Vis d'Archimède

[SG.Hydro]

Très bonne question, on va comparer:

VIS selon le superviseur de Teoz :
Débit turbiné = 13 m3/s
Puissance = 111 kW
Chute = 1,14 m

Kaplan DR:
Débit turbiné = 9,3 m3/s
Puissance = 105 kW (roue Ø 2 mètres et ns à 101 tr/min).
Chute = 1,50 m

Donc, on voit de suite que la Kaplan DR est dans les choux (*) avec des chutes si basses mais va très certainement dépassée la VIS lorsque le débit de la rivière sera au module.

(*) quoique, avec une roue de Ø 2,50 mètres on risque d'être à égalité mais attention ! ça commence a être du "gros" calibre

Bonsoir MHEC,

Ben elle s'en tire pas si mal que ça ta Kaplan dis !

Si je me souviens bien ta turbine est conçue pour une chute de 2.3 m, la vis pour une chute de 2.0 m, dans ce cas si je calcule bien :

- la vis affiche un rendement de 76.3 % (111 / 9.81* 13 * 1.14) avec 57% de sa chute nominal (1.14 / 2)
- ta Kaplan affiche un rendement de 76.7 % (105 / 9.81 * 105 *1.5) avec 65% de sa chute nominal (1.5 / 2.3)

bref c'est limite kif kif,et je suis pas convaincu que tu perdrait beaucoup de rendement si ta chute tombe à 60% soit 1.38 m

Tu vois qu'on peut turbiner moins de 2.5 m

[MHEC]

Bonsoir ou bonjour vu l'heure ,

Non Serge, dans mon exemple ce n'est pas ma DR, si je prends la mienne, c'est encore plus catastrophique:

Kaplan DR MHEC:
Débit turbiné = 7,5 m3/s
Puissance = 85 kW (roue Ø 1,8 mètres et ns à 112 tr/min).
Chute = 1,50 m

Ci-dessus, les performances de ma machine SI elle était optimisée pour une chute de 1,50 m mais voilà, ce n'est pas le cas, elle est optimisée pour une chute nette de 2,50 m avec un ns de 145 tr/min donc, si ma chute est réduite à 1,50 m pendant les crues (c'est le cas actuellement) c'est plutôt du 40 kW qui va sortir de ma géné à 1 m de chute, comme je l'ai dit ce sera du 15 kW !!! et encore, si tout va bien.

Tout ça pour dire qu'une Kaplan DR "souffre" énormément d'une baisse de chute à l'inverse, la VIS est en pleine forme paradoxalement, tout s'inverse lorsque le débit sera moins important, la DR reprend le dessus pour finir, exactement comme les VLH, les VIS s'installerons sur des rivières à gros débit (comme chez toi Serge avec un module à 30 m3/s ).

[Ticapix]

Bonjour,

@MHEC : Quand tu dis:

Tout ça pour dire qu'une Kaplan DR "souffre" énormément d'une baisse de chute

Non ce n'est pas vrai dans tous les cas. TA Kaplan souffre, parce qu'elle a été optimisée pour un maxi de puissance à pleine ouverture et à la chute nominale.
Le constructeur a adapté la vitesse de rotation aux caractéristiques hydraulique de ton site, et d'ailleurs tu ne a l'air d'en être content non ?
Si au contraire le constructeur avait voulu optimiser les périodes où la chute s'écrase, il aurait calé ta turbine à une vitesse inférieure. Tu aurais pris moins d'eau à la chute de 2m50, ta Pmax aurait été moindre, mais tu aurait fait plus de Kw lors des crues.

Une même turbine n'est pas qu' une turbine mais plusieurs turbines à la fois. Ainsi avec la même machine un constructeur va pouvoir en jouant sur la vitesse de rotation et le couple alph/beta l'adapter à une même chute avec des débits optimums différents ou à des chutes différentes avec les même débits => cf courbe du Tenot.
Il existe également une autre façon d'adapter une machine à un site c'est l'utilisation du cof (ksi) lorsque que l'on dispose des courbes de débit/Hn/N.
Malheureusement peu de gens disposent de ces courbes et on en est bien souvent réduit à l'utilisation des formules de similitudes qui ne sont qu'une des façons de transposer une machine sur un autre site mais en gardant les caractéristiques hydrauliques du site initial. Avec l'autre méthode c'est une infinité de réglage que l'on peut faire.
Aujourd'hui la plupart des adaptations se font par similitude car à force de copier/coller le profil du voisin,plus personne n'a les courbes qui permettraient un calage optimal c'est dommage.

Pour revenir aux vis, l'utilisation de "grosses" vis permet de prendre beaucoup d'eau quand la chute diminue et grâce à la vitesse variable de diminuer ce débit à la chute nominale quand il n'y a pas assez d'eau, le tout en conservant de bien meilleures performances qu'avec une régulation par la vanne d'entrée.

Cdt

TG

[MHEC]

Bonsoir,

TA Kaplan souffre, parce qu'elle a été optimisée pour un maxi de puissance à pleine ouverture et à la chute nominale.

Ben…oui, c'est bien ce que j'ai dit plus haut ?

elle est optimisée pour une chute nette de 2,50 m avec un ns de 145 tr/min donc, si ma chute est réduite à 1,50 m pendant les crues (c'est le cas actuellement) c'est plutôt du 40 kW qui va sortir de ma géné

40 kW pour une machine qui en fait 200 !! C'est terrible cette baisse de la chute !!!!

Revenons au sujet si vous le voulez bien, en voyant la vidéo de Teoz , je trouve que cette VIS pose problème:

- Au niveau du bruit et de l'esthétisme, c'est affreux et dangereux de voir cette machine qui tourne à ciel ouvert ? Sur un site classé, comme moi en centre bourg, ce genre de machine est à proscrire, de toute façon, elle serait très certainement refusée par les ABF (Architecte des Bâtiments de France).

- Toujours au niveau de l'esthétisme, je vois que les génés sont recouvertes par une bâche ? un coup de vent violent et hop, plus rien et des génés sous la pluie ça risque de faire des étincelles.

- Je note également une vitesse des génés à 1600 tr/min ? pourquoi ne pas avoir mis des machines tournantes à 1000 tr/min, c'est beaucoup mieux pour le rendement et ça fait moins chauffer les multi ! Dur dur cet été si la température extérieure monte à 30° !!!

- Le prix à 1.5 M EURO ??? N'est pas justifié compte tenu d'un génie civil extrêmement simple à réaliser je suppose que ce prix comprend les études de réalisation en laboratoire et surtout un automatisme très sophistiqué, limite d'une usine à gaz !!!

- Pour finir, je suppose que les barreaux des grilles sont espacés à 30 cm je crois, 30 cm c'est énorme comme écartement pour une bille de bois en dérive sur le cours d'eau, que va-t-il se passer lorsque cette bille se fera avaler par la VIS à pleine puissance (200 kW) ? une bille de chêne de 30 cm de diamètre qui a séjourné très longtemps dans l'eau, c'est aussi dur que du béton et à mon avis, ça va faire de la casse c'est inéluctable ?

Qu'en pensez-vous ?

Bonne nuit.

PV

[CF21]

Questions intéressantes, les réponses de Treoz le seront aussi.

Pour l'esthétique, tous les goûts sont dans la nature (j'ai déjà observé des attitudes tranchées), pour ma part j'aime bien voir la vis tourner sans fin... mais en site urbain, surtout classé, elle peut être proscrite.

La décomposition du prix de 1,5 M€ serait en effet utile pour les maîtres d'ouvrage. Cela fait un peu moins de 4000 € le kW, ce qui est dans les prix couramment observés. Si la PAP est dedans alors c'est très correct.

Le génie civil, on m'avait prévenu que ce n'était pas un poste négligeable : la vis prend plus d'espace que la turbine et ne correspond généralement pas à ce qui est en place (chambre, radier), ce qui suppose de détruire et reconstruire, en assec ; elle pèse son poids et demande de solides fondations, voire une étude géotechnique selon nature du sol, etc.

[Pascal70]

Bonjour, je ne suis pas tout à fait d'accord sur le coté exhorbitant des 1,5M€ pour l'implantation des 2 vis. C'est comparable aux 1,25M€ pour 2 VLH de même puissance et même chute, avec un an de boulot à deux, non rémunéré (et évalué à 400 000€) Quant au GC, il n'est pas si light que cela, en matière de volume de béton. Selon la complication des ouvrages, le m3 de béton rendu coffré ferraillé et vibré peut varier de 500 à 950€ le m3 (par entreprise of course) Pour 2 VLH de 3500mm, une passe à poissons à 15 bassins et un bâtiment de comptage de 40m2 on arrive à 225m3. Je ne pense pas que pour reprendre les efforts de deux vis de 4m de diamètre et de sans doute 20 tonnes de charge unitaire sur le radier demandent un volume moindre. En revanche pour l'installation d'une Kaplan de 2,9 à 3m en vertical les volumes étaient multiplié par 3..... Il est de fait que les prix du lot GC peuvent varier beaucoup plus que la partie éléctro-mécanique. MJ2 technologies a sorti un intéressant tableau comparatif des coûts génie civil qui doit être en ligne sur leur site.... je n'ose le joindre pour ne pas être taxé de pub éhontée ! Enfin, je ne vois pas de coté "usine à gaz" dans un logiciel de supervision qui gère deux vis dont une en vitesse variable ; à partir du moment ou l'on fait appel à telle ou telle entreprise spécialisée, il me semble logique de lui confier l'ensemble du lot éléctro-mécanique, plus simple à gérer en matière de SAV.
Bonne journée
PJ

[zib01]

Teoz dit un peu plus haut dans le post que les 1.5 millions c'est pour cinq vis sur deux sites différend et non pour deux

[SG.Hydro]

Pour ceux qui sont curieux de voir une vis comme ça hors "contexte" il y a une photo sur le site de landustrie

Vijzel05112012_intranet1_03.jpg

http://www.landustrie.nl/fr/hydroelectricite.html


EDIT MHEC: Modif du lien non valide

[MHEC]

Bon, j'ai pas que de bonne nouvelle, un groupe est HS. L'arbre a cassé en sorti de palier amont de la vis, le roulement endommagée et toute les assises et fixation du multi et de la génératrice. Tout est quasiment a refaire et contrôler

:o

- Pour finir, je suppose que les barreaux des grilles sont espacés à 30 cm je crois, 30 cm c'est énorme comme écartement pour une bille de bois en dérive sur le cours d'eau, que va-t-il se passer lorsque cette bille se fera avaler par la VIS à pleine puissance (200 kW) ? une bille de chêne de 30 cm de diamètre qui a séjourné très longtemps dans l'eau, c'est aussi dur que du béton et à mon avis, ça va faire de la casse c'est inéluctable ?

Je l'avais prédit, ça n'a pas tenu 2 mois

Eh OUI, comme je l'ai dit, Y a pas mieux qu'une Kaplan DR !!

Ma machine de 10 m3/s à 9 ans de fonctionnement, me produit 1 000 000 kW/an, n'a pas de dégrilleur automatique, avale des bois sans problème, n'a pas une seule ride et ronronne comme un petit chat !! :P

PV

[moulino51]

Bon, j'ai pas que de bonne nouvelle, un groupe est HS. L'arbre a cassé en sorti de palier amont de la vis, le roulement endommagée et toute les assises et fixation du multi et de la génératrice. Tout est quasiment a refaire et contrôler

Bonjour Teoz,

Mauvais début d'année pour cette vis connais tu la raison de cette casse ?
Est-ce a cause d'une bille de bois comme le suggère Paul ?

Courage pour la suite !


Gé