Réhabilitation d'un ancien moulin de plaine

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Erwan

Re: Réhabilitation d'un ancien moulin de plaine

Message par Erwan »

Bon alors, on a fait un peu de sondage pour essayer de trouver un fond, des fondations... Ce n'est pas très probant.. mais apparemment 70cm sous le niveau minimum de l'eau, on trouve comme une partie plus solide...
  • Avec les informations de Mr Perret nous envisageons de remonter la turbine jusqu'à 0,24m en dessous de niveau du seuil (perte en charge max du canal amont 0,14cm à 0,74m³/s) ce qui permettrait d'allonger l'aspirateur jusqu'à 2,21m soit 0,98m/s à la sortie de l'aspirateur(8°)
  • Avec 15cm de l'aspirateur immergé, et 15 cm de dalle, les 40 cm restants vont-ils être suffisants pour évacuer l'eau? eric parle de 1 à 2 fois le diamètre de l'aspirateur, on en est loin, apparemment juste calculer la surface par laquelle peut s'échapper l'eau (la surface cylindrique au dessous du cone) n'est pas juste (elle ferait 0,9xPIx0,4=1,13m² ce qui donnerait 0,56m/s si ce calcul était ok
  • Question: Faut-il envisager un aspirateur coudé, une excavation sous la turbine (si oui de combien ou comment le calculer) ou juste mettre l'aspirateur comme on le pense
  • Confirmation: La chambre d'eau de 1,8x1,8x0,85m avec la turbine immergée sous 30cm≈ (tout en haut de la chambre) et le petit bourelet à l'entrée (une idée de la taille du bourelet) est suffisante et il n'y a pas besoin de faire de spirale?
Je vais essayer d'envoyer un plan de ce que l'on prévoit
Merci encore
jacques 1215
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Re: Réhabilitation d'un ancien moulin de plaine

Message par jacques 1215 »

Bonjour,

Attention, dans cette configuration, il faut IMPERATIVEMENT que le plafond de votre chambre d'eau soit parfaitement étanche à l'air sinon votre machine va aspirer de l'air et le rendement sera considérablement affecté, (sans parler du bruit et des vibrations)

Jacques1215
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dB-)
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Re: Réhabilitation d'un ancien moulin de plaine

Message par dB-) »

Bonjour,

j'ai parcouru à nouveau rapidement l'ensemble du sujet :

- juste une remarque : les photos (hébergées à l'extérieur du forum) ont disparu, c'est dommage, cela ne facilite pas le travail des intervenants qui pourraient vous aider, et c'est dommage pour ceux qui entreprennent un travail semblable. Le plus simple est de stocker les images sur le forum, celui-ci "pèse" déjà 13 Go, essentiellement de documents joints, on en est plus à quelques photos ;) et je réalise régulièrement des sauvegardes.

- concernant les biefs : chaque site est particulier, on peut recalibrer un canal, augmenter ainsi sa section mouillée et diminuer la vitesse d'eau et la perte de charge. Mais au fil des ans il se recrée un équilibre en fonction de la nature des berges, des crues, des sédiments transportés par le cours d'eau, du fonctionnement de la turbine, etc ... Une faible vitesse d'eau provoque un fort dépôt de sédiments, et j'ai eu l'occasion de voir un bief de 300 m de long recreusé artificiellement de 70 cm par des journées de pelleteuse, et comblé à nouveau en deux jours de crue ... Donc on peut faire cela, mais il faut aussi prévoir des vannes de décharge, les ouvrir complètement en temps de crue pour maintenir une forte vitesse dans les biefs et éviter les dépôts. Selon les sites, cela n'est pas toujours possible, surtout en faible chute : crue = charriage de nombreux sédiments + diminution de la chute, parfois faibles débits dans les canaux, dépôt de vase, sable, etc ... Donc plus on s'éloigne de l'équilibre "naturel" d'un bief (sauvage ! :D ), et plus il faudra d'heures de pelleteuse chaque année pour en faire l'entretien (simple observation personnelle).

- dans l'ensemble, sur votre projet il y a beaucoup trop d'inconnues pour réaliser à distance des calculs au centimètre ou au pour-cent près : nature et forme des biefs, quel sera l'effet à long terme du re-calibrage du canal de fuite, où se trouvera la turbine dans la chambre d'eau (en largeur, longueur, et altitude), etc ... donc personnellement je pense que les intervenants peuvent orienter chaque étape dans la meilleure direction possible, sans pouvoir quantifier un résultat précis, ni surtout promettre une puissance. Il faut privilégier les solutions simples et minimiser les coûts car la puissance injectée restera modeste.

- remonter la turbine ? pourquoi pas, mais si vous voulez placer un béquet en haut de l'entrée de la chambre d'eau, cela veut dire que vous souhaitez empêcher l'entrée d'air (sinon il ne sert à rien, et il est même nuisible), pour remonter artificiellement le niveau d'eau dans la chambre, et éviter les vortex au dessus du distributeur : d'accord, mais à ce moment là, tout le haut de la chambre d'eau doit être parfaitement étanche : murs et plafond bétonnés étanche, éventuelle trappe de visite étanche, commande du distributeur de la turbine étanche, et, plus délicat, passage de l'arbre de la roue étanche (donc un joint tournant quelque part). Personnellement, pour une petite installation comme celle là, je choisirais les solutions les plus simples possible, à savoir ne pas remonter la turbine, pour garder au moins 80 cm centimètres d'eau au dessus du distributeur, pas de béquet, pas de "pneumatisation", éventuellement un ballon qui flotte et vient colmater les débuts de vortex (faire une recherche sur le forum, ça marche !).

- concernant la chambre d'eau, je ne construirais pas de chambre spirale, mais une simple chambre rectangulaire "à l'ancienne", avec la turbine placée plus près d'un mur en fonction du sens de rotation de la roue : par exemple, pour une roue tourbant à droite vue du haut (dextrogyre, ou aiguilles d'une montre), la turbine est implantée plus près du mur en rive droite, l'eau a ainsi plus de place du coté gauche, qui présente la plus grande portion d'entrée du distributeur. Faites S.V.P. une recherche sur le forum, on a déjà parlé de tout ça.

- de même pour l'aspirateur, une recherche sur le forum donne quantité d'informations. Personnellement je choisirais un angle un peu plus grand que 8°, par exemple 12°, ce qui donne pour une même longueur une plus grande surface de sortie, donc une plus faible vitesse d'eau, et diminue ainsi l'importance de la hauteur libre entre la base de l'aspirateur et le radier. Par exemple pour une chute d'environ 1.70 m (je m'y perds un peu dans les débits et chutes de votre site :) ), avec une roue Francis de 590 en sortie prenant environ 500 l/s, je trouve un aspirateur à 12° d'environ 1.60 m de long, 1 m de diamètre en sortie, une vitesse d'eau d'environ 0.75 m/s, et une distance minimale sous l'aspirateur d'environ 0.8 m.

- globalement, au vu du nombre d'inconnues, et avec la turbine choisie, je crois qu'il est raisonnable de viser une puissance à l'arbre de l'ordre de 7-8 kW, et donc une puissance électrique produite de l'ordre de 5-6 kW. A la mise en service, tout gain en puissance sera le bienvenu et une heureuse surprise, mais je crois qu'il faut garder à l'esprit cet ordre de grandeur de production, et ne pas se lancer dans des travaux trop importants autour de cette turbine : ils ne feront gagner que quelques centaines de watts.

Bon W.E.

dB-)
didier Beaume, DBH Sarl 33 les Chênes 88340 Le Val d'Ajol, RCS Epinal Siren 510 554 835 capital 50 000 € APE 3511Z TVA FR82510554835
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Erwan

Re: Réhabilitation d'un ancien moulin de plaine

Message par Erwan »

En effet c'est un petit peu confus... alors un petit récapitulatif:
  1. - Premières mesures et calculs, sur site en l'état Chute brute approximative
  2. - Construction d'un pont vanne au début du bief amont pour faciliter la suite des travaux (pas de vanne de garde à l'origine (ou au moins pas de traces depuis les plans napoleoniens)), réhabilitation de tunnel de décharge
  3. - Entretien du canal avant et autres mesures Chute brute aproximative perte en charge amont sous 800l/s 0,1m
  4. - Achat de la turbine Débit max et vitesse définis calculs en fonction de la hauteur et du Ns (229)
    Débits.png
  5. - Entretien du canal aval Chute brute définie 2,74m reste à voir la perte en charge aval
  6. - Dégagement d'un des deux tunnels, découverte des fondations et du seuil "originel" cotes définitives du possible
Tout cela plus nos erreurs de débutant a donné "un peu" d'hésitation et de fluctuation dans les données :oops:

Le tout se précise de plus en plus même si comme le dit DB les millimètres semblent bien imprécis enfin bon il faut bien baser les calculs sur des chiffres :)

Nous sommes entrain de se préparer à couler les premières dalles et à commander l'aspirateur, nos plans et calculs en sont donc à ce point:
Aspirateur.png
Sommes nous dans le juste? :?:
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Erwan

Re: Réhabilitation d'un ancien moulin de plaine

Message par Erwan »

plancoupe-03.jpg
Et un petit plan pour égayer tout ça
Merci encore à tous
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ericnoharet
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Re: Réhabilitation d'un ancien moulin de plaine

Message par ericnoharet »

Bonjour,

ça à l'air pas mal.

Une petite amélioration serait d'incliner l'aspirateur vers l'aval de 6.25° (soit mettre la partie amont à la verticale)
Je l'ai déjà vu, cela dégage bien la sortie d'eau.

Eric
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Re: Réhabilitation d'un ancien moulin de plaine

Message par dB-) »

Bonjour,

suite à votre mail j'ai remis en ligne quelques une des photos qui avaient disparu dans vos précédents messages.

Bonne journée

dB-)
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Re: Réhabilitation d'un ancien moulin de plaine

Message par dB-) »

Bonjour,

sur un projet complet comme celui-là, je crois qu'on ne peut pas vraiment donner de conseils à distance : c'est la limite du forum, qui reste intéressant pour des questions plus ponctuelles.

Il n'y a pas qu'une seule disposition de turbine possible, mais des quantités, voir l'ingéniosité des milliers d'installations qui ont été réalisées depuis plus de 100 ans, et chaque cas est un choix entre le prix, les performances, le génie civil existant, les niveaux de crues, etc ... Toutes choses qu'il est difficile de décrire d'un coté, et de bien appréhender sur un écran de l'autre !

Avec votre disposition, la chambre d'eau sera en légère pression (la dalle subira probablement quelques tonnes de poussée vers le haut quand même ...), c'est plus simple à gérer qu'une chambre en dépression, mais c'est une disposition que j'ai vue assez rarement.

Prévoir de réviser le presse étoupe au niveau de l'arbre de la roue (la portée de l'arbre à cet endroit doit être saine), et de vérifier l'étanchéité de tous les axes de directrices pour éviter les remontées d'eau qui stagneraient ensuite sur le mécanisme.

Avec cette disposition, le volume de la chambre d'eau est plus faible qu'avec une chambre d'eau à ciel ouvert, les vitesses d'eau y seront donc plus grandes : une forme rectangulaire aurait suffit à une "vaste" chambre d'eau à ciel ouvert, mais pour ce "petit" volume il serait mieux (comme vous le pensiez quelques messages avant) de réaliser une chambre spirale. Reste que l'entretien du distributeur ne sera pas facile (enlèvement des feuilles et petites branches).

La solution classique, à l'époque, ressemblait plus souvent à ceci :
plancoupe-03 bis.jpg
Avec cette disposition, l'eau arrive de face, il y a de la place, les vitesses sont relativement faibles, la chambre est quasiment toujours cubique, les directrices sont accessibles, une bonde permet le dégravage, la condensation ou les éventuelles fuites d'eau coté mécanisme (directrices ou presse étoupe) ne s'accumulent pas, on les évacue si besoin par une bonde, et on renvoie facilement le mouvement à l'étage au dessus, ou horizontalement, par une courroie qui donne souvent la bonne vitesse à la génératrice en un seul jeu de poulies : ça me semble plus simple, mais tout est possible, votre solution convient aussi !

Bon W.E.

dB-)
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Erwan

Re: Réhabilitation d'un ancien moulin de plaine

Message par Erwan »

C'est en effet le montage originel de cette turbine (une double à axe horizontal).. L'absence de coude et le vendeur nous ont orientés vers cette disposition..

- Pour volume de la chambre trop juste (1,8 x 2,1 x 0,7)
  • Nous pouvons abaisser la dalle de 0,2 - 0,4m pour augmenter le volume d'eau, je ne sais si ce sera suffisant
  • Sinon comment calcule-t-on une spirale? est-ce une forme géométrique connue? Archimède, Logarithmique... une section "carrée rectangulaire est-elle suffisant ou une section ronde est-elle nécessaire?
  • En même temps que je pose la question, j’essaie de chercher sur le forum
- Le plafond de la chambre d'eau est prévu en métal (6-8mm) pour faciliter le montage, et l'écoulement de l'eau qui suinterai des différents "passages d'eau" axe de la turbine et des directrices.. De par la construction les mécanismes ne seraient jamais dans l'eau

- Pour l'aspirateur
  • Nous avons essayé de suivre les conseils d’Eric, une fin biseautée est-elle préférable?
  • Si la turbine est désaxée elle va se rapprocher un peu trop à mon goût de l'un des murs latéraux du canal de fuite, peut-on orienter légèrement le cône pour essayer de diriger le "jet" vers le centre du canal de fuite
    Aspirateur-02.jpg

Que de rebondissements, merci à vous de cette attention, ici on continue à avancer dans l'argile et la vase

@DBH: En effet ne doit pas être si simple de se rendre compte d'une situation de si loin, cependant vos conseils nous sont précieux et ici sur place nous essayons de faire la part des choses entre le faisable, l'existant et le budget..
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PERRET
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Re: Réhabilitation d'un ancien moulin de plaine

Message par PERRET »

Bonjour,

Une chambre d'eau en escargot est parfaite, c'est celle qui occupe le moins de place.
Si vous avez la place, rien n’empêche de faire une chambre d'eau rectangulaire ou carré.
C'est souvent ce qui est retenu pour les petites Francis
Si une volute est souhaitée, sa section se calcule pour conserver une vitesse d'eau identique autour des directrices.
Chambre d'eau (2).JPG
En résumé, oublier la chambre d'eau spiralée qui entraine des difficultés de réalisation, d'accès aux directrices.
La perte de rendement sera minime et sans importance en autoproduction.
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Claude PERRET
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