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Le moteur Stirling

Ce site appartient au réseau de sites relatifs aux moteurs à air chaud

Les applications actuelles ou passées

A l'heure actuelle, le moteur Stirling n'est pas très connu et répandu, particulièrement en France. Cependant, on peut citer, de façon non exhaustive, les domaines d'application suivants :

La recherche et le monde universitaire :

Institutrice devant son tableau

Le moteur Stirling fait l'objet d'études théoriques et de travaux pratiques afin de mieux connaître son fonctionnement, d'améliorer son rendement et augmenter sa compétitivité vis-à-vis d'autres sources d'énergie. Ces travaux permettront de "modéliser" le fonctionnement du moteur, c'est à dire mettre en équations les échanges de chaleur, les écoulements des fluides, simuler certaines configurations sans à avoir à construire le moteur en question....
Quand on étudie quelque chose à l'école ou à l'université, ceci permet d'en faire la promotion et de favoriser son introduction dans la vie de tous les jours. Ne doutons pas que ce sera le cas pour le moteur Stirling.

Les usages militaires :

Croiser

Si l'armement permet de dissuader les pays de se faire la guerre (on peut rêver, non ?), alors on peut se réjouir de l'introduction des moteurs Stirling dans le domaine militaire.
- un sous-marin d'attaque suédois est équipé de moteurs Stirling pour sa production d'électricité auxiliaire afin d'assurer les fonctions vitales du bâtiment en cas d'indisponibilité de la source principale. Son silence de fonctionnement est un atout majeur dans cette application. Dans le même cadre, la marine australienne l'a aussi adopté pour un sous-marin de 3 000 tonnes de déplacement.
- des bâtiments de surface militaires utilisent également cette technologie à bord de corvettes ou de bateaux de détection de mines ou de surveillance acoustique.

Le domaine spatial :

Fusée

Certains satellites se procurent de l'énergie grâce à un moteur Stirling. Le rendement est particulièrement élevé vu les grandes différences de température disponibles. La source chaude est constituée par des radio-isotopes. L'utilisation de corps radioactifs n'est pas très écologique et présente des risques au moment de l'envol de la fusée. Sa justification vient du fait que des panneaux solaires peuvent se salir ou être détruits dans certaines zones de l'espace, comme à proximité de Mars.

Les applications solaires :

Parabole solaire et moteur Stirling

Quand on met à profit l'énergie du Soleil, on utilise une parabole réfléchissante qui concentre les rayons du soleil en un seul point : le foyer de la parabole où on installe le moteur Stirling.
Aux Etats-Unis, on a installé dans le désert de grandes paraboles munies en leur foyer de moteurs Stirling afin de produire de l'électricité sans acheter de combustible !
(NB : les panneaux photovoltaïques ont un médiocre rendement, environ 15%. Par conséquent, à puissance égale, leur surface est plus grande que celle des réflecteurs d'un moteur Stirling ).

La recherche et l'exploitation océanographique :

Sous-marin

Le SAGA (sous-marin d'assistance à grande autonomie) opérationnel au cours des années 1990, permettait de faire plus de 150 milles nautiques de distance, de mener une campagne de 10 jours de travail par 300 m de fond. Il déplaçait plus de 500 tonnes en plongée et était mu par deux moteurs Stirling alimentés en fuel et oxygène liquide. Pour en savoir plus, allez voir la page SAGA.

Le monde industriel avec la cryogénie :

Frigidaire

La réversibilité du moteur Stirling est utilisé afin de produire du froid de façon industrielle. Son rendement est alors excellent.Dans ce type de fonctionnement, décrit sur ce site à la page "faire du froid", on fournit de l'énergie mécanique au moteur. Le résultat est qu'on "pompe" de la chaleur à la source froide pour la restituer à la source chaude, comme un réfrigérateur domestique. Ce mode de fonctionnement est si efficace qu'on utilise ce type d'installation pour liquéfier des gaz.
Paradoxe : utiliser le soleil pour produire de l'électricité qui à son tour entraînera un moteur Stirling pour faire du froid. Ou comment faire des glaçons sous un soleil de plomb, et grâce à lui !

Les utilisations domestiques :

Maison d'habitation

De petites installations ont été développées afin de fonctionner en cogénération : fourniture d'électricité et chauffage d'habitations. On utilise le combustible de son choix (fuel, bois, granulés de bois...) pour faire sa propre électricité et chauffer sa maison. Si on est relié au réseau électrique, on peut vendre son courant quand on en produit trop (l'hiver), ou en acheter quand on n'en produit pas suffisamment (l'été).
Certains bateaux de plaisance sont équipés de la sorte. Voir le site de Christian Couderc pour plus d'informations sur ce thème.

La motorisation automobile :

Voiture miniature

Cette utilisation fait partie du passé (mais peut-être aussi de l'avenir). En effet, la société Philips a étudié au cours des années 1940 à 1980 diverses applications du moteur Stirling. Une de celle-ci consistait à équiper une Ford Torino, mais cet essai ne fut pas transformé et le projet abandonné.

Les loisirs :

Modèle réduit de bateau

Quelques passionnés ont réalisé de magnifiques modèles réduits qui ont une propulsion réalisée par un moteur Stirling miniature. Pour avoir une idée du talent de ces constructeurs, voir la page "Réalisations" du site.

Les groupes électrogènes :

Groupe électrogène Stirling

Après la seconde guerre mondiale, Philips a mis au point et commercialisé le groupe électrogène dont on voit la photo ci-contre. Ce groupe avait une puissance de 150 watts environ. Cliquez sur l'image pour zoomer et voir différentes vues de ce moteur Stirling.

Comme on peut le voir ci-dessus, le spectre des moteurs Stirling va du micro-moteur de laboratoire, se contentant de 1° C de différence de température, au moteur de puisance. Quant à l'énergie primaire, ce peut être le soleil, du pétrole, du bois, du gaz..

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