Généralités sur les turbines et calculs

[jc012]

Bonjour à tous,

Je suis novice dans le milieu de l hydroelectrique et souhaite acquérir mon premier moulin. J ai potentiellement trouvé un site à équiper. Les caractéristiques du site sont les suivantes :
Hauteur de chute: 1.6m
Débit turbine:9m3/s
Débit réserve : 1/10èm.
Sachant que cette installation est a installée à coter du bâtiment, tout est a créer pas de contraintes de l'existant. Le bâtiment est actuellement équipé d une roue a aube. Du fait que le moulin soit fondé en titre, si on installe la turbine a coter du bâtiment. Le titre est il toujours conservé ? Selon vous qu'elle serait la meilleure solution

(financière) turbine VLH ou vis hydrodynamique ?

Merci d avoir pris le temps de me lire.

Et dans l attente de vos commentaires

EDIT MHEC: Messages fusionnés avec le sujet "Choix de turbine"

[CF21]

Bonsoir jc012,

Il est heureux que vous ayez trouvé un moulin.

Concernant votre question sur le droit, vous pouvez effectivement moderniser les équipements hydrauliques d'un moulin fondé en titre, donc passer d'une roue à un autre dispositif. Il est en revanche désormais nécessaire d'en faire déclaration (avec éléments d'appréciation) à la Préfecture. C'est une disposition du nouvel article R 214-18-1 C env institué par décret du 1er juilet 2014 (décret dont l'annulation a été demandée au Conseil d'Etat mais le cas n'est pas jugé, donc le décret s'applique)

Article R214-18-1
Créé par DÉCRET n°2014-750 du 1er juillet 2014 - art. 7

I.-Le confortement, la remise en eau ou la remise en exploitation d'installations ou d'ouvrages existants fondés en titre ou autorisés avant le 16 octobre 1919 pour une puissance hydroélectrique inférieure à 150 kW sont portés, avant leur réalisation, à la connaissance du préfet avec tous les éléments d'appréciation.

II.-Le préfet, au vu de ces éléments d'appréciation, peut prendre une ou plusieurs des dispositions suivantes :
1° Reconnaître le droit fondé en titre attaché à l'installation ou à l'ouvrage et sa consistance légale ou en reconnaître le caractère autorisé avant 1919 pour une puissance inférieure à 150 kW ;
2° Constater la perte du droit liée à la ruine ou au changement d'affectation de l'ouvrage ou de l'installation ou constater l'absence d'autorisation avant 1919 et fixer, s'il y a lieu, les prescriptions de remise en état du site ;
3° Modifier ou abroger le droit fondé en titre ou l'autorisation en application des dispositions du II ou du II bis de l'article L. 214-4 ;
4° Fixer, s'il y a lieu, des prescriptions complémentaires dans les formes prévues à l'article R. 214-17.

Concernant votre question sur l'équipement, il faudrait éventuellement en savoir un peu plus. Les chutes modestes (1,6 m) et débits importants (9 m3/s) sont toujours délicats à équiper, car les turbines capables d'avaler des gros débits sont relativement coûteuses. Je ne sais pas où en sont commercialement les VLH, mais à ma connaissance elles sont trop chères pour des puissances inférieures à 300 ou 400 kW. Les vis sont probablement plus abordables, mais avec les inconnues propres à ces dispositifs. Le mieux reste de faire une fiche détaillée de votre site (hauteur moyenne nette, fluctuation de hauteur ; débit d'équipement et débit d'armement pressentis ; hydrogramme avec fluctuation du débit à l'année) et de partir à la pêche au devis, soit chez les constructeurs, soit chez les importateurs-installateurs. Mais cela en phase projet, des devis trop tôt ne sont pas forcément utiles.

[caruel gilles]

Bonjour,
A l'attention de jc012.
Si vous démontez votre roue à aubes, est-elle réutilisable ?
Seriez-vous vendeur ?
Quelles sont les caractéristiques ?
Merci.
Sellig

[dB-)]

Bonjour,

pour passer 9000 l/s sous 1.60 m de chute nette, les premiers calculs préconisent une turbine type bulbe, ou puits, ou S, ou siphon (pas une Pelton )

Ci-dessous un exemple de simulation en turbine puits.

Turbine en puits.pdf

dB-)

[jacques 1215]

Bigre!!!
Quel est donc ce profil capable d'absorber 9m3/s sous 1,6m avec une roue de 1508mm de diamètre, et avec un rendement de 95% ?
Jacques1215

[dB-)]

Bonjour,

c'est la première solution proposée par le logiciel de pré-calcul Turbnpro, utilisé par quantité de bureaux d'études.

Pour chaque cas de figure débit/hauteur de chute etc.. le logiciel propose une dizaine de solutions, celle ci-dessus est censée être la plus économique en version Kaplan (turbine pour laquelle le coût d'usinage des pales est prépondérant), avec une turbine de type puits.

A l'opposé, la solution la plus lente est celle ci-dessous, avec une turbine Kaplan ouverte à axe vertical, en grand diamètre et avec plus de génie civil :

Turbine ouverte 1.pdf

Turbine ouverte 2.pdf

Turbine ouverte 3.pdf

Turbine ouverte 4.pdf

Turbine ouverte 5.pdf

Turbine ouverte 6.pdf

dB-)

[moulino51]

Ou trouver une Francis

Françis sous 1,6 m.JPG

Bon d'accord ça fait un beau bébé de plus de 3 m de diamètre


Gé

[jc012]

Bonsoir,

Merci à vous pour vos commentaires!
Ci joint une étude de productible faite par un cabinet Parisien, Qu'en pensez vous?
Je souhaiterai également avoir une idée du prix pour équiper ce site. Monsieur Beaume seriez vous apte à me donner une estimation pour équiper ce site? hors raccordements ErDF?

merci à tous pour vos contributions

[CF21]

Ci joint une étude de productible faite par un cabinet Parisien, Qu'en pensez vous?

L'étude n'est apparemment pas complète, et l'on ne connaît pas votre site : c'est donc difficile de donner un avis !

Je suis un peu étonné des 60% de rendement résiduel de la turbine 1 quand elle n'a plus que 370 l/s à turbiner. Et 78% quand la chute est effacée à 0,9 m. Mais sur une Kaplan DR, c'est peut-être réaliste (?), en tout cas pas sur une hypothèse hélice simple. Mais si vous mettez 2 Kaplan DR neuves (car les 2 groupes ont le même rendement) pour une puissance totale de 113 kW, votre temps de retour sur investissement risque d'être long. Ces joujoux coûtent assez chers et sont quand même rarement trouvés pour des puissances unitaires inférieures à 150 ou 200 kW.

Mais ce n'est que mon avis, de plus experts donneront éventuellement le leur.

[dB-)]

Bonjour,

il n'y a pas une, mais des dizaines de solutions possibles pour équiper chaque site, il faut voir en fonction du site, de la place disponible, de l'accès pour les engins, du type de roche, du financement disponible, etc etc ... Équipement en une ou plusieurs vis, ou en une ou plusieurs turbines, de type hélice (pas fixe et distributeur réglable), ou semi-Kaplan (pales réglables et distributeur fixe), ou Kaplan, ou encore Francis (pas l'idéal quand même ici), avec des turbines ouvertes à axe vertical, ou sous bâche semi-spirale béton axe vertical, turbine bulbe, ou puits, vitesse fixe ou variable, ...

Le choix ne peut pas se faire sur documents, il faut voir sur place, et chaque fabricant a évidemment ses préférences.

Exemples de solutions possibles (je laisserais de coté les vis, roue et turbines très basse chute) :

- une turbine hélice, dimensionnée pour tourner à plein débit pendant les mois bien rémunérés, et centrale arrêtée les autres mois
(c'est probablement le temps de retour sur investissement le plus faible).
- une turbine simple hélice, qui prend environ la moitié du débit d'équipement, associée à une Kaplan qui prend l'autre moitié ...
- ou une seule Kaplan ...

Avec cette faible hauteur de chute (en fait 1.50 m et non 1.60), le temps de retour sur investissement sera très long ... La rentabilité de ce projet est aléatoire, à moins que vous ne soyez vous-même dans le métier, avec idéalement une entreprise de génie civil ...

dB-)