Comment fonctionne GREC

Concept simple, innovation puissante

La technologie derrière GREC

GREC est un moteur de Carnot externe qui utilise un moteur électrique pour chauffer et refroidir alternativement un grand volume de travail de gaz enfermé en fines tranches—le Volume Générateur de Travail (VGT)—qui tourne entre des ailettes d'échangeur de chaleur chaudes et froides de manière efficace, rapide et répétitive. Ce transfert thermique cyclique entraîne des oscillations de pression qui peuvent être converties en travail mécanique.

Principe de fonctionnement de base

GREC agit comme « un système fermé avec une frontière mobile » qui transforme une différence de température existante en impulsions de pression, qui activent une frontière mobile (piston ou membrane) pour produire de l'énergie cinétique.

Les « briques LEGO » de GREC

GREC possède des composants simples utilisant des matériaux disponibles à faible coût (par exemple, l'aluminium) et est facilement évolutif :

1. Plaque inférieure et moteur

Un moteur électrique contrôle l'obturateur rotatif (OR), qui fait tourner le volume gazeux en tranches entre les blocs chauds et froids.

2. Obturateur rotatif (OR)

Contient une ouverture de ¼ avec la colonne de volume gazeux en tranches—le Volume Générateur de Travail (VGT). Les fines tranches gazeuses sur de grandes surfaces chauffent et refroidissent plus rapidement.

3. Blocs chauds et froids

Des couches d'ailettes conductrices et de coques de limite représentent les blocs chauds et froids. Lorsque le VGT passe entre ces grandes zones, son volume en tranches chauffe et refroidit rapidement.

4. Blocs isolants

Situés entre les blocs chauds et froids pour éviter le chauffage et le refroidissement simultanés du VGT.

5. Plaque supérieure et piston

Un piston connecté (frontière mobile) délivre la puissance générée par le Volume Générateur de Travail à travers des impulsions de pression internes répétées.

6. Volume Générateur de Travail

Toutes les fines tranches gazeuses s'additionnent pour former UN grand Volume Générateur de Travail en tranches. L'ouverture de l'OR peut contenir plus de 90% du volume gazeux dans le système fermé.

Comparaison avec les technologies existantes

Différences importantes par rapport aux moteurs thermiques conventionnels

  • Aucune exigence sur le carburant utilisé
  • Ne nécessite pas de chaleur très élevée (comme dans la combustion) pour fonctionner
  • Fournit des impulsions de pression alternées prêtes à l'emploi (puissance dans les deux sens)
  • Évolutivité linéaire—volume plus grand = efficacité plus élevée
  • Peut bénéficier de différences de température plus faibles que les moteurs thermiques existants
  • La plage de puissance varie de quelques kW à plusieurs MW (à comparer avec Stirling, souvent en dessous de 100kW)
Caractéristique GREC Moteur Stirling Système ORC
Plage de température 80-500°C+ Haute température requise 80-350°C
Plage de puissance kW à MW <100 kW typiquement kW à MW
Évolutivité Linéaire (proportionnelle) Limitée par le volume du cylindre Bonne
Complexité Simple, peu de pièces Étanchéité complexe Système fluide complexe
Maintenance Minimale Régulière Régulière
Construction Low-tech, recyclable Ingénierie de précision Composants spécialisés

Sources de chaleur et de froid

De nombreux gradients de température sont verts, et la plupart sont même gratuits !

🔥 Sources de chaleur

  • Renouvelables : géothermie, solaire thermique, biocarburants, biomasse
  • Récupération de chaleur perdue : processus industriels, centrales électriques, bâtiments, centres de données
  • Infrastructures de transport, sous-stations électriques
  • Stockage de chaleur
  • Air ambiant

❄️ Sources de froid

  • Puits naturels : étangs, canaux, rivières, mer, air ambiant, source terrestre
  • Puits amplifiés : air liquéfié, azote ou autres stocks cryogéniques