Energie hydraulique: choisir une petite turbine

[Saint Esteben]

Bonjour Stephan et tout le monde.
Déjà un grand Merci pour les renseignements.
Etant donné vos connaissances sur les turbisnes, je serai curieux de savoir combien ma turbine negri, avec une entree de diametre 400 mm, et une sortie également de 400 mm, avec un syphon évasé qui fait 1 metre, avale d'eau à la seconde, car là aussi, j'ai entendu des éléves ingénieurs me répondre 185 l/s pour un voisin qui a 7 metres de chute, et une turbine francis (même probleme que moi, elle avale trop d'eau, rendement : 3,5 kw:heure), alors que pour ma turbine négri, 4 metres de chute, on me répond 250 l/s !!!!
Merci pour votre réponse, autant vous dire que mon moulin étant ma grande passion, je me régale avec ce forum. Le seul hic, c'est que je ne peux avoir internet dans le village où se trouve le moulin, alors je suis obligé de revenir en ville pour vous écrire, ce qui explique parfois mon retard en ce qui concerne mes réponses.,Il est question d'installer la wimax d'ici peu ! Bonne journée.

[Christophe]

Saint Esteben, as tu vu ce "simulateur" ?

https://www.econologie.com/calculer-la-p ... -4035.html

[-Stéphan-]

Bonjour Saint Esteben (& la compagnie) !

Il est parfaitement impossible, avec la seule donnée "diamètres d'entrée et de sortie = 400mm" de déterminer le débit nominal de la turbine. L'estimation serait déjà un peu moins aléatoire avec les diamètres supérieur et inférieur de la roue et la hauteur d'entrée d'eau (cote qui correspond à la hauteur des directrices, les directrices étant les ailettes mobiles montées sur pivot tout autour de la roue). Avec une photo de la roue seule, je pourrais déterminer si la forme globale peut coller avec une chute de 4m. En 1930, la Kaplan n'était pas encore connue (l'ingénieur autrichien Viktor Kaplan est décédé en 1934, pas très longtemps après avoir déposé son brevet), c'est donc la Francis qui équipait les chutes de 2 à environ 200m (aujourd'hui, certaines Francis équipent des sites ayant plus de 600m de chute). Il est bien évident qu'une roue sous 2m ne sera pas du tout conçue comme une roue sous 200m ! L'idéal serait de retrouver, même "à la louche", les caractéristiques du site d'origine, avec au moins la hauteur de chute et la vitesse de rotation.
185 l/s restent plausibles. 250 l/s aussi...
Il est possible que la vitesse de rotation choisie à la nouvelle mise en place de la turbine ne corresponde pas aux caractéristiques de la roue. A quelques tours par minute près, on peut faire baisser le rendement de la machine de façon épouvantable ! Si on est trop rapide (erreur la plus fréquente), la turbine avale beaucoup trop d'eau, et le mauvais rendement à la roue est encore aggravé par les frottements de l'eau dans l'ensemble de la machine (ce qu'on appelle la "perte de charge").

Le "siphon" évasé en sortie de turbine s'appelle "diffuseur", ou, plus couramment, "aspirateur". Son rôle est double :
1- Il permet de récupérer la hauteur de chute entre la roue de la turbine et le niveau de restitution de l'eau. Ainsi, il n'est pas nécessaire de noyer la turbine en aval du moulin : on peut la placer (et c'est bien commode !) un peu plus haut. Un peu plus haut, oui, mais il ne faut pas trop en faire, et chaque machine a ses propres limites (risques de "cavitation").
2- Étant donné que cet "aspirateur" est un tronc de cône inversé (avec une petite surface à l'entrée et une grande surface à la sortie), et que l'eau est théoriquement incompressible et "indécompressible", le flux se ralentit entre la roue et l'extrémité de cet "aspirateur". Ce ralentissement de l'eau, sorte de "freinage", est doté d'une énergie cinétique qui se répercute sur la turbine, augmentant son rendement.
C'est pour ces deux raisons qu'on appelle les turbines Francis, Kaplan et Banki "turbines à réaction", car "l'action" est double : une fois avant la turbine, par pression ; et une fois après, par dépression (ce n'est pas le cas des turbines Pelton ou des roues à aubes, qui sont à "action simple", et qui perdent la hauteur de chute située entre la roue et la restitution de l'eau).
S'il y a la moindre entrée d'air dans cet "aspirateur" (corrosion, joints défectueux...), la turbine se met à très mal fonctionner, jusqu'à un rendement, dans les cas extrêmes, de 0% ! Si vous voyez des bulles d'air à la restitution en sortie d'"aspirateur", vous avez aussi un problème de ce côté là (problème très fréquent sur les vieilles machines).

Continuez à aimer votre moulin ! Il est possible, dans un avenir pas forcément lointain, que cette source d'énergie soit votre survie !
Bien à vous !

[-Stéphan-]

J'ai oublié de préciser, au sujet de l'"aspirateur", qu'il est absolument impératif que son extrémité (la grosse section) trempe en permanence dans l'eau du bief aval. Pour éviter le désamorçage causé par les remous, on estime qu'il faut plonger cette extrémité à au moins 30cm de la surface (attention à bien curer le fond sous la sortie : s'il est trop proche et que l'eau ne peut pas s'évacuer librement, encore une fois, le rendement baisse !). J'ai vu des propriétaires de moulin couper l'extrémité de cet aspirateur au-dessus du niveau de l'eau... D'une machine qui marchait mal (pour d'autres raisons), on est passé à une machine qui ne marchait plus du tout...
@+ !

[Saint Esteben]

Bonjour tout le monde,
Suivant vos conseils, j'ai donc écrit à Toul, et un Monsieur très sympa m'a téléphoné, et éxplqué que sa plus petite turbine consommait plus de 500 l/s. Donc jer vais continuer mes recherches ailleurs. Si je trouve, je vous communique les nouvelles.
Jean Michel.

[-Stéphan-]

Bonjour à tous, et, en particulier, à Saint Esteben !

En fait, j'ai le sentiment qu'on tourne un peu en rond... car nous nous sommes focalisé sur l'idée initiale du forum : "choisir une petite turbine", sans chercher à aller plus loin ou à cadrer le projet.

Il faudrait revenir aux questions basiques (et, surtout, y répondre !...) :
1- Produire de l'électricité : ok, mais dans quel but ? (auto-consommation, revente sur réseau, restauration d'un site dans le respect de son passé, création d'un outil pédagogique, fun, défi, amusement, nostalgie, etc.)
1-bis (découlant de 1-) Que cherche-t-on : une puissance ou une production quotidienne minimale (auto-consommation), une optimisation du potentiel du cours d'eau (revente sur réseau), une reconstitution historique, un outil démonstrateur, etc. ?
2- Quel budget ? (global pour l'installation - mais sur quel laps de temps ? - , et, ensuite, périodique pour la maintenance)
3- Quelles sont les caractéristiques du site ? (ancien moulin facile d'accès, en pleine montagne, sensible au gel, bien ou mal protégé des crues, avec beaucoup ou peu de place, en bon état, à la limite de la ruine, avec un canal d'amenée, de fuite, droit d'eau en bonne et due forme ou litigieux, pêcheurs casse-pieds ou corrects, Administrations locales et/ou départementales tatillonnes ou laxistes, vandalisme possible, etc.)
4- Qu'est-il possible d'utiliser sur ce site ? Ou que faut-il créer, transformer, démolir, etc. ? (canaux à curer, existence ou non de grilles d'entrée d'eau, de batardeaux, de vannes, de chambre d'eau, etc.)
5- Quelles sont les caractéristiques du cours d'eau ? (petite rivière tranquille, torrent impétueux, constant, à sec 6 mois de l'année, etc.)
6- Quelles sont les capacités ou les envies de l'acheteur ? (excellent bricoleur qui cherche à en faire le max par lui-même, bon bricoleur qui n'a pas trop de temps libre, pas bon bricoleur mais qui sait ce qu'il veut obtenir, passionné prêt à d'énormes sacrifices pour son hobby, mal marié qui a besoin d'un "jardin secret", etc.)
7- Est-ce que la turbine déjà en place ne pourrait finalement pas convenir ? (étude sur les capacités réelles de la machine, adaptation possible ou non au site, et/ou aux objectifs définis en 1- et 2-, etc.)
8- S'il est indispensable de changer la turbine, quelle option prendre ? (neuf, occasion, technologie ancienne et éprouvée, concepts modernes à hauts rendements, retour aux questions 1-, 2-, et suivantes, etc.)

Bon, on pourrait poser des questions comme ça pendant deux jours ! Mais il est néanmoins indispensable de connaître au moins l'essence du projet pour conseiller avec bon sens dans une direction à peu près définie. Tout en sachant que les conseilleurs ne sont pas les payeurs...

Oui, chez THEE, ils sont très gentils ! Ce qui me surprend, c'est qu'il n'ont pas proposé la turbine de diamètre 300. Or, je suis bien placé pour savoir qu'elle existe : c'est moi qui ai réalisé le modèle de fonderie pour les pales, il y a une vaingtaine d'années ! (un modèle de fonderie est une pièce, ou un ensemble de pièces, qui permet de réaliser le moule - généralement en sable - dans lequel sera injecté le métal en fusion).
Je les soupçonne fort d'avoir éludé le problème, car ils savent pertinemment que, d'un point de vue strictement financier et de rentabilité (voir la question 6- qui ne les regarde pas), ça ne tient pas la route...

Bonne réflexion à tous !

[Saint Esteben]

Bonjour,
Pour moi les choses sont simples; j'ai une turbine qui avale environ 200 l/s, ayant un débir de 140 l/s, je cherche une turbine qui s'adapte à mon débit., La turbine proposèe et qui avale 500 l/s a peut etre un tuyau d ' entrée de 300 mm, selon la hauteur de chute ! , ce détail, on n'en a pas discuté, car le débit demandé était trop important. Par contre, je me demande tout simplement si en changeant l'hélice de la turbine, on ne pourrait pas diminuer la consommation de la turbine, car ma turbine date de 1940, depuis il se pourrait que la piece qui tourne grace à la pression de l'eau ait évolué ???, on a peut etre un rendement meilleur. On m'a donné également le téléphone d'un Monsieur Patisson qui fabrique justement les hélices de turbine, je vais rentrer en contact avec lui pour voir s'il n'y a pas moyen d'améliorer le rendement tout en diminuant la consommation d'eau ? Sait-on jamais ? J'ai décidé d'exploiter toutes les pistes . Bonne journée et à la prochaine, et merci encore pour votre participation à ce forum.

[Saint Esteben]

Saint Esteben, as tu vu ce "simulateur" ?

https://www.econologie.com/calculer-la-p ... -4035.html

Merci Christophe pour ce lien qui me sera utile, mais en ce moment j'attends un tractopele pour évacuer les gravats qui me bouchent l'entree et la sortie du moulin, pour ensuite bien faire les calculs ! Je l'attendais la semaine derniere, mais cela a été reporté à la semaine prochaine. Par la suite, je vous informe. Merci.

[raymon]

j'ai installé il y a 2 ans une turbine kaplan leroy sommer d'occasion de 6kw voici quelques liens qui m'ont beaucoup servis:
http://www.moulinaeau.org/
http://www.zenit.fr/hydro.php
http://www.codeart.org/technique/energi ... ue1_fr.htm
http://hydroweb2.free.fr/hydroweb/hydroweb.html
http://clients.newel.net/particulier/amader/
http://www.irem.it/
http://french.alibaba.com/search/hydro-generator-1.html
J'ai abandonné l'idée de vendre à edf trop complexe.

[patou]

Saint Esteben, as tu vu ce "simulateur" ?

https://www.econologie.com/calculer-la-p ... -4035.html

Merci Christophe pour ce lien qui me sera utile, mais en ce moment j'attends un tractopele pour évacuer les gravats qui me bouchent l'entrée et la sortie du moulin, pour ensuite bien faire les calculs ! Je l'attendais la semaine derniere, mais cela a été reporté à la semaine prochaine. Par la suite, je vous informe. Merci.

j'ai fabriquer une turbine c'est simple une osberger photo de lien:

https://www.econologie.com/fichiers/partager/TURBINE.jpg

sur la photo nous pouvons voir les 2 disques que j'ai fait découper au laser dans une entreprise.ce n'est pas cher.
ce type de turbine a un tres bon rendement et de réalisation facile pour un particulier.
ma turbine me fourni 2 kw avec 2.7 m de chute .
avant j'avais monté une petite turbine négri de récupération qui me produisais 600 watts en CONSOMMENT pratiquement autant d'eau. alors le rendement de la négri !!!!!!!!!!!
j'ai encore cette petite turbine.
vous pouvez venir voir mon installation j'habite dans les Vosges prés du ballon d'Alsace.
autre chose la turbine osberger est identique a la turbine blanki
ci joint un lien pour savoir tout ce qu'il faut pour la réaliser

http://clients.newel.net/particulier/amader/Bkturb1.htm

http://www.jlahydro.be/produits_turb1.html

j'ai de la chance j'ai trouver une adresse qui correspond a votre débit

http://jlawillot.chez.com/references/reference.htm

lien pour calculer la vitesse de l'eau a l'entrée de la turbine

http://fr.wikipedia.org/wiki/Turbine_Pelton

calcul:racine 2gh
pour vous 4 m de chute c'est 8.85 mètres par seconde
amicalement
patou