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Bienvenue sur Anti-gaspi-entropie, rubrique en rapport avec: Economies d'Energie, Environnement, Enseignement de l'Entropie, chargée en novembre 2008 par Louis Rougnon Glasson, professeur agrégé en sciences physiques. Thème central: les chauffages à faible production d'entropie.
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Tracts d'une demie page, pour tous publics:
Energie, environnement: les gaspillages entropiques expliqués aux non physiciens. Le milieu dans lequel nous vivons contient de l'énergie à profusion, et même un peu trop si l'on en juge par le réchauffement climatique. Etant donné cette surabondance, ce n'est pas l'énergie qui a de la valeur, mais sa qualité. Celle-ci est mesurée par sa convertibilité en énergie électrique ou mécanique. doc 545x2
Centrale nucléaire plus pompe à chaleur: on peut faire mieux ! Un joule de chaleur produit dans la centrale nucléaire donne un joule de chaleur dans l'immeuble ainsi chauffé. Mais il faut remarquer que la chaleur fournie par la source chaude de la centrale a énormément plus de valeur que celle qui est finalement fournie dans les locaux habités. doc 561x2
Chauffages traditionnels: rendement 100% = gaspillage 95%. Quand un rendement dépasse 100%, on décide de ne plus l'appeler rendement ! On l'appelle « COP ».
De cette manière, on peut dormir sur ses deux oreilles, un rendement ne sera jamais supérieur à 100% ! Conséquences écologiques: Cette confusion est particulièrement handicapante dans la recherche des économies d'énergie, parce qu'un rendement de 100% pour une chaudière quelconque de chauffage central apparaît comme un idéal suffisant par lui-même, alors qu'il représente environ 5% seulement du rendement maximum théorique ! doc 237x2
Comment une chaudière électrique réchauffe l'environnement. Votre chaudière électrique se comporte comme une pompe à chaleur qui fonctionnerait normalement mais qui, en même temps, chaque fois qu'elle consomme 1 joule pour son fonctionnement normal, en consommerait 3 autres pour aller chauffer directement l'environnement. doc 308x2
Chauffages traditionnels: un gaspillage qui s'ignore 1°) Chauffage électrique: rendement 100% = ridiculement bas Pour une même quantité d'énergie électrique consommée, une chaudière électrique fournit 3 à 4 fois moins de chaleur qu'une pompe à chaleur, qui en fournit elle-même environ dix fois moins que la pompe à chaleur idéale, celle dont le fonctionnement serait le meilleur qui puisse être envisagé. Le rendement 100% d'une chaudière est donc couramment 30 à 40 fois plus faible que le meilleur rendement dont on peut se rapprocher en utilisant au mieux l'énergie. La chaudière ou le radiateur électrique représente donc un énorme gaspillage de ressources. 2°) Gaspillage par production d'entropie. doc 246x2
Energie, environnement: les gaspillages entropiques expliqués aux non physiciens. Le milieu dans lequel nous vivons contient de l'énergie à profusion, et même un peu trop si l'on en juge par le réchauffement climatique. Etant donné cette surabondance, ce n'est pas l'énergie qui a de la valeur, mais sa qualité. Celle-ci est mesurée par sa convertibilité en énergie électrique ou mécanique. doc 545x2
Traquer les productions d'entropie: une vieille histoire plus que jamais d'actualité On a réduit sans le savoir les productions d'entropie dans la plupart des appareils mécaniques ou électriques, il faut maintenant traquer les productions d'entropie au niveau des appareils de chauffage. doc 559-1p
La cogénération: oubliée au Grenelle de l'environnement Pourtant, la moyenne cogénération est très développée en Europe du Nord. Des centrales thermiques de moyenne puissance sont installées en ville. Elles alimentent un réseau de chauffage urbain en même temps qu'elles produisent du courant. Une politique de protection de l'environnement exige une véritable sensibilisation et une mise sur le marché rapide des appareils permettant le développement de la cogénération, à partir des différents combustibles traditionnels: fioul, gaz, bois, etc. doc 248-1p
Les chauffages à faible production d'entropie: qu'est-ce que c'est? La pompe à chaleur a un grand intérêt pédagogique. Une production d'entropie est une dégradation d'énergie Un chauffage sans production d'entropie serait obtenu avec une pompe à chaleur idéale. Une production d'entropie est équivalente à une perte de ressources énergétiques. Toute la consommation supplémentaire d'un chauffage réel par comparaison avec une pompe à chaleur idéale est une perte de ressources énergétiques par production d'entropie. Tous les chauffages traditionnels sont incompatibles avec une bonne gestion des ressources énergétiques. ,C'est la cogénération qui minimisera le mieux la consommation de ressources énergétiques destinées au chauffage. doc 472-2p- 2008 - 03
Pompes à chaleur: pour en finir avec le COP. Histoire d'une confusion. Les rendements des pompes à chaleur étant supérieurs à 100%, au moment de leur découverte on les a appelés COP, et non "rendements", tout simplement parce qu'on croyait qu'un rendement énergétique ne peut pas dépasser 100%. Actuellement, on continue de croire qu'un rendement énergétique ne peut pas dépasser 100%, et, pour cette raison, on considère comme excellents des systèmes de chauffage qui sont en réalité extrêmement médiocres. doc 231-1p
Les trois rendements d'une pompe à chaleur 1°) Le rendement énergétique est habituellement situé entre 300% et 400%. 2°) Le rendement maximum théorique de la pompe à chaleur est encore beaucoup plus élevé. 3°) Le rendement relatif de la pompe à chaleur est fort médiocre. doc 236-1p
L'entropie
en bref. Pour en finir avec les
gaspillages invisibles: production d'entropie = dégradation
d'énergie = consommation de ressources énergétiques.
Cet article poursuit un double objectif: 1°) en pédagogie,
alors que la présentation habituelle de l'entropie est
excessivement abstraite, montrer qu'on peut lui trouver une
signification bien concrète si l'on fait intervenir a) la
température du milieu qui nous environne, b) la formule de
Carnot, et c) la comparaison d'une transformation réelle avec
une transformation réversible.
2°) cette signification
concrète la ramène à une consommation de
ressources énergétiques. On veut montrer ici, sur un
premier exemple, qu'on a tout intérêt à
développer les chauffages à faible production
d'entropie, c'est à dire en fait la cogénération,
si l'on veut réduire efficacement la consommation de
ressources occasionnées par le chauffage de nos immeubles.
Théorème: Dans un milieu ambiant à la
température absolue Ta, produire une entropie S (en joules par
kelvin) revient à chauffer l'environnement, en lui fournissant
l'énergie électrique:
W = S . Ta
doc 233-4a5
Deux grandeurs auxiliaires pour présenter l'entropie: énergie mécanique potentiellement récupérable (EMPR) et énergie définitivement dégradée (EDD)
doc 384-3p
L'entropie, fonction d'état Le niveau de dégradation de l'énergie d'un système donné ne dépend que de l'état de ce système et non des différentes transformations qui 'lon amené à cet état. Illustration par un exemple avec valeurs numériques. doc 451-1p
Calculs
d'entropie, calculs rapides de dégradations entropiques:
taux de dégradation
définitive. D'un point de vue pédagogique, l'entropie
devient une grandeur très concrète et beaucoup plus
facile à cerner dès l'instant où l'on considère
que le système possédant une entropie donnée S
est placé dans un milieu ambiant, dont on suppose la
température uniforme, de valeur Tambiant. D'autre part, d'un
point de vue écologique et environnemental, produire de
l'entropie revient à consommer des ressources énergétiques
et à envoyer dans l'environnement une quantité de
chaleur proportionnelle à l'entropie produite. Il est donc
essentiel de réduire autant que possible les productions
d'entropie.
Pour avoir une idée immédiate de
l'importance de la dégradation d'énergie associée
à une entropie S, il est alors avantageux de faire intervenir
deux nouvelles grandeurs que l'on peut appeler 1°) la décote
entropique 2°) le taux
de dégradation définitive.
Ortograf-fr doc 542 -3p
Bases du second principe de la thermodynamique: transformations réversibles, quasi-statiques, isentropiques. On cherche les transformations dans lesquelles l'énergie ne se dégrade pas: transformations réversibles ... On a donc trois expressions synonymes: transformation "sans dégradation d'énergie", transformation "réversible",
transformation "isentropique". doc 563-1p
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Louis Rougnon Glasson F-25500-MONTLEBON