Turbines crossflow (Banki)

[moulino51]

Bonjour a tous,

Une turbine a "Flux Croisés" n'est pas bien adaptée pour de la très basse chute et son rendement est médiocre.

Par contre elle est assez facile a réaliser pour un auto-constructeur. (Gilles21 si tu passe dans le coin )

Machine lourde et bruyante avec faible vitesse de rotation.

Autonettoyante, l'eau traverse deux fois la roue

Intéressante en injection 1/3 _ 2/3 pour s'adapter aux variations de débits.

@ titus : il faudrait en savoir un peu plus sur la hauteur de chute ?



Gé

[PERRET]

Bonjour,

Ai vu, en fonctionnement, il y a quelques années, des turbines Ossberger.
La première en Belgique, sous 20 m de chute.
En Thiérache, où elle a remplacé une turbine Francis TRB.
Toutes deux ne m'ont pas parues particulièrement bruyantes.
Une autre en Limousin, où c'est essentiellement le bruit du multiplicateur qui est gênant.

Gercy - 113.jpg

Nuellas -10.JPG

[dectot]

Bonsoir a tous,

les turbines cross-flow ou banki-mitchel particulieremement en basse chute peuvent etre equippees d un aspirateur avec une soupape de depression afin que le rotor ne soit pas noye et que ne soit pas perdu le reste de chute sous ledit rotor.
Voir JLA entre autres.
On trouve sur internet des plans tres detailles ( faire des recherches en anglais ) et cela peut etre interessant pour un tres bon "bricoleur".
Le peu(s) que j' ai vu sous de basses chutes ( 2 a 3 M ) Ossberger entre autres, ne faisaient pas de bruit et avaient un tres bon rendement.

Cordialement.

[Bankifan]

Bonjour à tous,

Je fais partie d’une association qui vise à développer et à diffuser une technologie libre de turbine hydraulique (Hydr’Open) pour de la pico hydraulique. Pour augmenter la portée des personnes touchées, nous avons choisi d’utiliser un maximum de matériaux de récupération et des techniques simples de construction, l’idée étant que n’importe où dans le bois, avec des outils et matériaux basiques, on puisse construire la turbine. Nous avons donc choisi la turbine Banki pour sa robustesse, sa simplicité de conception, et son adaptation aux petites chutes.
Nous avons déjà fait plusieurs prototypes, dont un testé sur site réel à partir de bois/pvc et pièces de voitures. Les techniques utilisées marchant pour nos premiers prototypes de puissance inférieure à 200W, nous voulons maintenant travailler sur des puissances nécessaires à la consommation d’une maison, voire d’un petit village isolé (éclairage, frigo, école…). Nous aimerions donc faire des installations de 2 à10kW pour les prochains tests.

Pour le moment, côté technique, nos turbines ont une vitesse de rotation comprise en général entre 250 et 400 tr/min. L’injecteur est en bois, avec des plaques de tôles inox courbées pour avoir un angle d’injection de 17 degrés sur la roue.
La roue de la turbine est réalisée à partir de flasques en bois, dans lesquelles sont encastrées des pales issues de tuyaux d’évacuation de pvc.
La rotation de la roue est assurée par un moyeu de voiture.
Pour faire tourner l’alternateur de voiture suffisamment vite, nous avons utilisé un vélo (un étage de multiplication entre le plateau et les pignons par la chaine, un deuxième étage par courroie entre la roue du vélo et l’alternateur).
Nous n’avons pas encore construit de vanne sur nos prototypes.


Nos plus gros problèmes se posent sur la production d’électricité. Si un alternateur de voiture convenait pour des petites puissances, il ne peut pas sortir de telles puissances. En restant dans l’idée du « fait main » et de la récupération, nous envisageons de tester de construire des génératrices du type « smart drive » ou encore « piggott ». Nous serons encore une fois limités en puissance.

J’aimerais faire appel à vous pour d’autres solutions. Nous serons sans doute amenés à acheter des alternateurs : quel type d’alternateur serait le mieux adapté à ce projet, en considérant qu’il faudrait pouvoir le trouver facilement un peu partout dans le monde, et qu’il va surement servir en sites isolés. J’ai cru comprendre que les machines synchrones étaient plus souvent utilisées pour de l’autoconsommation, mais d’autres paramètres peuvent entrer en jeu. Quel prix faudrait-il compter ? Quels fournisseurs existent ?
Nous avons du mal à trouver ce qui irait le mieux, et nous ne connaissons pas vraiment les alternateurs du commerce (nous sommes pour l’instant tous étudiants, et aucun n’est spécialisé en électricité).

Nous sommes bien entendu ouverts à toutes idées concernant le choix des matériaux et des méthodes construction pour améliorer le projet !

Merci pour tous vos avis ou aide que vous pourriez nous apporter.

[moulino51]

Bonjour et bienvenu Bankifan,

Quelque photos seraient bienvenues.


Gé

[Bankifan]

Voici quelques photos de notre dernier prototype (j'ai oublié de les joindre dans le premier message). Je pourrai ajouter plus de photos si vous voulez quelque chose de plus précis.

C'était notre premier prototype sur site. On a produit 120W. Le but était juste de montrer qu'avec des matériaux basiques, on pouvait construire une turbine Banki. Pour les prochains prototypes, on veut produire plus, donc on utilisera des matériaux plus solides (l'osb est a changer en priorité!).

SAM_2886 (Copier).JPG

SAM_2857 (Copier).JPG

SAM_2969 (Copier).JPG

SAM_3000 (Copier)(1).JPG

SAM_3003 (Copier).JPG

L'association a un site internet (tout jeune) avec quelques photos. On en mettra d'autres à l'avenir.

http://www.hydropen.org/

[KW12]

Bonjour à tous,

Bonjour Bankifan et toute l'équipe,

Bienvenu et félicitations pour votre implication sur la petite Hydroélectricité.
Le développement de la toute petite Hydro permettrait de produire l'équivalent de deux centrales nucléaire voire plus!
De plus c'est l'énergie renouvelable la plus écologique.
En France il y aurait des centaines de milliers de sites, petits ruisseaux, lacs colinéaires qui pourraient produire de l'énergie l'hiver,
à cela il faut ajouter 100 000 moulins qui pourraient être rénovés.
Ces moulins qui ont traversé le temps et contribués à sortir nos anciens de la misère ne font aucun dégâts sur nos cour d'eau bien au contraire! de plus ils permettent de refaire vivre des vallées qui sans cela seraient vouées à une nature sauvage et peuplés de loups et bêtes de toutes sortes.
Mais vous devez savoir que la loi sur l'eau interdit ou restreint tout projet d'équipement de petite Hydroélectricité décourageant ainsi le plus vaillant.
Il y à 40 ans au moment du premier choc pétrolier voyant la publicité qui était faite pour économiser l'énergie j'ai entrepris la construction d'une pico centrale de 8KW sur un tout petit ruisseau.
Je pensais contribuer aux économies d'énergie.

Bien mal m'en a pris! car je me suis heurté déjà à l'époque à la mise en place des premières lois sur l'eau.
Cela à été un parcours du combattant avec une administration intransigeante poussé par une des lobbys et une écologie punitive.
Depuis les lois défavorisant la toute petite Hydro n'ont cessé de se succéder tout gouvernement confondu.
Il ma fallu pas moins de dix ans pour concrétiser ce projet travaux compris!

A quoi sert de faire des recherches sur la petite Hydro si on ne peut plus l'exploiter?
Alors que cela contribuerait à développer de l'emploi et des emplois induits tant il y a des corps de métiers différents dans ce domaine.
Si vous avez parcouru ce forum vous avez pu voir qu'un moratoire à été demandé aux élus afin qu'ils prennent conscience de la gravité du problème que posent ces lois.

http://dbhsarl.eu/forum/viewtopic.php?f=5&t=1825

Vous trouverez sur ce forum des gens compétents qui sauront vous donner des conseils.
Perso en mécanique je suis un peu nul, meilleur en électricité et électronique!
Pour faire une production de 1 à 10 KW il faudrait développer quelque chose de costaud fiable et surtout avoir un très bon rendement et ce sera particulièrement difficile.

Bon courage à tous et merci encore pour votre implication dans les pico centrales.

Cordialement.
KW12.

[Gilles21]

Bonjour
C'est sympa ce que vous faites et ça fait du bien de retrouver la fraicheur et l'enthousiasme de la jeunesse
Je suis aussi un fan de la banki et bien que sa conception ne présente pas à priori de difficultés insurmontables, sa fabrication n'est pas si simple et j'en ai fait l'amère expérience
En effet sur des chutes inférieures à 3 mètres et quand il s'agit de puissances supérieures à 2 ou 3 kW, on commence à avoir des engins assez conséquents, tournant assez lentement et nécessitant des multiplicateurs plus ou moins compliqués.
Je vous joins une photo de mon premier (et peu concluant ) essai.
Le site :
H nette : 2.25 m
Q : environ 500 à 600 l/s
P nette électrique : 5 kW max
J'ai commis pas mal d'erreurs et j'en ai tiré quelques leçons :
- il faut que la machine soit carénée de manière étanche et munie d'un aspirateur de manière à la dénoyer assez pour la mettre plus haut que les remontées aval et récupérer toute la hauteur de chute.
- dans mon plan, j'avais prévu un flasque intermédiaire sur la roue que mon mécano m'a dissuadé de mettre pour ne pas compliquer la construction en me faisant valoir que ce serait assez solide comme ça ( fatale erreur )
- j'ai utilisé une génératrice synchrone ( alternateur Meccalte ) tournant à 1500 t/mn et donc totalement indépendante du secteur. Il est très difficile de trouver sur le marché des génératrices synchrones traditionnelles de petite puissance tournant à basse vitesse sauf à dépenser une fortune. Donc la machine tournant à 105 t/mn j'ai du utiliser un multiplicateur à courroies à deux étages compliqué à régler et peu efficace.
J'aurais du utiliser une génératrice à aimants permanents ( PMG ) tournant à 500 t/mn et ne nécessitant qu'un multiplicateur à un étage.
Ceci dit la conception et la fabrication m'ont passionné et malgré mes déconvenues j'en garde un excellent souvenir.

Bon courage

Mise en place turbine 011.jpg

Mise en place turbine 008.jpg

[Bankifan]

Bonjour et merci de vos réponses.

Bien mal m'en a pris! car je me suis heurté déjà à l'époque à la mise en place des premières lois sur l'eau.
Cela à été un parcours du combattant avec une administration intransigeante poussé par une des lobbys et une écologie punitive.
Depuis les lois défavorisant la toute petite Hydro n'ont cessé de se succéder tout gouvernement confondu.
Il ma fallu pas moins de dix ans pour concrétiser ce projet travaux compris!

Nous savons qu'il est TRES difficile d'installer des pico centrales en France, bien que nous espérons pouvoir un jour installer nos Banki sur des sites en France...
Nous visons surtout l'international, en particulier des pays ou le taux d’électrification rurale est très bas, et où il est un plus facile d'installer des pico centrales.
Votre retour d’expérience est semblable à beaucoup de propriétaire de moulins que nous avons contactés, mais nous ne perdons pas espoir pour notre projet!

J'ai commis pas mal d'erreurs et j'en ai tiré quelques leçons :
- il faut que la machine soit carénée de manière étanche et munie d'un aspirateur de manière à la dénoyer assez pour la mettre plus haut que les remontées aval et récupérer toute la hauteur de chute.
- dans mon plan, j'avais prévu un flasque intermédiaire sur la roue que mon mécano m'a dissuadé de mettre pour ne pas compliquer la construction en me faisant valoir que ce serait assez solide comme ça ( fatale erreur )
- j'ai utilisé une génératrice synchrone ( alternateur Meccalte ) tournant à 1500 t/mn et donc totalement indépendante du secteur. Il est très difficile de trouver sur le marché des génératrices synchrones traditionnelles de petite puissance tournant à basse vitesse sauf à dépenser une fortune. Donc la machine tournant à 105 t/mn j'ai du utiliser un multiplicateur à courroies à deux étages compliqué à régler et peu efficace.
J'aurais du utiliser une génératrice à aimants permanents ( PMG ) tournant à 500 t/mn et ne nécessitant qu'un multiplicateur à un étage.
Ceci dit la conception et la fabrication m'ont passionné et malgré mes déconvenues j'en garde un excellent souvenir.

Au niveau de l'aspirateur étanche pour récupérer de la hauteur, cela ajoute des grosses difficultés pour le construire et l'expliquer dans un manuel de construction. On y pensera surement plus tard quand on maitrisera le reste (la vanne, que l'on veut cylindrique, est la priorité au niveau des améliorations).
Pour les flasques intermédiaires, elles seront ajoutées, surtout si les pales sont encore récupérées dans des bouts de tuyaux de pvc d'évacuation!
Le peu de génératrices que j'ai trouvées sur internet sont des machines synchrones avec une vitesse de synchronisme de 1500rpm, (voire 3000!). Même si nous avions réussi à bricoler une transmission de puissance avec ce que nous avions sous la main pour les autres prototypes, on y dissipait pas mal de puissance ( avec le rendement de l'alternateur de voiture qui frisait les 40%, le rendement global n'était pas heureux). Nous essayons donc de limiter la transmission, au moins réduire d'un étage..
Je ne connais pas grand chose aux génératrices: une génératrice à aimants permanents ne nécessite pas d'alimenter les bobines du rotor, donc il n'y a pas besoin de batteries à courant continu ni d'usures des balais? (je ne sais pas si ce sont les bons termes ni si c'est correct). Quels sont donc ses défauts?
La machine asynchrone est-elle totalement à proscrire?
Connaissez vous des constructeurs/vendeurs de germinatrices synchrones basses vitesses ou à aimants permanents qui pourraient nous convenir?

Connaissez vous des moyens de récupérer des alternateurs sur d'anciens véhicules/machines/installations dans l'idée de la récupération d’alternateurs de voitures?

Merci pour votre aide!

[Gilles21]

Bonjour
Je sais bien que le carter étanche mis en dépression pour récupérer la hauteur de chute est compliqué mais il s'impose dans le cas de très basse chute ou chaque cm de hauteur de chute est précieux.
Si vous prévoyez d'installer une petite banki dans un site exotique ou la hauteur dépasse les 5 m voire les 10m, la question ne se pose plus, le rendement optimal n'étant pas critique, on dénoie largement la roue quitte à perdre un peu de hauteur de chute.
Quant aux PMG ( génératrice à aimants permanents ) ce n'est ni plus ni moins que la "dynamo " qui était installée sur votre vélo et qui vous éclairait plus ou moins en fonction de la vaillance de vos mollets quand vous rentriez très tard du bal au village voisin Entre parenthèse, une " dynamo " qui est en réalité un alternateur !
Ce sont des aimants collés sur le rotor qui induisent en tournant un courant dans les enroulements du stator. Pas de balais ni condensateurs ni rien qui vous complique la vie. Par contre la tension de sortie est proportionnelle à la vitesse de rotation et il vous faudra la maitriser .
L'immense avantage est qu'il existe des PMG de petite puissance à très basse vitesse de l'ordre de 500 t/mn voire moins, donc entrainée par un seul étage de multiplication.
Il y a des spécialistes des PMG sur le forum qui ne manqueront pas vous éclairer sur le sujet