Dans cette contribution nous allons découvrir un moteur très particulier puisqu’il fonctionne à l’aide de pistons sous forme liquide. Il s’agit d’un dérivé des moteurs Stirling qui s’appelle : la pompe Fluidyne. Cette solution est utilisée exclusivement pour le pompage de l’eau et pour faciliter la compréhension des cycles d’un Stirling.
Histoire de la pompe Fluidyne
La pompe Fluidyne fut inventée par Coli West en 1969. Son principe de fonctionnement est très proche d’un moteur Stirling de type Alpha ou Gamma. L’autre particularité de cette alternative c’est qu’il n’y a aucune pièce en mouvement, à l’exception des clapets antiretours.
Comme pour tout Stirling qui se respecte, la Fluidyne fonctionne par différence de température. L’apport de chaleur étant extérieur, il peut venir d’une multitude de sources d’énergie, telles que le solaire, le gaz, l’électricité… On se retrouve donc avec un coté chaud, un coté froid et un régénérateur. Dès qu’un delta T suffisamment important est acquis, le fluide de travail se met à osciller d’un coté à l’autre sous l’effet de sa dilatation. Ce qui provoque une aspiration suffisante pour pomper de l’eau.
Ce système est formidable pour bien comprendre le fonctionnement d’un Stirling. Ce type de pompe peut se fabriquer avec des éléments très peu couteux et faciles à trouver. En revanche, il ne faut pas attendre des miracles pour des opérations de pompage car le rendement est très faible. C’est donc plutôt une solution à réserver à des fins pédagogiques ou à des cas particuliers.
Les avantages de la Fluidyne sont qu’elle ne fait pas de bruit et que le faible rendement mécanique peut être contrebalancé par l’utilisation de l’énergie solaire thermique qui est gratuite et totalement neutre en terme d’émission de CO2.
La réalisation de cette pompe est intéressante pour des enfants ou des adultes car elle permet de bien comprendre par la pratique quelques notions de physique élémentaire. Au niveau de la réalisation d’un modèle fonctionnel, cela est envisageable dans des pays où il y a beaucoup de soleil pour pomper de l’eau à de petites profondeurs. Dans ce cas, il est préférable d’utiliser une lentille de Fresnel afin d’obtenir une température maximale sur le coté chaud. Quant au coté froid, c’est très logiquement l’inverse puisqu’il faut bien penser à optimiser la dissipation thermique.
En cherchant un peu sur internet, vous pourrez trouver une multitude de plans et de vidéos explicatives. Les ressources sur ce sujet sont majoritairement en anglais. En attendant, voici une petite étude en français qui permettra aux plus matheux d’entre vous de se livrer à quelques calculs avant de passer à l’expérimentation. Et pour finir, une vidéo pour mieux saisir le concept.
Formation moteur Stirling
Si vous êtes intéressé par les moteurs Stirling, nous vous proposons une formation complète sur cette alternative. Avec l’aide des modules qui sont en ligne, vous pourrez facilement comprendre les principes de fonctionnement. Et bien sûr, vous serez très rapidement en mesure de fabriquer votre propre moteur. L’objectif étant que vous puissiez aboutir sur un modèle de Stirling qui produit de l’électricité avec une puissance respectable.
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