Moulin à eau, énergie hydraulique et chauffage central

[moulino51]

Bonsoir a tous, (ceci est mon premier message sur le forum )

Pour calculer la puissance d'une chute pour un moulin "au fil de l'eau"

La formule est 9,81 x Débit (en m3/s) x Hauteur de chute en mètre.

Pour un moulin de ce type, il me semble important que le moteur a eau (roue a aube, rouet, turbine....) soit encore présent est restaurable.

S'il faut passer par un nouvel aménagement avec un nouveau moteur a eau, le retour sur investissement risque bien de dépasser 20 ans.

La solution généralement employée pour produire l'énergie est la génératrice asynchrone, avec avantages : simplicité, et vitesse de rotation calée sur le réseau.

Pour une turbine ancienne rénovée, le rendement aux bornes de l'installation sera environ 0,7
Pour une roue a aube de bonne qualité, compter 0,5.

A savoir, en basse chute, la turbine sera trés grande, avec une faible vitesse de rotation (50 t/min) il faudra donc passer par un multiplicateur, pour arriver a la vitesse finale de 600, 750, 1000, ou 1500 T/min a la connexion sur le réseau.

Pour des puissances inférieures a 30 Kw/h, on préférera l'auto-consommation, et on se prendra en mains pour faire soit même.

Pour pouvoir fonctionner, le moulin devra avoir une existence "légale" : soit fondé en titre (avant la révolution) ou règlementé par un règlement d'eau.

Parmi les obligations du meunier : respect du niveau a la retenue légal a ne pas dépasser, bon fonctionnement des vannages,
mise en conformité avec les nouvelles lois sur l'eau, obligation de laisser passer 10 % du module dans le tronçon court-circuité etc....

Bonne soirée


Gé

[J.Haddi]

Bonjour,

Quelques mois après en lisant ce sujet, je ne vois pas pourquoi la puissance est doublée dans la calcul :

Puissance = 4500 L.m/s
1 litre eau = 1Kg
Puissance = 9000Kg.m/s

Sans doubler, mon calcul aboutit à :

Ph = Qv . Rho . g . h
Ph = 9 . 1000 . 10 . 0,5
Ph = 45 kW

Jacques

[chatelot16]

merci , je n'avais pas remarqué cette erreur

[BaudouinLabrique]

Il y a une solution et qui a été pourtant développée au Danemark à partir du premier choc pétrolier : L'EOLIENNE THERMIQUE !
On peut en effet s’inspire de ce système utilisant l’effet joule (chaleur produite par frein hydraulique) en l’adaptant : au lieu de produire de la chaleur via l’éolienne, le faire directement via le mouvement de la roue à aubes et qui va donc en agitant l’eau (effet joule ou frein hydraulique) produire de la chaleur.

Dans ce qui suit il faut donc adapter le texte.

« L'aérogénérateur thermique est un système qui convertit l'énergie du vent en chaleur stockée, lorsque l'on n'en a pas besoin, dans un réservoir d'eau bien isolé. Ces systèmes constituent probablement de nos jours le moyen le plus pratique et le plus rentable d'utilisation de l'énergie éolienne dans un foyer domestique. »

(Mc Cutcheon, Sean, L'énergie éolienne, Ottawa, Bureau de la conservation et des énergies renouvelables, 1981, p. 14 : cité par https://www.btb.termiumplus.gc.ca/tpv2a ... R%20HEATER)

« Un générateur de chaleur basé sur ce principe s’apparente tout simplement à une roue à aube à énergie éolienne insérée dans un réservoir d’eau calorifugé. »

Ce qui est mon cas et mon projet personnel : « Il est également possible de coupler une éolienne mécanique à une pompe à chaleur, ce qui peut s’avérer moins coûteux que d’utiliser une chaudière à gaz ou une pompe à chaleur électrique alimentée par un aérogénérateur (éolienne dédiée à la production d’électricité). »
(cf. https://solar.lowtechmagazine.com/fr/20 ... dmill.html)

Ce système pourrait donc être branché en liaison souterraine (de sorte d’en améliorer le transfert calorique) au collecteur du circuit d'eau glycolée (cf. photo) ; il est accessible à environ 20 m de l'endroit où se trouve déjà un cubicuve qui servira(it) cette fois, non plus de réserve d’eau de pluie, mais de cuve calorigène et supportant l’éolienne.

Au vu de ce qui suit, ce type d’éolienne qui produit directement de la chaleur, apparaît comme étant sans doute la meilleure solution : « Cette technologie un rendement 2 à 3 fois plus élevé comparée à la version indirecte, c’est-à-dire impliquant l’étape de conversion en électricité ».

La chaleur ainsi produite est alors directement valorisée pour réchauffer l’eau glycolée du circuit géothermique de la PAC.
Une éolienne Savonius (à basse altitude ca 4 m) qui produit de la chaleur par effet joule via le frein hydraulique exercé pourrait alors faire l’affaire.

L’accessibilité du système permettrait d’ailleurs de pouvoir après une première installation, d’une part, optimiser la hauteur du mat et, d’autre part, tenter d’y adjoindre judicieusement plus haut un rotor Darrieus H (placé plus haut) pour en accroitre au besoin le rendement
(cf. www.retrouversonnord.be/HYBRIDE-SAVONIUS-DARRIEUS.pdf).

Sans l’intermédiaire (pénalisant) qu’est la production électrique, il y a dès alors nettement moins de pertes et aussi moins d’équipements coûteux (générateur d’électricité, dispositifs électroniques de conversion, pompe, électrovannes… et tous, sources d’avaries potentielles).

N.B. Ce livre en anglais est accessible en partie sur Google Livres : https://books.google.be/books?id=mEtBN5 ... 2C&f=false

Pourtant et d’une manière surprenante quasi ignorée des instances et autres promoteurs des EnR, « l’éolienne productrice de chaleur résout les principaux défauts de l’énergie éolienne, à savoir : sa faible densité en énergie et son intermittence ». Il convient alors d’« utiliser des modèles similaires pour produire de la chaleur permet de réduire leur “énergie grise” (“embodied energy” : énergie nécessaire lors de la vie d'un produit, hors utilisation :fabrication, transport, entretien, recyclage...) et les coûts, ainsi que d’augmenter leur durée de vie et améliore leur rendement ».
« […] dans le cas de la micro-éolienne Savonius utilisée par les scientifiques comme modèle (rotor de diamètre 0,5 m, hauteur de mat 2 m), des calculs ont permis de déterminer que le diamètre optimal de l’hélice était de 0,388 m. » ; « […] l’éolienne Savonius s’avère en revanche une très bonne candidate pour la production de chaleur : cette petite éolienne est parvenue à générer jusqu’à 1 kW de puissance thermique (à une vitesse de vent de 15 m/s). »
(Détails : https://www.researchgate.net/profile/Yu ... achine.pdf )

Extrait de mon étude sur le sujet et accessible ici (à partir de la page 4) : https://www.retrouversonnord.be/glycolee.pdf

Photo : https://www.retrouversonnord.be/Eolienne-thermique.jpg

[sicetaitsimple]

Il y a une solution et qui a été pourtant développée au Danemark à partir du premier choc pétrolier : L'EOLIENNE THERMIQUE !
......
Au vu de ce qui suit, ce type d’éolienne qui produit directement de la chaleur, apparaît comme étant sans doute la meilleure solution : « Cette technologie un rendement 2 à 3 fois plus élevé comparée à la version indirecte, c’est-à-dire impliquant l’étape de conversion en électricité ».
....

Que du bon, vas-y!

PS: au fait, ta Solenco Power Box avec stockage d'hydrogène dont tu nous faisais la retape il y a 4 ou 5 ans, c'est bon, ça marche bien?
"Il y a au départ de la Solenco Power Box une invention du Dr en Physique Hugo Vanden Borre qui a déposé le brevet qui est devenu la propriété de la multinationale chimique belge Solvay (en deuxième position du Top 50 belge) ; c'est Ernest Solvay qui l'a créée en 1861... et dont l'aventure industrielle est l'un des plus beau fleuron mondial ! Excusez donc du peu !
Pensez-vous qu'un tel groupe dont la réputation de solidité perenne n'a jamais été démentie et dont les choix ont toujours été porteurs, se lancerait dans une aventure sans lendemain ? "

[BaudouinLabrique]

Il y a une solution et qui a été pourtant développée au Danemark à partir du premier choc pétrolier : L'EOLIENNE THERMIQUE !
......
Au vu de ce qui suit, ce type d’éolienne qui produit directement de la chaleur, apparaît comme étant sans doute la meilleure solution : « Cette technologie un rendement 2 à 3 fois plus élevé comparée à la version indirecte, c’est-à-dire impliquant l’étape de conversion en électricité ».
....

Que du bon, vas-y!

PS: au fait, ta Solenco Power Box avec stockage d'hydrogène dont tu nous faisais la retape il y a 4 ou 5 ans, c'est bon, ça marche bien?
"Il y a au départ de la Solenco Power Box une invention du Dr en Physique Hugo Vanden Borre qui a déposé le brevet qui est devenu la propriété de la multinationale chimique belge Solvay (en deuxième position du Top 50 belge) ; c'est Ernest Solvay qui l'a créée en 1861... et dont l'aventure industrielle est l'un des plus beau fleuron mondial ! Excusez donc du peu !
Pensez-vous qu'un tel groupe dont la réputation de solidité perenne n'a jamais été démentie et dont les choix ont toujours été porteurs, se lancerait dans une aventure sans lendemain ? "

Merci pour ces encouragements !
j'ai renoncé au système Solenco Power Box et les autres disponibles car PAS amortissable (coût près de 200.000€ !)

[sicetaitsimple]

Merci pour ces encouragements !
j'ai renoncé au système Solenco Power Box et les autres disponibles car PAS amortissable (coût près de 200.000€ !)

Ah, c'est ballot!
Pour le rendement 2 à 3 fois plus élevé, renseigne toi quand même....Il n'y a aucune raison que la partie "génération de puissance mécanique" d'une éolienne ait des performances différentes selon ce qu'elle entraine.
Maintenant, c'est vrai que les performances d'une éolienne Savonius individuelle sont en pratique quasiment nulles, les multiplier par 2 ou 3 en terme de rendement est peut-être possible...
2 ou 3 fois pratiquement zéro ça fait toujours pas loin de zéro.

[BaudouinLabrique]

Pour le rendement 2 à 3 fois plus élevé, renseigne toi quand même....Il n'y a aucune raison que la partie "génération de puissance mécanique" d'une éolienne ait des performances différentes selon ce qu'elle entraine.
Maintenant, c'est vrai que les performances d'une éolienne Savonius individuelle sont en pratique quasiment nulles, les multiplier par 2 ou 3 en terme de rendement est peut-être possible...
2 ou 3 fois pratiquement zéro ça fait toujours pas loin de zéro.

"La production d’énergie renouvelable est presque entièrement consacrée à générer de l’électricité. Pourtant l'énergie que nous utilisons le plus est sous forme de chaleur, laquelle ne peut être produite qu’indirectement par des panneaux photovoltaïques ou des aérogénérateurs moyennant en plus un rendement assez faible. Un capteur solaire thermique permet d’éviter l’étape de conversion en électricité et fournit ainsi de l’énergie thermique renouvelable de manière directe et plus efficace. "

"La génération de chaleur directe est moins coûteuse, peut avoir (selon les conditions) un meilleur rendement, et est plus durable que la génération de chaleur indirecte".

"L’énergie solaire thermique peut servir à la production d’eau chaude sanitaire, au chauffage ou à des procédés industriels. En outre, cette technologie un rendement 2 à 3 fois plus élevé comparée à la version indirecte, c’est-à-dire impliquant l’étape de conversion en électricité."

"L’équivalent direct de l’énergie éolienne est le moulin, technique ancestrale connue de tous et vieille d’au moins 2 000 ans. L’énergie de rotation issue du rotor était transmise directement à l’arbre d’une machine, qu’il s’agisse d’une scie à bois ou d’une meule à grains. Bien qu’ancienne, cette méthode conserve toute sa pertinence de nos jours,notamment combinée à de nouveaux systèmes, en ce qu’elle offre un meilleur rendement qu’en convertissant l’énergie en électricité, puis à nouveau en énergie de rotation."

"Un autre facteur important est la réduction du coût de stockage thermique, de l’ordre de -60 à 70 % comparé à une solution sur batterie ou au recours ou à des générateurs de secours."

"Ensuite, convertir l’énergie éolienne ou solaire directement en chaleur (ou en énergie mécanique) peut avoir un meilleur rendement que lorsqu’une conversion énergétique a lieu. Cela signifie qu’un nombre moins important de convertisseurs d’énergie solaire ou éolienne est nécessaire - et par conséquent moins d’espaces et de ressources – pour fournir une quantité donnée de chaleur donnée. En bref, l’éolienne productrice de chaleur résout les principaux défauts de l’énergie éolienne, à savoir : sa faible densité en énergie et son intermittence. "

"Enfin, la production de chaleur directe améliore significativement la rentabilité et la pérennité de petites installations éoliennes. Des expériences ont montré que les petites éoliennes produisant de l’électricité ont de très mauvais rendements et ne produisent pas toujours assez d’énergie pour compenser celle nécessaire à leur fabrication. 12 Par contre, utiliser des modèles similaires pour produire de la chaleur permet de réduire leur « énergie grise » (‘embodied energy’ : énergie nécessaire lors de la vie d'un produit, hors utilisation (fabrication, transport, entretien, recyclage...)) et les coûts, ainsi que d’augmenter leur durée de vie et améliore leur rendement."


"Les performances d’une des premières petites éoliennes danoises productrices de chaleur furent officiellement testées. La Calorius type 37 – d’une hauteur de 9 mètres et équipée d’un rotor de 5 mètres de diamètre – produisait 3,5 kilowatts de chaleur pour une vitesse de vent de 11 m/s (forte brise, Beaufort 6). Ceci est comparable à la chaleur produite par les plus petites chaudières utilisées pour le chauffage de locaux. Entre 1993 et 2000, l’entreprise danoise Westrup a construit au total 34 éoliennes dont 17 étaient toujours en fonctionnement en 2012. 7"

"Une éolienne à frein hydraulique de plus grande dimension (7,5 mètres de diamètre, mât de 17 mètres) fut construite en 1982 par les frères Svaneborg et chauffait la maison de l’un des deux (tandis que l’autre avait opté pour un aérogénérateur et un système de chauffage électrique). Composée de 3 pâles en fibres de verre, l’éolienne produisait jusqu’à 8 kilowatts de chaleur, d’après des mesures non-officielles – ce qui est comparable à la puissance délivrée par la chaudière électrique d’une petite maison individuelle. 7"


(Source : https://solar.lowtechmagazine.com/fr/20 ... dmill.html)

[sicetaitsimple]

Oui, bof. Je n'ai pas vraiment envie de repartir dans des débats comme ceux que nous avions eu sur la Solenco Power box.
Je remarque juste que tu mélanges tout, intentionnellement ou pas. Car dans ton premier post, tu écris:
"Au vu de ce qui suit, ce type d’éolienne qui produit directement de la chaleur, apparaît comme étant sans doute la meilleure solution : « Cette technologie un rendement 2 à 3 fois plus élevé comparée à la version indirecte, c’est-à-dire impliquant l’étape de conversion en électricité »."
alors que ce qui est écrit dans ton article, c'est:
"L’énergie solaire thermique peut servir à la production d’eau chaude sanitaire, au chauffage ou à des procédés industriels. En outre, cette technologie un rendement 2 à 3 fois plus élevé comparée à la version indirecte, c’est-à-dire impliquant l’étape de conversion en électricité."

Tu parles de quoi? De solaire thermique ou d'éolien?

Je te laisse à tes délires, fait faire des devis et des calculs de performances pour "ton projet" (sous réserve que tu trouves des fournisseurs), et dans 4 ans tu reviendras nous dire que ben non en fait ""ce n'était pas amortissable."

[BaudouinLabrique]

Oui, bof. Je n'ai pas vraiment envie de repartir dans des débats comme ceux que nous avions eu sur la Solenco Power box.
Je remarque juste que tu mélanges tout, intentionnellement ou pas. Car dans ton premier post, tu écris:
"Au vu de ce qui suit, ce type d’éolienne qui produit directement de la chaleur, apparaît comme étant sans doute la meilleure solution : « Cette technologie un rendement 2 à 3 fois plus élevé comparée à la version indirecte, c’est-à-dire impliquant l’étape de conversion en électricité »."
alors que ce qui est écrit dans ton article, c'est:
"L’énergie solaire thermique peut servir à la production d’eau chaude sanitaire, au chauffage ou à des procédés industriels. En outre, cette technologie un rendement 2 à 3 fois plus élevé comparée à la version indirecte, c’est-à-dire impliquant l’étape de conversion en électricité."

Tu parles de quoi? De solaire thermique ou d'éolien?

Je te laisse à tes délires, fait faire des devis et des calculs de performances pour "ton projet" (sous réserve que tu trouves des fournisseurs), et dans 4 ans tu reviendras nous dire que ben non en fait ""ce n'était pas amortissable."

Si vous aviez pris la peine de lire ce qui se trouvait sous les liens vous auriez pu apprendre qu'un groupe d'étudiants parisiens a réussi à produire de l'eau chaude sanitaire à partir de ce qui est proposé comme étude : https://avenir-ingenierie.fr/wp-content ... otEole.pdf et au départ de l'étude universitaire suivante : https://www.retrouversonnord.be/Eolienne-thermique.pdf