luminaire à air chaud ?

[Hub]

t'as pris lesquelles ? les cylindres ou les formes "classique" ?

les "balloons orange":

[piment]

Question ampoule je partirai sur ça:
http://www.amazon.fr/Hama-halog%C3%A8ne-convient-projecteurs-Novamat/dp/B000JFY4GW
beaucoup plus léger qu'une ampoule classique et de la puissance.
En plus doit y avoir moyen de se passer de douille en soudant directement les fils sur les bornes de l'ampoule.

[Hub]

Moui, sauf qu'on cherche pas particulièrement la puissance lumineuse (éclairage d'ambiance), mais plutôt un "mauvais" rendement (relativement faible éclairage pour un relativement fort échauffement).

[piment]

Une ampoule halogène ça chauffe autant qu'une classique, en plus le rayonnement va être en partie absorbé par la paroi et converti en chaleur
Sinon j'ai un peu peur que la puissance de chauffe ait été sous estimée, j'ai fait quelques calculs:
données trouvées ici et là:
pour une montgolfière de 2000 m3:
conso de propane 40L/h en régime stabilisé
masse volumique du propane: 0.58 kg/L
PCI propane: 46.3 MJ/kg
on peut en déduire la puissance de chauffe moyenne: 277 kW!!! qui sert principalement à compenser les pertes thermiques de l'enveloppe. les bruleurs ont d'ailleurs une puissance de plusieurs MW...
En supposant l'enveloppe sphérique ça donne une surface d'environ 750 m² donc une perte par m² de 0.37 kW
pour la lampe évoquée ici ça nous donne 1.15 kW à compenser par le moyen de chauffage, ça fait beaucoup! Ceci dit le tissu d'une montgolfière est plus lourd que celui nécessaire à la lampe, doit y avoir moyen de la garder en l'air avec une température intérieure bien plus faible que celle d'une montgolfière (+/- 100°C), la puissance nécessaire étant quasi proportionnelle au deltaT inter/exter.

[piment]

Pour info une petite bougie genre chauffe plat donne 30W, quand on voit ça:
http://www.skylantern.fr/fr/lanternes-volantes/42-balloon-rose-3700498930250.html
La flamme n'a rien à voir, on doit être à plusieurs centaines de W. Alors le coup de l'ampoule électrique j'ai un doute.

[Hub]

Intéressant, tout ça, Piment, merci !

[Norby]

Alors le coup de l'ampoule électrique j'ai un doute.

Moi j'ai plus qu'un gros doute... ca pese rien en plus ces machins là.
Alors le poids d'une ampoule mais surtout du fil qui pendouille, c'est enorme a coté.
Si en plus il te faut quelques centaines de watt...

Norbert

[chatmalo]

Une solution pourrait être d'utiliser une ampoule halogène, c'est petit donc léger, les supports de fixation sont souvent petits aussi, ça se vend toujours en France, ça chauffe pas mal, voir même bcp... Après pour le fil électrique il doit y avoir moyen de trouver ce qu'il faut pour être le plus léger possible, à la limite passer en 24V, mais là ca risque de pas dégager assez de chaleur...

[piment]

On trouve du papier japon à partir de 9g/m² ça fait dans les 30g pour l'enveloppe. l'armature en jonc carbone c'est 1g/m linéaire. Reste la masse de l'ampoule et celle du fil, on doit s'en tirer avec 20g.
Devis de masse on va dire 60g.
Volume de l'enveloppe 0.5 m3
Masse d'air déplacé : (101300 Pa, 20°C): 602g.
pour atteindre l'équilibre hydrostatique il faut que la masse de l'air à l'intérieur du ballon descende à 602 - 60 = 542g ce qui correspond à un volume molaire de 26.75L/mol et donc à une température de: 326K donc 53°C
Avec 150W c'est peut-être jouable...
surtout si on utilise plus d'1 ampoule, la puissance augmente plus vite que la masse du ballon, doit y avoir un moment où on atteint l'équilibre?
Sinon ça me paraît utile de passer en 12 ou 24V, ça permet d'utiliser sans risque du fil électrique verni de bobinage, bien plus léger que du fil électrique classique.

[dgtall]

http://www.google.com/patents/WO2001057436A1?cl=fr

Une autre idée peut être.

Après une lecture rapide, le ballon serait sur un rail vertical et la lampe est au sol.
L'air du ballon chauffe, il monte, l'air finit par se refroidir, le ballon redescend sur son rail. et ainsi de suite indéfiniment.

[Hub]

L'air du ballon chauffe, il monte, l'air finit par se refroidir, le ballon redescend sur son rail. et ainsi de suite indéfiniment.

Indéfiniment?  Une oscillation entretenue?  C'est l'effet recherché, mais est-ce qu'on n'arrive pas plutôt à une situation stable à une certaine hauteur?  C'est pour ça que je partais à imaginer des systèmes d'asservissement non-linéaires comme une soupape, de manière à entretenir une oscillation...

Sinon, la lampe au sol j'y ai pensé aussi, mais ça ne fait pas le même effet visuel que le "fantôme" luminescent qui flotte en l'air, je trouve.

[dgtall]

Je dirais que le ballon se refroidit suffisamment pour redescendre étant donné que la source de chaleur reste au sol.

Après, le principal problème théorique ,avant de vouloir faire osciller, semble de faire décoller le ballon d’après les premiers calculs

[Hub]

Héhé, toutafé, c'est pourquoi avant d'aller plus loin dans les élucubrations théoriques, je voudrais faire quelques expérimentations exploratoires.  Ca paraît pas trop difficile de mettre une ampoule dans une enveloppe d'1m3 environ et de mesurer la poussée verticale, par exemple.  Ni de le faire avec une ampoule de 15W, une de 15W, une de 40W.  Ni de peser une lanterne en papier de riz d'1m3.  Etc...

[piwaille]

http://www.google.com/patents/WO2001057436A1?cl=fr

Une autre idée peut être.

Après une lecture rapide, le ballon serait sur un rail vertical et la lampe est au sol.
L'air du ballon chauffe, il monte, l'air finit par se refroidir, le ballon redescend sur son rail. et ainsi de suite indéfiniment.

sinon y a ça ~10€ chez Gifi ...

[Hub]

Hihi, bien sûr, la lampe "à plasma", plus pur style revival-sixties !  

(au fait, je viens de laisser quelques dizaines de zorros chez mon Brico préféré, un assortiment d'ampoules, de douilles et une "boule japonaise" sur trépied, qui devraient me permettre de faire quelques zekspérienss...  )

[Shadal]

surtout si on utilise plus d'1 ampoule, la puissance augmente plus vite que la masse du ballon, doit y avoir un moment où on atteint l'équilibre?
Sinon ça me paraît utile de passer en 12 ou 24V, ça permet d'utiliser sans risque du fil électrique verni de bobinage, bien plus léger que du fil électrique classique.

Si on divise la tension par 10, il faut multiplier le courant par 10 pour la même puissance, donc pratiquement multiplier par 10 la section et le poids du câble.
Du coup il est probablement plus intéressant de rester en tension secteur avec un isolant performant (il y a de la marge avec les isolants des câbles électriques standards) et un conducteur en aluminium (moins lourd à résistance de câble égale). Après, utiliser la tension secteur sur ce genre de luminaire, c'est peut-être déjà en soi pas assez safe...

[piment]

Bof, sur un fil de cuivre fin avec un isolant verni laissé à l'air libre tu peux sans problème monter à bien plus de 8 A par mm² de section, en 24v et 1mm² de section c'est compatible avec 1 ampoule de 150W.
Et question sécurité il vaut largement mieux être en 24V...

[sameol]

Bonjour à tous,

Je suis la personne qui a réalisé la lampe montgolfière.
Quelques infos, sachant que je n'ai pas encore pris le temps de lire tout vos messages.
Ce fut un projet pour mon master en design il y aquelques années, et pour être franc je me suis bien pris la tête avec cette lampe montgolfière...
L'idée est effectivement très belle et très poétique. Mais passons au concret..

Sachant qu'un m3 à température ambiante pèse environ 1kilo3 et qu'à 100° il pèse 1kilo environ. D'où un pouvoir ascensionnel très faible (d'où la taille des montgolfières...). à l'époque, j'avais essayé de réduire au maximum le poids de l'ensemble, mais gros problème avec le fil d'alim, l'ampoule et sa douille (même avec une halogène), etc...
Bref, je me suis rendu compte qu'en théorie ça peut fonctionner mais en pratique je n'avais pas trouvé la solution.
J'ai même pensé à avoir une seconde enveloppe avec de l'hélium à l'intérieur, mais pour l'instant et à ma connaissance il n'existe aucune matière complètement perméable à ce gaz au particule très fine.

Donc en conclusion, j'avais laissé le projet à cette étape de prototype figuratif du principe.

Mais de voir autant de personne intéressé par l'idée, il peut être bien de se re-pencher sur la question!
Si vous avez d'autres questions, n'hésitez pas, ça fait plaisir de faire avancer le schmilblic à plusieurs!
Sam

[Norby]

Ce que tu dis ne m étonnes pas...
Mais trop fort en plus t és parapentiste ! 

Norbert

[thieum]

si le but est juste d'avoir du mouvement, il y a la solution genre "mobile":
tu accroches la lampe sur une tige avec un contre poids a l'autre bout... en jouent un peu sur le déséquilibre et l'angle maximal dévolution, il y a peut-être moyen d'avoir quelque chose qui bouge et qui monte avec la température, tout en ayant beaucoup moins la contrainte du poids...

[sameol]

sous une voile ou un kite depuis mon enfance, ça donne de l'imagination
merci en tout cas pour les commentaires!

"si le but est juste d'avoir du mouvement, il y a la solution genre "mobile":
tu accroches la lampe sur une tige avec un contre poids a l'autre bout... en jouent un peu sur le déséquilibre et l'angle maximal dévolution, il y a peut-être moyen d'avoir quelque chose qui bouge et qui monte avec la température, tout en ayant beaucoup moins la contrainte du poids..."

c'est une solution que j'avais imaginé mais je voulais vraiment avoir ce côté lampe à courant d'air...
à voir plus en détail!
by,
Sam

[Hub]

si le but est juste d'avoir du mouvement, il y a la solution genre "mobile":
tu accroches la lampe sur une tige avec un contre poids a l'autre bout... en jouent un peu sur le déséquilibre et l'angle maximal dévolution, il y a peut-être moyen d'avoir quelque chose qui bouge et qui monte avec la température, tout en ayant beaucoup moins la contrainte du poids...

Yes, tu tiens quelque chose, là, thieum, avec ton idée de contrepoids ! 

[Hub]

Et merci à Sam d'intervenir, c'est bien son idée de base qui m'a tellement enthousiasmé !
Dans l'idéal effectivement, on rêve d'un design très épuré avec un truc qui flotte dans l'air comme un ludion fantômatique...  C'est ça qu'il faut essayer d'approcher, mais les artifices ne sont pas interdits.

[chatmalo]

Oui ça serait quand même beaucoup plus abouti d'arriver à se passer complètement de toute attache autre que l'alimentation...

Une possibilité pour aider l'ascension serait peut être par contre de partir sur un mode suspension... Là le câble d'alimentation serait plutôt une aide à la montée (à condition de trouver le moyen de faire une sorte de ressort de rappel vers le haut) et la régulation pourrait se faire par du mou dans le câble dont le poid viendrait, au bout d'une certaine altitude, contrer l'ascension...

Ça serait moins libre qu'une lampe à brancher sur une prise et à poser, mais ça garde le côté ascensionnel et la sensibilité aux mouvements d'air.

Par contre si on reste sur l'optique de la lampe à brancher, peut être qu'il faudrait s'orienter vers un câble d'alimentation en acier (genre corde à piano, roulé en forme de ressort à large diamètre), peut être à mémoire de forme, qui permettrait de pousser la lampe vers le haut en chauffant...

Pffff... Ça y est je tripe!!! 

[Hub]

Bon, alors dispositif expérimental:
- 1 luminaire "boule japonaise" sur trépied, 30cm de diamètre; tuyère du haut bouchée au papier de soie collé à la colle blanche
- 1 balance de cuisine
- 1 thermomètre basique
- 1 feuille excel
- différentes ampoules
- un peu de patience


Premier essai avec une lampe halogène 220V 40W, sur 1h avec mesure toutes les 5min:


Le différentiel de température se stabilise assez rapidement aux alentours de +15°C (35 vs 20), avec une flottabilité pratiquement indétectable avec mes instruments de mesure hyper-sophistiqués et mon processus expérimental super-rigoureux.