Roues à aubes Sagebien, Zuppinger, dessus, dessous, ...

[AdrienG]

@cf21 : le debit est relativement constant, du moins je dirai qu on est au dessus de 10m 3 sec 80% du temps.. c est une modeste riviere dans une vallee en region centre, pas de profil montagneux mais des crues oui, au moins une par an. En periode de fortes eaux le niveau aval remonte egalement mais ce n est pas systematique, il faut que la pluie s accumule un au moins plusieurs jours de suite pour voire la hauteur de chute se reduire.

Merci aux autres pour les commentaires. Je suis en pleine recherche des documents administratifs (archives dep, dddt...)

Sachant qu il y avait 2 roues, pourrait t on prendre comme pmb totale les deux vannes des roues ? il n en reste qu'une seule aujourd hui.
Il y a qqch que je ne comprends pas bien, comment pouvez vous avancer des vitesses d eau a partir seulement de la surface des ouvertures ? n est ce pas lie aussi au debit general de la riviere et du type de capteur hydraulique ?
dans l hypothese ou une turbine serait installee, j ai cru comprendre qu il a une regle de calcul a partir du diam de l helice pour connaitre le volume du sabot: profondeur = D * 2,5 ? largeur ?
merci a vous pour votre aide !

[pierre]

il est evident que le debit derivé doit etre compatible avec le debit de la riviere, ce qui n'est pas un probleme dans ton cas.
Les anciens ne faisaient pas des vannes immenses s'il n'y avait pas d'eau...

Mais prendre 1m/s est une limite physique acceptable.
Sinon, il ne faut pas confondre entre ce qu'il est possible de passer par tes vannes motrices, qui correspond au droit d'eau / et la possibilité ou non de mettre une turbine derriere : tu es libre de modifier un peu le GC.
Bien souvent il est difficile de modifier le GC à des couts acceptables (fondations...).
Enfin, lisez tous les sujets du forum sur les hauteurs tres basses chute comme la votre. Vis, turbine avec gros GC, diminution chute
Paul dirait que sous 2,5m, c'est dur
Pierre

[CF21]

Il y a qqch que je ne comprends pas bien, comment pouvez vous avancer des vitesses d eau a partir seulement de la surface des ouvertures ? n est ce pas lie aussi au debit general de la riviere et du type de capteur hydraulique ?

De manière pifométrique J'ai pris 0,5 m/s comme hypothèse de vitesse moyenne de l'eau dans le bief sur l'année, mais il faudrait mesurer (pas facile) la vitesse réelle de l'eau dans le bief à différents débits dans la rivière. Déjà voir ce que cela donne autour du module.

Sachant qu il y avait 2 roues, pourrait t on prendre comme pmb totale les deux vannes des roues ? il n en reste qu'une seule aujourd hui.

La PMB est défini dans le guide de la DDT (police de l'eau), voir p. 14, comme Qmax*Hmax. Elle est donc indépendante des équipements ayant historiquement existé, c'est le génie civil hydraulique qui permet de la définir. Raison pour laquelle il est important de bien qualifier les vannes du coursier gauche : considérées comme vannes de décharge, elles n'entrent pas dans le Qmax (l'eau qui peut y transiter n'est pas turbinable dans le cadre du fondé en titre, il faudrait faire un dossier d'autorisation pour ajouter des turbines à cet endroit), alors que considérées comme vannes ouvrières, elles contribuent au débit d'exploitation. J'ai un peu mal à comprendre sur le seul plan fourni pourquoi le moulin se serait enquiquiné à faire deux vannes à gauche et une grille sur toute la longueur si c'est pour gâcher les 2/3 de l'eau dérivée dans le bief.

[dB-)]

Bonjour,

il faudrait avoir un croquis d'ensemble de votre moulin, avec les dimensions principales, et montrant :

- la rivière
- le seuil
- le bief d'amenée
- le moulin et ses divers aménagements hydrauliques
- un éventuel canal de décharge
- le bief de fuite

En effet, vous mentionnez un seuil de 80 m de long : sur les rivières pouvant présenter de fortes crues, les seuils n'étaient pas placés perpendiculairement à la rivière (ce qui en aurait diminué le coût), mais en biais, pour en augmenter la longueur, et permettre ainsi d'évacuer les crues avec une "faible" lame d'eau. Du coup, dans beaucoup d'installations, des vannes de décharge n'étaient pas nécessaires : dans ce cas, toutes vos vannes sont des vannes ouvrières (cela est d'autant plus probable qu'elles sont précédées de grilles).

Vous mentionnez aussi "deux roues poncelets installées de chaque côté du bâti" donc si je comprends bien votre croquis ne montre que la moitié de l'installation hydraulique ? il y aurait "à droite du croquis" le bâtiment du moulin, et encore plus à droite une installation hydraulique symétrique à la première ?

Si c'est cela, vous disposez en effet un potentiel global intéressant, mais il reste :

1) à vérifier le coté administratif :

- voir quel débit réservé vous devez laisser dans la rivière (probablement 1/10 du module)
- vérifier sur le terrain et dans les documents administratifs la section mouillée de la prise d'eau ainsi que les cotes de prélèvement et de rejet
- ceci vous donne (avec une vitesse d'eau de 1 m/s couramment admise par les DDT) la Puissance Maximale Brute de votre installation
- PMB (kW) = Section mouillée de la prise d'eau (m²) * Vitesse de 1 m/s * [Altitude légale de l'eau à la prise d'eau (m) - Altitude de l'eau au niveau du rejet (m)] * 9.81

Exemple :

- niveau légal de l'eau à la prise d'eau = 250 m
- radier de la prise d'eau à 249 m
- largeur de la prise d'eau (perpendiculairement aux bajoyers) = 5 m
- altitude de rejet 248.5 m

PMB = 5 * (250 - 249) * 1 * (250 - 248.5) * 9.81 = 73.5 kW

2) Vérifier le coté hydraulique :

- obtenir la courbe des débits classés
- quantifier l'effacement de la chute avec le débit : point très important sur une chute de 1.50 m ! (*)
- voir la section, la forme, la longueur, la nature des biefs d'amenée et de fuite
- voir les éventuelles pertes de charge singulières (souvent quelques centimètres seulement) : angles, grilles, changements de section

(*) point d'une part sur lequel vous n'avez pas prise (il dépend de la géométrie du cours d'eau, des méandres, des sédiments, de la végétation, .. en aval de votre seuil) et d'autre part point souvent non étudié par un BE : si vous vivez sur place, le mieux est de relever les hauteurs d'eau amont et aval à différents moments de l'année. Avec la hauteur de crête du seuil et sa longueur, vous pouvez estimer le débit du cours d'eau, et vous obtiendrez ainsi une courbe hauteur de chute = f(débit).

Avec tout cela, vous pourrez estimer la puissance maximale que peut produire votre installation pour chaque mois de l'année.

Ensuite, il reste à faire le choix entre :

- tout casser pour installer le maximum de puissance d'un seul coté du bâtiment (*)
- aménager au maximum de puissance de part et d'autre du bâtiment
- aménager un seul coté à son maximum et garder l'autre coté pour une roue
- etc .. énormément de possibilités

(*) sachant qu'en très basse chute, ce sera un équipement extrêmement coûteux et très difficilement rentable !

J'incite simplement à la prudence avec une roue :

- voir les nombreux cas problématiques sur le forum
- une roue est un magnifique élément de sauvegarde du patrimoine, culturel, esthétique, etc ...
- mais n'est pas crédible pour produire de l'électricité (j'en connais plusieurs, magnifiques, refaites à neuf, et arrêtées)
- les 20 kW électriques sur la roue de votre croquis, je n'y crois pas
- et quand je lis "vanne "galbée", courbe, à 2 niveaux d'ouvertures" je suis perplexe : ça part dans le coûteux et inutilement compliqué

dB-)

[ericnoharet]

Bonjour,

Si les deux roues sont identiques et que votre hauteur de chute maximum et de 1.5m, vous
pouvez pretendre à 60KW brut de droit d'eau. Ceci pour l'ensemble du site.

Avec une installation de bonne qualité, 42Kw electrique est un grand maximum.

20KW avec une seule roue n'est pas raisonnable. Avec deux c'est plus realiste.

Vous dites " une vanne "galbée", courbe, à 2 niveaux d'ouvertures "

Cela me semble assez bizarre comme definition. Cela resemble à quelqu'un qui
veut reinventer la roue !

(je suis un peu desolé de faire ce commentaire pour la société qui à fait ce devis,
mais j'attend toujours de voir une roue en production d'electricité qui tienne ses promesses)

Et ayant lu beaucoup d'essais sur les roues hydraulique dans les vieux grimoires.
Réalisé une petite roue type sagebien top niveau (inox, coursiers teflon, equilibrée) qui à obtenu un rendement
de 50% à 60 % environ (grosse incertitudes sur le debit à l'époque)
J'ai vraiment beaucoup de mal à imaginer faire mieux.

Je pense que si l'histoire à fait evoluer les roues en turbine ce n'est pas par hazard.

Mais revenons à votre magnifique moulin.

Pour avoir la PMB, il faut effectivement prendre en compte les deux cotés.
Et vous pouvez (si techniquement possible) n'utiliser cette puissance (debit) que d'un seul coté.

Il semble que cela soit difficile de le faire avec le genie civil existant.

Si une renovation de la roue est possible pourquoi pas, et c'est peut etre la seule option economique.

Mais partir sur 10kw electrique me semble réaliste.

Pour une turbine qui exploiterait bien le site, cela me semble impossible financierement.
Ou alors pour vous faire plaisir, mais là c'est pas mesurable.

Courage, vous allez reussir à faire quelque chose !!

Eric

[caruel gilles]

Bonjour,

DB à écrit :
"Les roues, non crédibles pour produire de l'électricité, j'en connais plusieurs de magnifiques refaites à neuf et arrêtées"

Questions:
Pourquoi ces roues sont arrêtées: mal conçues, mal fabriquées, mal étudiées ?
Pourquoi n'ont t'elles pas été modifiées pour qu'elles puissent produire ?

Pourriez-vous en dire plus et donner vos exemples, pour que nous ne fassions pas les mêmes erreurs.

Je me permets de penser que si vous avez des exemples de roues arrêtées, vous en avez également qui fonctionnent.

Merci de vos réponses.
Sellig

[dB-)]

Bonjour,

mon avis personnel est que les roues sont magnifiques, vraiment magnifiques, mais sont d'une autre époque, et ne sont ni performantes, ni puissantes, ni adaptées à la production d'électricité : ce sont des mastodontes trop gros, trop lourds, trop chers, véritables passoires à kW, l'énergie s'en échappe de partout en frottements dans l'air, frottements mécaniques et dans l'eau, en bruit, l'eau ne travaille que sur une partie de la roue, cette roue qui fonctionne souvent à l'extérieur, soumise aux cycles du soleil, de l'eau, du gel (qui la bloque), elle est très bruyante alors qu'une turbine est totalement silencieuse, une roue est très lente, il faut multiplier et multiplier encore la vitesse, et tous ces inconvénients font que la roue a tout simplement été abandonnée, au profit des turbines, partout où le but était d'utiliser le plus efficacement possible une chute d'eau : moulins à farine restés en fonctionnement, scieries, ateliers, usines textiles, etc...

Évidemment une roue est un magnifique témoignage du passé, un élément du patrimoine, un excellent exemple didactique et très visuel de l'utilisation de l'eau pour produire une énergie propre et respectueuse de la nature, et je remercie les propriétaires aisés qui en ont remis en service, ainsi que les restaurateurs professionnels ou amateurs qui font de l'excellent travail, de même que j'apprécie énormément les démonstrations de locomotives à vapeur, voitures anciennes, bateaux à vapeurs, vols de Spitfires et tir au 45 ou révolver à poudre noire, etc ...

Mais pour le propriétaire de moulin lambda, peu fortuné, qui veut mettre ou remettre en service une production hydroélectrique de 10 à 100 kW, à moindre coût, avec la meilleure rentabilité possible, qui veut en faire un revenu, avec le moins de maintenance possible, je conseille, et de loin d'équiper son moulin avec une turbine !

Je peux me tromper, ce n'est que mon avis personnel, et vous faites bien sûr ce que vous voulez, heureusement ! Et je ne vais pas non plus faire le tour de tous les moulins, pour réaliser une enquête de satisfaction exhaustive et un comparatif roue / turbine, ce serait intéressant, mais je n'ai hélas pas le temps !

Installation complète neuve, vue arrêtée en 2013, potentiel plusieurs dizaines de kW.jpg

Roue magnifique 5 m 17 CV neuve, vue arrêtée en 2012, potentiel plusieurs dizaines de kW.jpg

Roue magnifique en service, production 8 kW mais potentiel 50 kW.jpg

Autres exemples de roue dans la liste "Adresses" du forum, dont Le Moulin de Fuesse, avec un potentiel je crois d'une vingtaine de kW, puissance électrique produite par la roue je ne sais pas, fonctionne-t-elle en permanence je ne sais pas, l'installation d'une turbine aurait été très simple et peu coûteuse, mais manifestement on est là dans le passionnel ! Maintenant tout le monde a-t-il la passion, le financement, la patience et les connaissances techniques pour réaliser la même chose ?

dB-)

[CF21]

@ dB-) : non, la sympathique famille du Bief de Fuesse ne produit pas encore (je l'assiste dans ses démarches administratives préalables), mais en effet, cela relève ici de la passion :-)

[Herv12]

N'y a t il pas des rares cas ou la roue serait le meilleur compromis?
Je pense par exemple lorsque vous avez d'importants dépots de calcaire (genre 10mm/an) qui vous bouche les conduites forcées,...
Certes l'entretient du canal et de la roue c'est pas génial non plus, mais peut être plus facile, non?

[dB-)]

Bonjour,

je ne connais pas ce problème de calcaire (l'eau est tellement pure et bonne dans les Vosges qu'on la met en bouteilles ), mais à priori, est-il préférable d'enlever 10 mm de calcaire :

- sur les 200 m² d'une roue (ex. une Sagebien, diamètre 5 m, largeur 2 m, recto-verso des aubes), avec ses recoins inaccessibles ?
- ou sur les 2 ou 3 m² de pales d''une turbine hélice ou Kaplan de puissance équivalente, plus environ 20 m² de conduite et aspirateur ?

dB-)