étudiant qui nous a posé une question : quels sont les besoins réels des gens en énergies renouvelables ? Il a le projet d’un concept de convertisseur solaire (miroirs concentrateurs) produisant électricité (via moteur Stirling) et chaleur à plus de 500°C. Un concentrateur solaire, c’est un peu le produit malin : il récolte à faible coût la quasi-totalité du rayonnement solaire sous forme de chaleur à haute température, à l’inverse des panneaux solaires, qui négligent le rayonnement infrarouge. De plus, le stockage de cette chaleur permet la production électrique quand le soleil fait temporairement défaut.

Mais la demande existe-t-elle vraiment pour ce type de machine ? N’est-ce pas une niche pour propriétaires de grandes maisons dans le sud ? Combien êtes-vous prêts à payer pour installer du solaire chez vous ?

Pour en juger, Marc propose un petit sondage, et on va voir ce que vous en pensez !



(Ci-dessus une image de concentrateur solaire faits de miroirs.)

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Dernières Questions sur UberGizmo Help
    1. bonjour,
      Je suis a la recherche d’un concentrateur solaire.
      Sur un forum, j’ai vu un article sur la technique de concentrateur solaire.
      J’aimerais avec ce forum entammer un dialogue sur les produits concentrateurs solaire.
      Pouvez-vous m’informer, sur les démarches, que j’ai a faire pour que je participe, que je dialogue, que j’entre en contacte avec vous sur ce forum.

  1. enfin une remarque intelligente à propos du solaire!
    En effet, le solaire thermique est nettement plus intéressant: pratiquement 100% de l’énergie est captée, elle peut être emmagasinée dans un gros boiler, elle fourni l’eau chaude domestique et pour le chauffage, etc…
    Le solaire photovoltaïque, c’est 20% de rendement (pour les meilleures cellules), une efficacité qui diminue avec les années, des coûts énergétiques de production ahurissants (il faut au minimum 10 ans à une cellule pour produire l’énergie qui a été utilisée pour la fabriquer), sans parler du problème de stockage, l’énergie électrique doit être consommée au moment de la production (et donc de jour, vachement pratique)… et personne ne parle des morts du voltaïque: combien de personnes sont mortes en tombant du toit alors qu’elles nettoyaient les panneaux, hein?

    Le thermique, oui, le voltaïque, non!

  2. Euh mouai… Comment dire ça? Il y a d’énorme projet entre la France et l’Espagne sur le sujet, notamment la réhabilitation du solaire thermique haute température à l’abandon. C’est une excellente technologie en terme de rendement (et juste comme ça, à partir du moment où on utilise une énergie naturelle un rendement est toujours infini) par contre c’est assez couteux à mettre en place et surtout il faut de la place et un bon ensoleillement…

  3. Bonsoir, c’est bien comme projet de produire de l’électricité a partir d’un moteur Stirling et ce a partir du soleil , on branche les gros appareil sur un système de Transfert de Source électrique , et on automatise le miroirs avec la course du soleil , mais le problème c’est de recherché a vendre ça au lieu de le rendre accessible, au plus grand nombre

    DIY

  4. @ steph

    Ta passion et tes remarques sont intéressantes, sauf concernant la baisse de production des cellules … qui n’aura pas beaucoup diminué dans 2 000 ans, car il s’agit d’une « tranche » de silicium totalement amorphe prise en sandwich entre 2 verres armés.

    Le problème du solaire thermique est qu’il ne fournit … que de l’eau chaude*, et pas de l’électricité dont nous avons besoin, jusqu’à ce que le maillage progressif de la planète ne permette une production continue tout autour du globe, et/ou que les progrès galopants des batteries ne permettent d’encore mieux la stocker.

    Encore une fois, le soleil nous envoie 8 000 x + d’énergie que celle que l’humanité consomme aujourd’hui, et un carré de 300 km x 300 km (des cellules photovoltaïques actuelles) fournirait l’intégralité des besoins énergétiques, toutes énergies confondues !

    Tout ça pour dire que nous allons quand même enfin dans la bonne direction, mais que les mentalités, technologies et monopoles instaurés par « les abrutis du 20è siècle » (pétrole, chimie et leurs pollutions associées) vont mettre du temps à laisser la place aux énergies et industries propres.

    * Sauf pour les productions d’énergie à base de vapeur aux rendements médiocres.

  5. tout a fait d’accord avec EK-TOMB,
    si vraiment ça devait sauver le monde on doit le rendre accessible et non pas cherche absolument a vendre !!
    LA solution : DIY
    mais (avec un gros mais, le moteur stirling est difficilement réalisable soit meme ;un stirling qui produise de l’electricité je veux dire…)

  6. Merci pour les réactions!

    C’est moi l’étudiant: vous avez raison, le mieux est de le faire soit-même, mais le problème c’est que pour le moment comme le dit Brahim des moteurs stirling de puissance honorable ne sont pas produits en masse (ou alors super chers pour des marchés de niche pour les riches (navires de plaisance, …), et que pour faire ainsi, il faut lever des capitaux (c’est comme ça, qu’on le veuille ou non, sauf si on est propriétaire de machines de production…): j’ai contacté sunpower (www.sunpower.com), et bien qu’ils aient de super designs de moteurs extrêmement robustes, ils négligent le particulier (la Nasa, c’est plus lucratif: ils m’ont dit qu’il leur faudrait de lourds investissements et 2-3 ans pour une démocratisation)

    Un fournisseur indien (Swee technologies, pas encore de site web), m’a dit qu’il y avait moyen de faire des moteurs stirling robustes autour de 300W (source chaude à 550°C, rendement de 23%) autour des 700$, mais encore il recherche des capitaux (il a arrété de communiquer avec moins quand il a appris que je n’étais pas riche), et puis ça reste risqué (respect de la qualité, temps de livraisons…).

    Enfin, pas évident de trouver du boulot après les études: idéalement j’aimerais lancer une entreprise solidaire (Pérou, Bolivie, Haïti…), et avoir un petit revenu d’appoint grâce à mon concentrateur.

    Le produit serait intermédiaire en performances entre des cylindro-paraboliques et une parabole, mais nettement moins cher (pas de matériaux onéreux, en fait le plus cher serait le moteur stirling) et extrêmement robuste (résistance au vent et à la grêle).

    Mais il devrait être assez simple pour que les personnes qui ne veulent pas dépenser un rond puisse le construire elles-mêmes en raison de matériaux standards.
    C’est d’ailleurs tout l’intérêt pour les pays du Tiers monde.
    (une association américaine propose d’ailleurs des stirlings robustes pour de tels pays)
    http://www.stirling-tech.com/
    (environ 9000$ pour 3700 kW mécaniques, efficacité autour de 15%, source chaude à 650°C, entretien minimal)

    Mais si je monte une entreprise, en raison de gros volumes de commande de mon côté, ça pourrait être paradoxalement moins cher pour l’utilisateur final (tant que la marge commerciale reste faible), et puis il y aurait une garantie qualité sur 20 ans, et toute une gamme de produits couplables… et pour revenir au point de départ, ça lancerait un marché pour les moteurs stirling autres que les pièces de collection en bronze et acajou, fournissant 2W à partir d’une bougie et coûtant 500€… (cf Ebay).

    C’est toujours pareil, on aimerait tout faire soit même, mais entre revendre une idée à une grosse boîte qui a les moyens techniques, et tenter de son côté en prenant des risques afin d’appliquer une philosophie (concentrateur bas coût, robuste et améliorable)?

    Le plus louable est évidemment de mettre l’idée de le domaine public, mais comme d’hab’ ce sont les grosses boite qui vont en profiter tant que les composants ne sont pas accessibles pour le particulier, et elles vendront sans doute un produit verrouillé pour en garder le contrôle, contrairement à mon idée (produit facilement réparable, à l’exclusion du stirling), et quid de leur prix en raison d’un avantage concurrentiel pour le produit? (production d’électricité en l’absence temporaire de soleil). Il reste évidemment les fabricants chinois, mais on sera encore uniquement spectateurs…

    Si quelqu’un à une autre stratégie de développement, je suis preneur (sachant que je ne suis pas très riche…)

    Cordialement

  7. et pourquoi ne pas fabriquer aussi le stirling? c’est pas plus compliqué!

    c’est juste de l’usinage et de l’assemblage, comme le collecteur

    développe les plans de pièces nécessaire à sa construction, à partir de tubes tiges standard, … usinable par un particulier sur une perceuse ou une perceuse a commander numérique (cf elektor, le DIY…) pour une meilleur qualité de fabrication ou fait les fabriquer en gros pour ensuite revendre le kit moteur et ses pièces détachées
    Pour l’électricité, il suffit d’accoupler une génératrice, certain la fabrique deja pour leur éolienne en DIY.
    Une fois opérationnelle, il suffit d’optimisé l’ensemble
    dans les années 1950 il y a eu des groupe électrogène a base de Stirling multicarburant (fait par philips ?) donc c’est refaissable

  8. qui fabrique cette parabole en photo dans l’article ? est ce un montage photo ?
    en general de solair concentré (pour electricité) n’as des rendements acceptables qu’a tres grande échelle (projets en espagne dans l’ordre de 50-200MWel). un bon documentaire qui passe en revue quelques technologies solaires est:
    http://www.youtube.com/watch?v=mLHBFyfvK8A
    une entreprise qui a mon avis s’approche le plus du concept présenté est http://www.sopogy.com qui a des solutions pour des applications industrielles a petite échelle avec une technologie simple et a bas couts, qui peuvent etre montés par des populations locales.
    @steph sur le photovoltaique: je sais pas d’ou tu sors tes chiffres, mais le payback énergétique se situe entre 1 an et 2.5 ans, en fonction de la technologie utilisée et l’endroit d’utilisation, et ce sur une duréé de vie du panneau de 20-30 ans. (http://www.nrel.gov/pv/thin_film/docs/fact_sheet_external_cost_pv_2005.pdf)

    Un avantage du PV par rapport au solaire concentré, c’est qu’il produit de l’electricité meme quand il y a des nuages (a peu pres 70-80%), ce qui est plus adapté pour des pays nordiques, ou plus ennuagés.

  9. @idee: c’est clair, c’est l’idéal à terme: Merci pour les conseils!

    Par contre, dès qu’on veut un stirling compact et à bon rendement, y a pas mal de designs brevetés… :(
    De toute façon, dans mon cas, je privilégie la robustesse (entretien minimal) au rendement et à la compacité. De plus, si on souhaite ces deux derniers points de manière simultanée, il faut faire appel à de l’hydrogène ou de l’hélium sous forte pression, ce qui est dur à gérer au niveau des joints des pistons, de la résistance des matériaux à haute température, et rend la fabrication et l’entretien tout de suite plus délicats…
    Dans mon cas, je m’oriente sur de l’air faiblement comprimé comme fluide de travail pour des questions de simplicité, et sur de volumes de quelques dizaines de litres….
    Pour revenir à la fabrication en interne du stirling, je ne pense pas avoir les moyens financiers, scientifiques, et humains/techniques pour tout réaliser de front: il faudrait au minimum un associé spécialisé dans ce domaine (contacts et machine outils pour ces réalisations), au moins pour les premières commandes….
    Mais c’est vrai que ça permettrait à terme de diminuer encore plus le coût, ou de donner du boulot à quelques personnes en France…
    Pour le groupe électrogène, c’est vrai Philips avait sacrément bossé sur cette thématique… j’aurais trop aimer mettre la main sur l’un de leur groupes électrogènes….

    @Visiteur: je ne suis pas spécialisé en stirling, mais je crois que ce n’est pas les plans open source qui manquent sur internet… le problème est purement pratique (du moins tant que l’on ne recherche pas un stirling super optimisé et robuste): y a plusieur personnes talentueuses, notamment des retraités, qui proposent des plans…
    On revient toujours à des histoires de sous: dès qu’on travaille à petite échelle, tout est super cher, sauf si on a un pote qui travaille dans la récup’ et est à l’aise avec l’usinage et la soudure, ou qu’on vit en Chine… Aussi, je préfère consacrer mes économies à tester pour l’instant seulement la partie concentrateur… j’avais des idées de composants génériques pour le stirling (gamme inférieur à 100W mécanique): tuyaux de cheminées en inox super lisse… mon problème était la tenue à haute température (joints et déplaceur) pour un bon rendement: il faut que je me mette à la soudure, et dans mon petit appart c’est pas gagné….(et puis en tant que bricoleur du dimanche, je risque de faire un travail de cochon…)… et puis la partie récupérateur ou les échangeurs ne sont pas triviaux si on veut un truc robuste…
    Ce thread est particulièrement intéressant, il parle du projet de développement du ST-5 (lien de mon poste précédent sur l’assoc américaine), où une spécialiste (Mme Chagnot, USA) explique les nombreux déboires rencontrés pour construire un moteur robuste et pas cher (le principale étant le travail excentrique du manageur du projet)
    http://www.stirlingengine.com/forums/viewtopic.php?f=3&t=534&sid=cea64277e0e1bd2505020a428edbbb7f
    Si les plans sont dispos dans un bouquin, elle explique que la première version décrite est pas super robuste, et que le nouveau ST-5 pallie ces défauts, mais qu’ils ont déposés des brevets sur ces améliorations pour pérenniser leur investissement…

    @Arno: ça a rien à voir avec mon projet (je n’ai pas choisi la photo, c’est une parabole construite je crois par un américain à partir d’une grosse parabole satellite. Il avait testé différents matériaux réfléchissants (film alu), mais s’était rendu compte que le miroir est ce qui restait de mieux pour atteindre de hautes températures. Le truc est impressionnant et performant, mais y a malheureusement qu’aux USA qu’on peut facilement trouver de vieilles paraboles près de chez soi…. et puis le truc à une sacré prise au vent, et le réacteur n’est pas facile d’accès… Et le gars a galéré pour découper les miroirs (j’ai fait ça avec mon cousin pour une plus petite parabole: ça nous a bouffé 2 jours pour couper 400 morceaux! env. 100€ d’investissement pour une parabole d’environ 500W qu permet de monter à plus de 300°C)

    Tu as raison, souvent la techno solaire industrielle n’est intéressante qu’à grande échelle, mais c’est souvent en raison de choix stratégiques des industriels, et de déformations administratif (cf. au niveau européen, l’état espagnol s’endette à mort pour s’équiper en centrales solaire, et les fabriquants allemands de composants (essentiellement allemands, espagnols, israéliens et australiens) cherchent évidemment le max de bénéf). Mais dès qu’on ne recherche pas uniquement le profit, il y a des inititatifs potentiellement intéressantes pour le particulier:
    on peut saluer l’entreprise que tu sites avec ces cylindro-paraboliques pas chers, eSolar qui parait-il divise par deux le coût d’investissement avec de micro-miroirs trackeurs, les cylindro-paraboliques Fresnel, des paraboles gonflables..
    Après, le problèmes pour les cylindro-parabolique reste leur « faible » température (en dessous de 400°C, pour un cycle Rankine classique ou un stirling classique c’est pas le plus optimal) et la grande surface de collecteur (= pertes thermiques importantes), donc le rendement global reste limité (disont autour de 15%). Par contre les huiles thermales (ou sels fondus pour les tours solaires) peuvent être stockées pour une génération de vapeur à la demande pour les turbines…

    @Brahim: Merci! par contre je préfère que le projet soit mature (dossier rédigé, prototype opérationel) et clair avant de te recontacter en tant que partenaire, conseiller ou investisseur, afin de ne pas créer de l’agitation pour rien (et à l’heure actuelle, je ne suis pas encore 100% dispo (études, vie privée, temps), il faudra attendre encore quelques mois). En tout cas merci pour ton intérêt, ça fait plaisir! :) je te filerai l’adresse de mon site quand il sera opérationel. Pour l’instant j’ai ruminé l’idée du concentrateur, du trackeur et du stockage de chaleur, il reste encore des simulations à faire (optiques et thermiques): je baserai le dimensionnement du produit sur les résultats du sondage, et construirait un prototype avec l’aide d’un pote… Encore merci à toi! (l’union fait la force!)

  10. Merci cc72000! Mais on est souvent limité en terme de matériaux dès qu’on travaille à plus hautes températures…
    voici également un lien qui pourrait être utile à celles et ceux qui veulent réaliser leur moteur stirling et ont besoin de pièces complexes sans se ruiner: http://www.emachineshop.com

    Ils proposent également sur leur site un design de moteur stirling simplifié.

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