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

[remifaseo]

la chaine sera en intérieur donc normalement il ne devrait pas avoir a la "regraisser" souvent, seul l'arbre sera en extérieur.

Ensuite le multiplicateur peut être coupler directement avec la génératrice ou éventuellement couplé via poulies et courroies si l'ensemble est trop long pour rentrer dans le local.

J'ai fait un petit schéma pour rendre mon idée plus concrète :

Principe.jpg

[Admin]

Bonjour,

votre idée de l'enrouleur est très astucieuse, il y a sûrement moyen de l'optimiser.

- la liaison entre les rayons et l'axe n'est pas conçue pour transmettre un couple élevé. A vérifier, si vous attaquez le multiplicateur à partir de l'arbre : peut-être faut-il ajouter des goussets, ou tourteaux, entre les rayons et l'arbre (si ça se trouve, ça passe quand même pour 4 kW).

- le tube utilisé comme arbre (avec son raccord hydraulique tournant) est à rude épreuve : il faudra peut être le renforcer ? (3 fers plats à) 120°)

- d'après la, la roue n'utilise pas complètement les 200 l/s : l'eau ne travaille que sur 1/4 de cercle, et une partie de l'eau survole la roue : en plus des remarques de moulino51, peut-être faut-il réduire le débit d'eau (facile), ou élargir la roue ? (gros travail ... axe + gros , etc ...)

- les multiplicateurs agricoles utilisés pour brancher un générateur électrique sur la prise de force d'un tracteur sont prévus pour un usage intermittent. Le système suivant, monté sur une turbine d'une vingtaine de kW par un intervenant (S***P heureusement plus en activité aujourd'hui, du moins je l'espère), a été complètement détruit en moins d'un an.

Photo 008.JPG

- le calcul des condensateurs est indiqué ici : http://dbhsarl.eu/forum/viewtopic.php?f=5&t=185

- concernant le branchement, voir la remarque de moulino51 !

- sinon, pour un système isolé du secteur : pour faire simple, vous pouvez placer après votre moteur l'indispensable disjoncteur magnéto-thermique, ou une protection moteur, puis votre chauffage électrique triphasé équilibré avec les condensateurs en parallèle : si le disjoncteur s'ouvre, le moteur n'est plus excité et ne produit plus, et les condensateurs sont aussitôt déchargés par les radiateurs. C'est simple, il faut essayer, mais ça ne fonctionne pas avec tous les moteurs, certains n'ont pas assez de magnétisme rémanent pour enclencher spontanément la production au démarrage de la roue.

- dans ces cas là, ça se complique : il faut un contacteur, sa commande, et le branchement suivant : moteur, disjoncteur, condensateurs, éventuellement une protection costaud contre les surtensions (genre gros GMOV), contacteur, et chauffage. Au démarrage de la roue, le disjoncteur est fermé, et le contacteur ouvert. En quelques secondes la roue prend sa vitesse, le moteur complètement excité par les condensateurs (!) commence à produire. Des surtensions sont possibles, d'où la protection pour éviter le claquage des bobinages ou des condensateurs. Puis enclenchement du contacteur, le courant passe, la tension s'écroule, la production commence, le moteur est freiné et ralenti, la roue va trouver son régime de croisière, tout ça se stabilise à peu près ... Des fois ça marche, et des fois pas ... Le bon fonctionnement n'est pas systématique, il dépend du moteur, du calcul et de la qualité des condensateurs, de la charge résistive, des temps de réaction, etc ... et il faut souvent ajuster un paramètre ou l'autre.

- dans ce cas là aussi, il est bon que le contacteur reste fermé quelques secondes après ouverture du disjoncteur, ou de prévoir en parallèle sur les condensateurs des résistances de décharge. A défaut, les condensateurs pourraient rester chargés quelque minutes à quelques heures (selon leur technologie), et présenter un réel danger pour l'intervenant.

- comme on dit, pour tous ces montages : en principe, il n'y a pas de différence entre la théorie et la pratique, mais en pratique, il y en a une !!

Courage !

Amicalement

dB-)

[From]

Bien que les efforts permanents imposés à la structure risquent en effet de la détruire relativement vite, et bien qu'en effet une partie importante de l'eau passe "par dessus", j'admire cette réalisation et son auteur : c'est super.

[Admin]

Bonjour,

tout à fait d'accord avec From, cette réalisation est très intéressante et ingénieuse ! Il ne faut pas voir mes remarques comme une cascade de critiques, j'essaie juste de deviner ce qui risque de poser problème, et de proposer des solutions !

Tant qu'à travailler, et se donner du mal, autant se faire plaisir avec au final quelque chose qui fonctionne bien !

Je peux me tromper aussi, c'est à chacun de juger et faire son expérience : par exemple, le multiplicateur agricole dont j'ai parlé, et qui était largement sous dimensionné pour une production de 15 ou 20 kW, convient peut-être pour 4 kW.

J'exagère peut être au niveau de l'arbre et du couple à transmettre, je ne sais pas, à mon avis c'est un peu limite quand même.

Pour expérimenter au niveau de la production électrique, vous pouvez aussi utiliser le générateur d'un ancien petit groupe électrogène, tout sera déjà calculé et câblé au mieux. De nombreuses variantes de ces groupes électrogènes existent sur le marché de l'occasion, avec alternateur à balais, ou sans balais, moteur asynchrone tri avec condensateurs utilisé en génératrice tri, ou câblé en génératrice mono, etc ...

Le problème des générateurs sur ces petits groupes est que souvent ils n'ont pas de palier avant (c'est celui du moteur thermique), ou que ce palier n'est pas prévu pour supporter un entraînement par courroies.

Cordialement

dB-)

[fredo24]

bonjour et merci de vos reponses
l"axe fait 65 de diametre exterieur et 30 de diametre intérieur
la roue a déja tourné pendant un an a vide (pour controler debit et étiage annuel sur la période j'ai du remplacer un roulement qui etait déja usé (d'origine)
j'en ai remis 2 neuf avec graisseur automatique
pour le demulptiplicateur :roll: ca va etre la surprise j'ai mis une huile de qualité
j'ai fait le tour de bergerac pour les condos il me faut des 25µ j'en ai deux j'attend le 3eme pour réaliser le boitier
je vais peut etre rajouter un tablier au dessus du coursier mais j'attend la reaction de la roue en charge
c'est ma premiére realisation (je vais peut etre me planter!!!!!!!!!!! )
merci encore pour les infos du boitier electrique
fredo 24

[fredo24]

re
a son usage initial l'enrouleur supporter quand meme 250m de tuyau de 65 de diametre plein d'eau
ca fait deja du poid!!
fredo 24

[moulino51]

Bonsoir fredo24,

Si cela peut vous aider, le diamètre de l'arbre de la roue, de 65 mm tournant en charge a 18 t/min ne pourra pas supporter plus de 3 Chevaux (2,2 kw) au-delà = risque de rupture

Si vous avez une puissance supérieure, la solution sera de faire une transmission plus courte, afin que la roue tourne plus vite.

Egalement si vous avez besoin d'un multiplicateur, j'ai quelques tonnes en stock.

Me joindre au 06 12 65 77 17

Bien cordialement

Gérard

[Chanterau]

D’abord grand bravo à fredo24 pour l’installation system D , magnifique exemple de recyclage

Puis je proposer qq remarques

Petite question : avec 200 l/s et 2 m , on a 4 kw maxi ? Comment trouvez vous 4.9 kw ?

Pour le calcul de la vitesse ; @moulino51 : il n’y a aucun rapport entre la vitesse à vide et la vitesse en charge (ce n’est pas une turbine pelton )
En fait la vitesse en charge ne dépens que du volume de chaque auget (d’ailleurs si il était possible d’avoir des photos ou un schéma en coupe de la forme ?) . Il faut juste que le volume récupérable par le défilement des augets soit égal au débit .
Sur la photo on devine que la roue est en survitesse car à vide ; peut être faudra il envisager 2 roues en parallèle (et ainsi plus de puissance) si les augets sont trop petits.

@admin : pour le renvoi au calcul des condensateurs pour le moteur asynchrone, le calcul prend F= 50hz , or dans le cas d’une utilisation hors réseau la fréquence n’est pas sous contrôle et varie très fortement . Usuellement c’est par tâtonnement que l’on ajuste la capacité, qui malheureusement est aussi lié à la valeur de la charge résistive ( d’où pb de régulation que vous évoquez, quant la charge change). Je pense aussi qu’avec une recup de groupe électrogène d’occasion (leboncoin.fr) on s’évite bien des soucis.

Amicalement

[fredo24]

bonjour

fred images 085.JPG

il y a 28 augets capacité 35l par auget
j'avais aussi pensé a une géné de groupe electrogéne mais soit palier trop court et pas adapté pour poulie
et la majorité de ces génératrice tourne a 3000tm
le debit en hiver est trés régulier je peux le régler en amont (vanne 200l a 250ls)
la hauteur de chute est de 2.2 exactement
si quelqun a une géné groupe avec palier pour poulie tournant a 1500tm max je peux etre intérréssé
fredo 24

[Admin]

Bonjour,

@ Chanterau : oui, en effet, tout varie, en plus de dimensionner chaque composant au débit nominal, il faut donc tenir compte des variations de débit ...

@ Tout le monde : vouloir tout modéliser, depuis l'arrivée de l'eau jusqu'à la température de la pièce chauffée, est intéressant et possible avec les moyens actuels : beau sujet pour le concours de l'Agrégation, avec plein de calculs d'hydrodynamique, mécanique, électrotechnique, thermodynamique ...

Il n'est heureusement pas nécessaire d'effectuer tous ces calculs, il faut "juste" obtenir un fonctionnement stable (éviter l'emballement ou le calage de la roue), ce qui peut se faire avec quelques calculs simples, ou intuitivement, ou par expérience.

• - si par exemple le coursier est mal conçu, quand le débit d'eau augmente, la vitesse augmente et l'eau va survoler la roue au lieu de la faire travailler : on a plus d'eau, mais moins de puissance ...
  
  - pour les condensateurs, le calcul se fait à 50 Hz, mais ce n'est pas un problème : si la puissance au niveau de la roue augmente, sa vitesse augmente, la fréquence du courant produit augmente, et donc l'intensité du courant réactif produit par les condensateurs augmente. Plus de réactif, donc (dans une certaine limite) plus de puissance active produite, la tension augmente, les radiateurs chauffent plus, le générateur freine plus la roue, on croise les doigts et ça se stabilise ...
  
  - les points de fonctionnement pour différents débits d'eau se trouvent quelque part au croisement des courbes couple = f(vitesse) de la roue, puissance active = f(vitesse) du générateur, puissance calorifique = f(tension), etc...

Pour avoir essayé une dizaine de fois, la valeur des condensateurs n'est pas si critique, et un calcul à 50 Hz donne de bons résultats. Par contre, l'erreur la plus fréquente est d'utiliser des condensateurs de récupération, avec un marquage peu lisible, et qui peuvent s'avérer être des condensateurs dits de démarrage, non prévus pour être sous tension en permanence. Selon leur tension nominale, il y a un sérieux risque d'explosion après quelques minutes de fonctionnement ...(en principe les condensateurs récents comportent une soupape de sécurité, mais parfois ça "pète" quand même bien !)

Il faut impérativement utiliser des condensateurs dimensionnés pour un usage dit permanent. Le problème est que l'identification n'est pas toujours facile : quand vous récupérez un condensateur, si vous voyez qu'il est en série avec un petit contact centrifuge, ou un relais temporisé, alors c'est un condensateur de démarrage, ne l'utilisez pas sous une même tension pour cette nouvelle application !

En plus, le régime permanent usuel n'est pas le régime permanent en hydroélectricité, je m'explique :

• - vous utilisez un condensateur pour booster pendant quelques secondes le démarrage en charge d'un moteur tri utilisé en mono : c'est un condensateur dit de démarrage.
  - vous utilisez sur une scie à ruban un condensateur pour faire fonctionner un moteur tri en mono : c'est un condensateur dit permanent, mais qui ne fonctionnera que quelques centaines ou milliers d'heures (utilisation de la machine)
  - en hydroélectricité, c'est différent, on branche, ça tourne, et les jours passent, on cherche au moins une durée de vie de 100 000 heures (plus de 10 ans) sans soucis : c'est donc un autre régime permanent que celui dont on parle d'habitude par abus de langage.

Dans le doute, évitez de brancher n'importe quoi, et achetez des condensateurs neufs pour usage "permanent", polypropylène, avec la tension de service indiquée en classe A (30 000 h de fonctionnement, alors que c'est 1000 pour un classe D) !

Marquage condensateur.JPG

Ici vous avez :

• - un condensateur de 20 µF
  - prévu pour courant alternatif
  - qui peut travailler pendant 30 000 h (classe A) sous 425 Veff
  - mais seulement 10 000 h (Classe B) sous 475 Veff
  - et 3000 h (classe C) sous 500 Veff
  - à une température comprise entre -25°C et +85 °C (entre nous il préférera 5 ou 20°C à 85 ...)
  - conforme aux normes allemandes, suisses, européennes, ...

Remarque : les classes sont normalisées pour un taux de panne de 3%. On voit que pour un même condensateur, la durée de vie varie de 1000 % si la tension appliquée varie de 20 % ... Donc pour être encore plus permanent que permanent, choisissez des condensateurs sur-dimensionnés au niveau de la tension : exemple, sur du 240 Veff, prenez par exemple du 425 Veff classe A.

Exemple de fournisseurs : site http://www.condensateurs.net, ou Farnell, RadioSpares, etc...

@ Fredo24 : jolie roue, on voit que c'est "fignolé" et méticuleux (environ 400 boulons de 10, on apprécie la visseuse sans fil !). Pour une production électrique autonome, pourquoi pas aussi un petit alternateur sans balais autorégulé 4 pôles (1500 tr/min), du genre MeccAlte "Pancake" PE28 ou ECO3N encore Leroy Somer LSA37 ? Du coup, plus de problèmes de condensateurs, et une tension stable en sortie, seule la fréquence varie (par contre on a un peu moins d'autorégulation, à cause justement de la tension stable).

dB-)