Le métro de Londres, et en particulier la "Central line", devient de plus en plus chaud. Ancien, mal ventilé et très profond, il accumule la chaleur, même en hiver, au point que la température y dépasse régulièrement les 30°C, avec un record de 35,5°C. En un siècle, sa température moyenne a augmenté de plus de 11°C.
Depuis peu, une partie de cette chaleur, principalement issue du freinage des trains, sert à chauffer des logements.
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Ben si.. ça ralenti l'auto donc ça la freine. Ça permet de réduire la sollicitation du système de freinage classique et de réduire la taille de ses composants. Même dans ta vidéo ils appellent ça le freinage régénératifs. Et la dernière mise à jour du système de gestion des Tesla leur permettra de freiner à 100% sur l'électrique dans les embouteillages.
Un moteur électrique ne fait pas la différence entre accélérer positivement ou négativement. Il suffit de changer le sens du courant (tu branches le + sur le - (en pratique c'est un petit peu plus compliqué)). (J'ai fais mes études dans ce domaine)
D'ailleurs quand tu freines ou que tu prends une descente alors que ta batterie et pleine, tu te fais engueuler par la roue parce qu'elle sait pas quoi faire de l'énergie récupérée !
Si si, tu freines comme tu accélères ! Je pense que sur les trotinettes ils ne le font pas car souvent elles ont des petits pneus et ils n'implémentent pas d'antipatinage. Les roues seraient tout le temps bloquées ? Peut etre sur les hauts de gamme ?
Oui les bonnes trotinettes, skateboard, etc. récupèrent de l'énergie au freinage et donc décélérent. C'est même indispensable pour la sécurité sur les skate. Sur certains modèles ils ont augmenté la taille des moteurs juste pour augmenter le potentiel de freinage qui était trop léger en descente.
Sinon la gyroroue c'est vraiment LE truc qui n'a pas besoin de frein vu que décélérer plus fort que ce que le moteur permet ferait rapidement chuter l'équilibriste.
150000km en 5ans avec une i3 électrique. Les plaquettes de freins sont d'origine (oui, les plaquettes, et donc aussi les disques)
Pourtant, j'ai une conduite assez dynamique, juste un peu d'anticipation.
Maintenant avec une Tesla Y de 2 tonnes, quand je relâche la pedale, je peux te dire que cela freine très bien. Le système classique disque/plaquettes reste la pour les freinages d'urgence. Ceux qui font voler vers l'avant tout ce qui n'est pas attaché
Je confirme ayant une femme faisant plus de 150 kilos, je ne me chauffe plus l'hiver chez moi.
C'est bien 100W environ au repos. C'est d'ailleurs de cette valeur que vient les recommandations de 2000kcal par jour. Un rapide calcul pour retomber sur cette valeur :
2000kcal correspondent à 8.4MJ environ (1kcal = 4184J)
Ensuite, il faut savoir que la puissance en Watts est simplement l'énergie (en Joule) divisé par un temps. Sachant qu'il y a 86 400s dans une journée, ça nous fait 8 400 000/86400 ≈ 100W
Si ca continue comme ça, déjà que le métro, c'est un peu l'enfer, il va bien trouver un moyen de le refroidir, ce bazar. Dans l'histoire, on pensait faire circuler des métropolitains à la vapeur, mais ca a pas bien marché, l'électricité a été LA solution,
Tout le débat que j'ai lu est très intéressant, mais le commentaire de Nomatters souligne le problème majeur, les métros, faut que ca aille vite, les stations sont a 400 mètres les unes des autres en moyenne, accélérer vite, aller vite, freiner vite, débarquer-embarquer, accélérer vite, aller vite...
Le seul truc qui pourrait "rafraichir" un peu tout ça, c'est de réinjecter l'énergie cinétique dans le réseau électrique, mais à cette cadence infernale... Je crois que c'est rentable uniquement sur les trains à grande vitesse et peut être certaines rames intercités récentes (et les bagnoles électriques et hybrides bien entendu) parce qu'on peut anticiper le freinage, mais pas dans le métro où tout est mesuré au plus juste mais où l'objectif n°1 est de transporter des gens.... BEAUCOUP, VITE et PARTOUT!
Le métropolitain montrerait il ses limites??? Je le pense.
P.S, @Nomatters, vu que tu a l'air calé sur ce sujet, es ce que tu pense que le flux entre de rames 10. plus rapide à Paris qu'à Londres est du au fait que les métros parisiens sont sur pneus parce que c'est plus confortable pour les oreilles, mais surtout parce que ca permet d'accélérer et de freiner plus vite?
Oui les moteurs électriques peuvent freiner, et ça n'a rien à voir avec le frein moteur dans une voiture thermique, rien du tout.
On connaît tous la règle numéro un de l'univers : rien n'est gratuit. L'énergie ne se crée pas ne se détruit pas mais est simplement transférée d'une chose à une autre ou transformée d'une forme à une autre. Si on résume le problème du véhicule en mouvement qu'on veut freiner on a une masse en mouvement donc de l'énergie cinétique. On cherche soit à transférer / dissiper cette énergie cinétique soit à la convertir en une autre forme d'énergie.
Pour la transférer c'est facile, il suffit de foncer dans la voiture de devant. Pour un physicien c'est la solution parfaite puisque simple et entraînant peu de pertes sous forme d'énergie dissipée dans l'environnement. Pour un ingénieur c'est un peu moins idéal puisque cette solution entraîne des pertes importantes sous forme pécuniaire.
On cherche donc à convertir notre énergie cinétique vers une autre forme, on est forcé de transformer notre énergie de mouvement en une autre forme d'énergie puisqu'on ne peut pas la "détruire".
Des freins à disque (ou à tambour ou à patins sur un vélo) fonctionnent en générant des frottements, ce qui a pour effet de convertir le mouvement en chaleur. La chaleur est ensuite dissipée dans l'environnement, principalement par convection en étant emportée par l'air ambiant et un peu par radiation.
Le frein moteur d'une voiture thermique fonctionne de la même manière, par frottements. Il permet d'économiser du carburant puisque l'essence n'est plus utilisée pour faire tourner le moteur, mais votre vitesse est tout de même convertie en chaleur, et cette chaleur est une perte puisqu'elle est dissipée dans l'environnement et pas réutilisée par la voiture.
C'est là que les moteurs électriques deviennent intéressants, car ils ont aussi la capacité de fonctionner comme des générateurs électriques.
Pour fonctionner comme moteur on fait passer de l'électricité dans des bobines ce qui génère un champ magnétique qui attire un aimant permanent et le met en mouvement. Mais si on fait passer un champ magnétique comme celui généré par les aimants permanents du moteur à travers les bobines, alors on génère de l'électricité et on ralentit le moteur. On convertit l'énergie cinétique du véhicule non pas en chaleur mais en électricité qui retourne dans la batterie pour être réutilisée. Et pas de frottements donc pas de particules fines.
(Suite en dessous)
Mais il y a une deuxième différence fondamentale avec le frein moteur d'une voiture thermique, qui explique à la fois les forces et les faiblesses de ce type de freinage. Et cette différence c'est que là où le frein moteur d'une voiture est "passif" et constant, le freinage avec un moteur électrique est contrôlable, on peut forcer la génération de courant électrique à partir de mouvement, en d'autres termes contrôler l'intensité du courant généré et ainsi contrôler la force du freinage.
Pour un certain moteur, une tension électrique
donnée correspond grossièrement à une vitesse de rotation. Plus le voltage est élevé plus le moteur tourne vite. La tension est contrôlée par un petit circuit électronique qui peut être piloté, qu'on appelle un contrôleur. Si la tension appliquée par le contrôleur est très supérieure à la vitesse de rotation correspondante, le moteur va tirer beaucoup d'ampères pour accélérer. Si en revanche le contrôleur applique une tension très basse alors que le moteur est en train de tourner très vite, on va avoir beaucoup d'ampères qui passent dans l'autre sens.
Bon ce dernier paragraphe est tellement simplifié que je suis désolé pour tous les électriciens et profs de physique qui s'arracheraient sûrement les cheveux en lisant ça. Il faudrait parler de force contre électromotrice etc mais ça fait déjà un long commentaire. Sachez juste que quand la vitesse devient faible la force contre électromotrice du moteur devient faible et le freinage aussi. C'est une des raisons pour lesquelles les voitures électriques embarquent quand même des freins classiques, pour décélerer les derniers kilomètre-heures.
L'autre c'est une raison de puissance. La puissance de freinage maximale correspond à peu près à la puissance maximale en accélération du moteur. Sur une Tesla super haut de gamme pas trop de problèmes, cette accélération équivaut plus ou moins à la puissance de freinage maximale d'une Renault de tous les jours, ce qui est assez dingue puisqu'on ne parle pas ici de freiner au feu rouge mais d'un freinage d'urgence si un enfant se précipite pour récupérer son ballon juste devant vous et que vous vous mettez debout les deux pied sur la pédale de frein. En revanche si vous conduisez une voiture électrique plus ordinaire du genre Golf vous pouvez rouler quasiment sans toucher au frein classique, le moteur est suffisant pour 99% des freinages, mais il vous faut quand même un frein classique pour les situations d'urgence.
Freiner avec un moteur électrique est donc une super idée mais qui a ses limites, il faut toujours un frein classique pour plus de sécurité, et tous les systèmes qui utilisent un moteur électrique ne peuvent pas forcément le faire, soit parce que le courant électrique généré est trop fort pour recharger la batterie et rien n'est prévu pour le dissiper ou le stocker, soit parce que le système électronique qui pilote les moteurs n'est pas conçu pour faire ça.
Pour le cas du métro londonien, je n'en sais rien mais je présume que les rames n'embarquent pas de batterie pour stocker l'énergie puisqu'elle leur est fournie par les rails, et renvoyer cette énergie dans le réseau des rails n'est sûrement pas facile. Ils pourraient freiner avec les moteurs et ensuite dissiper l'énergie sous forme de chaleur via des résistances mais à quoi bon ?
Cela dit une mise à jour est possible, mais est-ce que le fait d'embarquer des batteries sur les rames serait rentable je n'en sais rien...
Je confirme, 100 W par passager, c’est la valeur couramment utilisée pour dimensionner les conditionnements d’air, par exemple dans les avions. (Source : ma formation)
Sur ces 100W environ 20W sont utilisées par le super calculateur bio-électronique qui se trouve dans votre crâne, ce qui n'est pas beaucoup pour ce que certains appellent la machine la plus compliquée de l'univers...
Merci pour le pavé, c'est intéressant, cela dit, il est tout a fait possible d'envoyer de l'électricité dans un réseau électrique, la preuve... quand j'allume mon ventilateur, que je bloque l'hélice et que je la fais tourner dans l'autre sens, ca disjoncte pas...
En vrai, je sais pas si j'ai écrit une connerie, où pas... Es ce qu'il faut un système spécial quand je produis de l'électricité solaire pour la vendre a EDF???
Oui il te faut un onduleur pour transformer ton courant continu en courant alternatif puis un transformateur pour rehausser la tension de ton installation à celle du réseau de distribution.
Il faut surtout un injecteur, qui regroupe tout ça mais surtout qui va synchroniser la phase (l'onde) du courant alternatif avec celle du réseau. Sinon si tu es au maximum de ton onde quand celle du réseau est au minimum, tu as un rendement calamiteux.
N'importe quoi ! La cordillère des angles c'est des montagnes
Ce ne sont pas seulement les systèmes de freinages des rames de métro, qui produisent de la chaleur résiduelle. Les moteurs, le frottement des roues, l'éclairage et la chaleur dégagée par les passagers, participent à ce medley calorique.
Ceci a donné l'idée à la ville de Paris (suite à la découverte fortuite d'un escalier d'immeuble descendant directement jusqu'à une station de la ligne 11) d'installer une pompe à chaleur, afin de réduire la facture de 20 logements sociaux.
Il est fonctionnel depuis 2018, et d'autres initiatives de ce type sont en cours dans la capitale.
C'est également à Stockholm, que la chaleur résiduelle produite dans une gare, sert à chauffer des bureaux.
Et si vous vous chauffez... à la chaleur d'ordinateurs ?
C'est encore à Paris, que 304 ordinateurs (des QH-1), chargés de traiter des données bancaires, chauffent une résidence de 79 appartements.
Et aux eaux d'égouts ?
Eh bien oui !. C'est la riothermie, chargée de récupérer la chaleur de toutes les eaux sanitaires tièdes ou chaudes, versées dans le réseau du tout à l'égout.
Ou encore celle issue de la fermentation...
Voire même de procédés industriels les plus divers, requérant des hautes températures.
Un petit lien:
www.effy.fr/magazine/le-top-5-des-systemes-de-chauffage-les-plus-insolites
Ta définition du frein magnétique n'est pas bonne. Toi, tu penses grosso-modo à un électroaimant pour serrer des plaquettes, mais ça, c'est la définition du frein électromagnétique. Un frein magnétique, c'est tout sans contact et sans particule, mais ça transforme l'énergie cinétique en chaleur via les courants de Foucault, chaleur qu'il faut évacuer comme disait Nigenielec.
C'est utilisé dans les trains depuis plus d'un siècle. On en trouve parfois dans certains vélos d'appartement, ou même dans des camions. C'est très fiable, ça ne s'use pas, mais ça a certains inconvénients qui limitent son utilisation.
Heureux les simples d'esprit comme un certain Perceval...
Merci pour le pavé ! :-) Y'a pleins de trucs que je savais pas !
Je pense que les onduleurs des voitures peuvent appliquer une tension négative (donc capable de freiner fort jusqu'à l'arret et même ... de repartir en arrière !)
Et pour répondre a un autre commentaire, mon avis c'est que c'est hyper adapté au métro de pouvoir renvoyer sur le réseau ! On passe son temps à accélerer et à consommer de l'energie pour mettre des masses en mouvement (le fameux 1/2.m.v^2) puis a tout dissiper 400m plus loin ! En plus avec une ville un peu importante, le freinage d'un train peut alimenter l'acceleration de celui d'a coté directement (presque pas besoin de stockage tampon !).
Pour avoir un ordre d'idée:
300 personnes de 70kg plus 20 rames de 5t ça fait 21e3 + 100e3 = 121e3
accélerées a 36km/h (10m/s) ça fait une energie de 1/2 * 121e3 * 10^2 = 6e6 Joules
Maintenant si on fait ce cycle toutes les 1min30, la puissance moyenne c'est 6e4 = 60kW pour une rame. J'ai pas mal sous estimé la vitesse je pense (qui compte au carré), peut etre surestimé le poid. Mais c'est peut etre plus court les arrets de métro (je suis habitué au rer moi