Turbines Dive

[Toubab]

bonjour,
je trouve le concept de la turbine Dive très intéressant...
connaissez vous des sites sur lesquels ce type de turbine serait installé ?

quel est votre avis sur cette technologie ?

merci !

[FranceHydro]

Centrale électrique de Châtel Chéhéry, France
Donneur d’ordre:
SHEMA France
Mise en service:
février 2012
Hauteur de chute:
5,50 - 5,80 m
Rotor diamètre:
1080 mm
Puissance nominale:
200 kW (puissance d’alimentation nette)
Voir quelques images dans le film réalisé par France Hydro http://www.france-hydro-electricite.fr/ ... ilms-hydro
Centrale du XXIe siècle

[MHEC]

Bonsoir Toubab,

On en a beaucoup parlé, n'hésitez pas à faire une recherche en haut à droite avec ce mot clé "dive"

quel est votre avis sur cette technologie ?

Si vous voulez mon avis, pas de soucis la voici:
Comme je l'ai déjà dit, cette machine cumule QUE des inconvénients (et pas grand-chose du côté avantage par rapport à la Kaplan DR):
- Turbine à hélice donc, pas du tout adapté à nos rivières compte tenu des fluctuations très importantes du débit.
- Génératrice de type PMG donc, pas mal d'électronique, fragile, coûteux et qui ne dépasse guère les 10 ans de fonctionnement.
- Comme la Kaplan et la Francis, elle irrite notre chère administration car elle n'est pas ichtyophile.
- Vérin des directrices fonctionnant dans l'eau, à éviter (nous avons l'exemple des Francis) ça risque de gripper et de fuite (obligation d'une huile bio).
- Le prix ? Très certainement bien plus cher qu'une petite Kaplan de type siphon du coup, cette machine est bien moins rentable.

dive-turbine-chile.jpg

Ceci dit, si vous avez beaucoup de "sous", ne pas avoir peur des pannes, le rendement de cette machine n'étant pas votre priorité, une passion pour un investissement dans du matériel innovant, effectivement, dans ces conditions, cette machine est pour vous !

Bonne soirée.

PV

[mouche]

Bonjour,
Dans la pièce jointe du message de Toubab du 27 mars 2013 on trouve en page 5 une courbe de rendement de la turbine Dive.
Je joins également une courbe de rendement issue d'une présentation de la Dive Hybride par 2EI.
Problème les 2 courbes de rendement sont très différentes. Exemple à charge partielle 40% on trouve un rendement de 80 % sur la courbe du PDF de Toubab et on trouve 65 % sur la présentation de 2EI... Qui a raison ?
Mouche.

[dB-)]

Bonjour,

les deux courbes peuvent être justes ...

La première courbe est probablement celle d'une turbine prenant le débit maximum (distributeur ouvert complètement), mais sous une hauteur de chute variable : dans ces conditions, le "remplissage" de la roue se fait toujours bien, la variation de vitesse permet d'avoir un triangle des vitesses respecté alors même que la vitesse d'eau varie (en fonction de la chute), et le rendement à hauteur de chute partielle n'est pas trop mauvais. Dans la pratique une telle utilisation de turbine est assez rare (par exemple, chute variant entre 2 et 6 m avec toujours le débit maximum).

La seconde courbe est probablement celle d'une turbine prenant un débit variable (selon le réglage du distributeur) sous une chute relativement constante (pas vraiment précisé non plus), donc beaucoup plus réaliste, et là on voit les limites de la variation de vitesse. A chute constante, quand on ferme le distributeur, le débit diminue et le "remplissage" d'une roue à pas fixe est moins bon : dans une Kaplan DR les pales se resserrent à petit débit et les filets d'eau restent bien guidés, ici ce n'est pas le cas, et le rendement s'écroule malgré la variation de vitesse.

Question rendement, une roue à incidence fixe, même en vitesse variable, ne peut pas rivaliser avec une roue à incidence variable et vitesse fixe.

Pour bien apprécier les performances d'une turbine il faut disposer de sa colline de rendement, voici celle que je trouve pour une turbine hélice (pas fixe) à distributeur réglable, vitesse variable, et dimensionnée pour prendre 3 000 l/s @ 3 m de chute :

2019-04-02_073806.png

La courbe montre qu'à chute constante la variation de vitesse ne sert pas à grand chose :

- à 3 000 l/s @ 3 m @ 300 tr/min on est à 92 % de rendement
- à 1 500 l/s @ 3 m @ 300 tr/min on est à 50 % de rendement

Ces courbes donnent le rendement de l'eau à l'arbre, ensuite il faut déduire les pertes de la transmission (si elle existe), les pertes du générateur, et les pertes du variateur de vitesse, qui n'est "bypassé" qu'à vitesse nominale (en mode hybride).

Ce type de turbine a des atouts, mais pas au niveau du rendement (simple avis personnel, et je peux me tromper, comme tout le monde )

Bonne journée

dB-)

[jejekart]

- Comme la Kaplan et la Francis, elle irrite notre chère administration car elle n'est pas ichtyophile.

dans leur documentation elle est donné pour être ichtyocompatible

c'est peut être une bonne atout dans certaine situation et elle est surement moins chère qu'une VLH.

après comme il démontre que cette turbine est ichtyocompatible!!! peut être justement par ce que les palles sont fixe et on le profil hélicoïdale semblable a une vis hydrodynamique.
mais a mon sens elle n'est pas plus ichtyophile qu'une grosse Kaplan qui tourne a des vitesses faible.

encore faut il que les espèce piscicole arrive a se faufiler entre deux pales

[mouche]

Bonjour,

Merci DB pour ces explications.

En fait je n'ai pas trouvé beaucoup de documents chiffrés sur le rendement de la turbine Dive et sur le site du constructeur je n'ai trouvé rien de précis.

Pour vos calculs sur votre logiciel de simulation (peut on savoir le nom de ce logiciel ?) :
- à 1 500 l/s @ 3 m @ 300 tr/min on est à 50 % de rendement je suis d'accord, mais quel est le rendement max et à quelle vitesse pour 1 500 l/s @ 3 m ? Je n'arrive pas à trouver ces valeurs dans le graphique...

J'avais imaginé que la turbine DIVE avait un rendement proche de la Kaplan DR, je commence à comprendre que les rendements des 2 machines sont en fait assez éloignés. Mais je trouve cette turbine quand même très intéressante car on peut difficilement faire plus simple... c'est d'ailleurs la raison de son succès...

[MHEC]

Bonjour,

Mais je trouve cette turbine quand même très intéressante car on peut difficilement faire plus simple...

Réaliser une Kaplan DR n'est pas plus compliqué. De plus, avec sa génératrice asynchrone (pas d'électronique couteux) qui va bien avec sera très certainement moins onéreux que la Dive qui nécessite un arsenal d'armoires électroniques !

Ceci-dit, si votre débit dérivé est contant toute l'année (par exemple, l'installation sur un canal et débit régulé par une écluse), effectivement, comme toutes les machines à hélice, vous pouvez opter pour cette turbine.

PV

[dB-)]

Bonjour,

En fait je n'ai pas trouvé beaucoup de documents chiffrés sur le rendement de la turbine Dive et sur le site du constructeur je n'ai trouvé rien de précis.

Moi non plus !

quel est le rendement max et à quelle vitesse pour 1 500 l/s @ 3 m ? Je n'arrive pas à trouver ces valeurs dans le graphique...

La variation de vitesse n'est intéressante que si la chute varie (*), ici on est à chute constante et au niveau rendement la variation n'apporte rien, ou peu (**), ce qu'indique le graphique.

(*) Voir la littérature spécialisée comme le Ténot ou le Vivier
(**) J'ai équipé 4 petits sites (de 2 à 20 kW) en turbine hélice à vitesse variable :
- celle-ci apporte une souplesse indéniable aux turbines hélice
- elle permet de trouver le point de puissance maximale (au Wattmètre) pour une chute et une ouverture données
-de démarrer et de s'arrêter en douceur
- de diminuer le bruit à faible charge
- d'éviter des fréquences de résonance
- le variateur peut éventuellement faire office de protection de découplage
- la vitesse variable semble apporter un léger supplément de rendement à débit partiel, mais je n'ai pas pu vérifier cela par des mesures précises

Un peu de lecture si vous voulez approfondir le sujet :

status report variable speed in small hydro power.pdf

These BREBAN vitesse variable en hydro.pdf

J'avais imaginé que la turbine DIVE avait un rendement proche de la Kaplan DR

A la chute nominale, au débit nominal, et en mode hybride (connexion directe du PMG sur le secteur), il est probable que le rendement de l'eau à l'électricité soit semblable à celui d'une Kaplan DR en entraînement direct, mais dès qu'on s'éloigne des conditions optimales, je pense que le rendement est moins bon.

on peut difficilement faire plus simple

Euuhh si, en enlevant les armoires de la variation de vitesse, et en plaçant le générateur hors d'eau, c'est à dire avec une machine classique

c'est d'ailleurs la raison de son succès...

Le nombre de turbines posées est à comparer avec le nombre de Kaplan DR en service ...

Encore une fois, je n'ai rien contre ces turbines qui semblent bien étudiées et bien réalisées, mais je pense qu'elles sont surtout intéressantes sur des sites à débit régulier (à moins d'en placer plusieurs côte à côte).

Bonne journée

dB-)

[mouche]

Bonjour,

Je viens de voir sur le site du constructeur DIVE, une turbine avec une roue originale (à mi chemin entre une Francis et une Hélice ?).
Cette roue m'est inconnue (roue de type HAX ?). Il semblerait que cette roue ait un meilleur rendement à charge partielle que l'hélice...

Bonne soirée.