Généralités sur les turbines et calculs

[dB-)]

Bonjour,

je viens de fusionner ici plusieurs sujets relatifs au calcul d'un débit

Bonne soirée

dB-)

[dB-)]

Bonsoir,

je viens de regrouper ici différents sujets relatifs aux généralités sur les turbines et calculs

Bonne soirée

dB-)

[PERRET]

Bonjour,

Avec 600 l/s et 4,5 m de chute nette cela conduit à environ 20 kW aux bornes de la génératrice avec une bonne installation.
Probablement moins si l'installation n'est pas correctement réalisée.

Attention à la tendance de surévaluer la puissance disponible. Cela conduit à un coût excessif et, surtout, à un mauvais rendement en périodes de faibles débits.
Dans les anciennes minoteries la turbine était souvent surdimensionnée pour pouvoir entrainer simultanément, sans problème, toutes les machines lors du démarrage, le matin.

En hydro-électricité ce n'est pas le cas. D'où la nécessité de bien évaluer le débit disponible pour ne pas suréquiper.

[lamproie]

Bonjour Monsieur Perret
Voici la moyenne des débits net (DR de 85l/s déduit) de mon cours d'eau de 1998 à 2018.
-890l/s:95jrs
-750 : 27
-630 : 31
-550 : 22
-450 : 29
-350 : 31
-250 : 35
-150 : 49
TOTAL/ 319jrs
Pour une hauteur de chute net de 5.50m quel débit d'équipement retenir pour une kaplan DR?
Je pense 750/l/s afin de pouvoir turbiner un maxi les petits débit et vue les tendances avec le réchauffement climatique (2017 et 2018)?
Le module est vraisemblablement de 890l/s il est en baisse de 10% sur ces 20 dernières années.
Votre avis
Merci

[moulino51]

Il faudrait établir la courbe des débits classés et avoir un aperçu de l'hydrogramme de cette rivière.
Voir la station de mesure.

Le module est la moyenne des débits annuels.
Je confirme : suréquiper un site est contreproductif.


Gé

[PERRET]

Bonjour,

Dans votre cas je serai tenté de proposer une turbine Kaplan de - caractéristiques nominales - : 650 l/s sous 4,50 m de chute nette.

Avec un ns de 700, la roue aura un diamètre de 0,41 m, une vitesse de rotation de 800 t/mn.
La turbine aura une puissance de 33 CV (24 kW) ce qui permet d'entrainer en bout d'arbre une génératrice sans multiplicateur.
Prévoir une puissance plus importante risque de vous faire sortir du tarif Bleu avec tous les surcoûts que cela entraine.
L'aspirateur conique aura théoriquement une longueur de 2,30 m et un Ø de sortie de 0,73 m.

Normalement une turbine Kaplan DR a souvent un rendement maximum qui se situe habituellement à 80% du débit maximum possible.
La turbine envisagée aura donc un rendement acceptable à partir de 150 l/s ( 23 % de Qn) et qui chutera légèrement à 780 l/s (Q max).
.

Courbes de rendement - 1.JPG

Néanmoins vérifier le relèvement du niveau aval aux gros débits.

Je pense que Didier Beaume sera à même de vous conseiller utilement et de fournir un matériel parfaitement adapté.

[lamproie]

Bonsoir
Merci Mr Perret.
Didier Beaune connait bien mon site,que pense t'il de votre analyse.
Mr Beaune nous n'avons effectivement jamais parlé de la turbine la mieux adapté à notre site,je parle des caractéristiques nominales de la kaplan DR.
Je ne voudrais pas suréquiper...
Merci pour votre réponse.

[dB-)]

Bonjour,

je ne fais pas toujours le lien entre les pseudos du forum et les clients ...

Mais après vérification, si si ... on en a déjà parlé et même reparlé !

Je vous avais proposé une Kaplan double réglage sous bâche spirale, pour bien exploiter les fréquentes variations de débit (contrairement à une turbine hélice à distributeur fixe), avec la roue directement en bout d'arbre d'une génératrice asynchrone (hors d'eau), et dimensionnée à 600 l/s @ 5.50 m de chute nette pour gagner un poil de chute (moins de pertes de charge), rester dans un abonnement 36 kVA, et anticiper les diminutions de débit des années à venir ...

2019-01-15-08h15m11.JPG

2019-01-16-15h43m02.JPG

2019-02-07-08h57m46.jpg

Bon W.E.

dB-)

[lamproie]

Bonsoir,
Il est vrai que pour rester à 36 kva maxi votre proposition était bien 600l/s à 5,50m de chute net en kaplan DR.
Mais est ce bien le bon dimensionnement sachant que dans le prévisionnelle du productible que vous aviez estimé, en équipant à 730l/s ou à 890l/s maximum que peu dériver le bief, les revenus générés serait plus important que d'équiper à 600l/s ...
Le retour investissement serait ainsi plus court en équipant à 890/ls malgré le surcout non négligeable de l'équipement (+40%).
Qu'est ce que je gagne d'équiper à 36kva maxI ?
Qu'est ce que je perds d'équiper au dessus de 36 kva ?
Je n'ai pas tous compris sur le réactif au dessus de 36kva ,pénalité ou autre...n'y à t'il pas de possibilités de masquer ce réactif avec de l'électronique...?
Je me pose la question, somme nous pas finalement en sous équipement en faisant l'impasse de pouvoir équiper avec 130l/s ou 290l/s supplémentaire pour ne pas dépasser les 36Kva...
Une autre question,l'aspirateur devrait avoir une longueur de 3.20m,est ce possible techniquement et sans conséquences sur le rendement?
Pourriez vous nous expliquer le fonctionnement et le dimensionnement de l'aspirateur (longueurs,diamètre),ennoiement ...
Merci pour les réponses à ces interrogations
Cordialement

[ericnoharet]

Bonjour,

Pour la limite à 36KVA, il faut voir le rapport surcout/bénéfice

Surcout du raccordement "ENEDIS", "armoire électrique", turbine et génératrice.

Et le bénéfice, à savoir, combien de jours vous turbineriez le débit supplémentaire d'équipement.
(déduire de cela la petite perte de rendement sur les jour à "faible" débit)

Pour le réactif, il faut bien le gérer au dessus de 36KVA, ce qui implique un surcout de "l'armoire électrique".

Pour l'aspirateur, il fait forcement partie du système, et en dessous de 5 mètres de hauteur d'eau "récupérée" par l'aspirateur, il n'y a pas de soucis.

Il faut voir l'aspirateur comme un bout de conduite forcée. Celui-ci transmet à la turbine l'énergie de la chute par aspiration. La conduite au dessus de la turbine la transmet par pression.

Pour le dimensionnement d'un aspirateur, il y a plein de choses à lire sur le forum, c'est un peu compliqué à expliquer simplement.

Eric