Hauteur de chute

[HEPerrigny]

Bonjour à tous.

Pour rebondir sur l'avant dernier message, un retour d'expérience personnelle.

Nous sommes propriétaires d'un site sur l'Ognon, en Côte d'Or.

Le module est d'environ 30 m3/s, la chute varie de 0 mètre à 2.8 mètres.

Au départ, il y avait une machine de 80 kW sur le cours principal. Dans les années 80, 5 autres machines ont été rajoutées sur une "dérivation" de l'Ognon. Cette augmentation de puissance a été "vendue" à l'époque pour une puissance totale maximale de 450 kW.
Le propriétaire de l'époque a dû vendre car le retour sur investissement n'a pas du tout été à la hauteur de ses espoirs.

Une station hydrologique est située juste en amont de la centrale, et permet de suivre la rivière en temps réel, et d'avoir un bon nombre de données sur les années passées.

Nous avons racheté le site dans les années 2000, (à un autre propriétaire, qui passa la main pour raisons de santé) et rénové une partie des machines.

Après 8 ans d'expérience, il résulte que la puissance maximale atteinte est de 330 kW. Ceci se produit 10 jours dans l'année...

Nous avions correctement estimé la puissance maximum atteinte. Par contre, nous avons surestimé la production annuelle (après rénovation), du fait de l'effacement de la chute quand le débit augmente, que nous avons "mal" jugé.
Quand la chute passe en dessous de 1m, nous ne produisons plus rien.

Quand le débit est de 60 m3/s, nous ne sommes "qu'à" 180-200 kW du fait de l'élévation du niveau aval.
Notre cas idéal est un débit de 25-28 m3/s, qui correspond à une hauteur de chute de 2.20 - 2.40m.

Depuis début décembre, nous sommes à notre troisième crue biénnale...

Attention donc aux sites de basse chute, suréquipés au départ.

jan

[SG.Hydro]

Ca y es MHEC et moi n'allons plus être d'accords lol....

Alors j'ai pas de "printscreen" de superviseur puisque je n'avais que mes bon petit yeux ce jour la (et qu'il n'y avait guère qu'un bon vieux cadran à aiguille pour constater) mais j'ai vu tourner la turbine d'une abbaye (grosse Kaplan avec distributeur fixe en siphon) conçu (il y un bon siècle) pour une chute de 1.25m et gentiment pousser ses 55kW sous 95 cm de chute.... et pourtant sans vitesse variable ou autre subtilité pour tenter de récupérer du rendement.

Je me range sur l'explication de passion-moulin, son équipement (profil de pale, ratio de transmission, etc... tout est calculé (encore heureux) pour sa chute brute moyenne, qui est loin de 1m...

Faut comparer le comparable et la turbine de MHEC avec des profils différents (encore que) et surtout une transmission revu (pour pouvoir tourner plus lentement) donnerait un tout autre résultat avec ses 94 cm... bon elle servirait plus a rien dés qu'il récupère ses 2.25m donc l'exercice serait pas forcement pertinent....

[SG.Hydro]

Bonjour à tous.
Depuis début décembre, nous sommes à notre troisième crue biénnale...

Ha l'Ognon... célèbre par ses caprices

[ericnoharet]

Bonjour,

Avec un metre de chute, on peut faire quelque chose.
Tout est une question de productible/prix.

La physique fait que plus la chute est basse, plus il faut un grand diametre (section de passage d'eau) pour un meme debit d'equipement.
(le debit est la section multiplié par la vitesse, et cette vitesse est fonction de la hauteur d'eau)
Donc l'equipement basse chute est gros !

Afin de rester dans des dimentions de genie civil raisonnable, il faut soit multiplier les machines à axe vertical (helice ou kaplan)
ou avoir des machines horizontales (helice ou kaplan, en bulbe ou autres artifices)

Pour les "roues", le "soucis" est qu'elles tournent lentement et il faut un gros multiplicateur.

Pour moi, je pense que des turbines helices multiples sont "la" solution technico-financiere.
Mais il faut effectivement avoir un profil bien etudié pour cette chute.

C'est surtout ce profil qui semble manquer à l'heure actuelle.

Eric

[Gilles21]

Bonjour
Voilà une bonne synthèse d'Ericnoharet.

[FABIEN 81]

Bonjour,

La roue de coté,
http://michel.fonfrede.pagesperso-orang ... ROUERM.htm
Jusqu’à 1000kw, d'après son concepteur...Ici 15m3 environ. Après il faut voir le prix!
Qu'en pensez vous?

Simplicité, rendement 0.8... Mais sous 0.94 m ou moins, il faut faire attention, les basses chutes deviennent souvent très basses! D'accord avec les autres!

Il vaut mieux de l'imparfait, moins cher qui tourne tout le temps, que du plus que parfait, cher qui ne tourne jamais!
Ne pas suréquiper non plus! Hélas bien trop souvent le cas...

Quelque part sur le forum, il traine le multiplicateur de chute, peut être un bon moyen de réduire la taille de la machine tout en pouvant prendre beaucoup plus d'eau...
Idée reprise par ossberger...

C'est dommage que le solaire, éolien soit sur aidé par l'état, des sites comme celui ci pourraient donner quelques kw, verts! (et plus que le solaire et l'éolien)

Cdt,
Fabien

[CF21]

Bonjour,

La physique reste la physique : un débit de 10 m3/s sur une chute de 1 m, cela fait grosso modo 100 kW de puissance hydraulique brute. Il est certainement plus simple que récupérer les 100 kW venant d'un débit de 2 m3/s sur une chute de 5 m, mais ce n'est pas le profil du bien décrit par yan.

La question est : comment peut-on transformer le maximum en puissance électrique nette (et au moindre coût / meilleur retour sur 20 ans dans l'optique d'un contrat) ? Même si l'on ne peut récupérer que 30, 50 ou 70% de la puissance brute, cela reste une question légitime que se posent les propriétaires de ce genre de bien.

L'exemple de Paul ne permet pas de déduire qu'une chute de ~1 m ne pourra produire que 7 kW : simplement que sa turbine chute à 3% de son nominal à cette hauteur de chute, parce qu'elle n'a pas été conçue (heureusement) pour performer à ce régime Q/H (conclusion que je partage avec Passion Moulin et SG-Hydro).

Fabien 81
La roue Fonfrède (j'avais rencontré son concepteur ici dans une visite commune d'un moulin menacé), j'attends de voir ce qu'elle donne sur le site de Gomméville. Comme souvent dans le monde de la petite hydro, on entend des retours contradictoires : ce serait mieux d'avoir des retours de production ! (Là-dessus, je suis d'accord avec Paul, comparons les compteurs et ce sera le plus utile pour tout le monde. Et j'ajoute : comparons aussi les devis!!). L'histoire même de cette roue paraît assez compliquée – Michel Fonfrède m'a expliqué avoir été en bisbille avec une première société qui commercialise un de ses premiers modèles (Hydrinnov), et avoir conçu un autre modèle pour ne pas être tenu par ce premier contrat. (A ce qu'il m'a dit, Mhylab avait fait un gros travail de synthèse et test sur les roues.)

Sur le papier, la roue est une solution intéressante pour les basses chutes et elle aussi peut se mettre en "batterie" pour récupérer une section large. Dans les devis que j'ai vu passer, c'est moins cher qu'une turbine Kaplan, mais quand même typiquement dans les 100-200 k€ selon les sites (avec le multiplicateur et la géné), donc un coût de revient au kW assez élevé (plus élevé que la solution turbine hélice simple décrite ci-dessus).

[Gilles21]

Bonjour

Bien, on dit que la roue est bien pour les très basses chutes mais que tournant très lentement, elle nécessite un multiplicateur lourd et coûteux .
Peut-on se passer du multiplicateur ?
Je ne sais pas si ce sont les effets d'un long hiver brumeux et gris qui m'ont obscurci les neurones, mais il me semblait avoir vu passer un post ou il était question d'un concept de génératrice à aimants permanents dont le rotor était un flasque de la roue elle-même sur lequel les aimants étaient collés et le stator intégré dans le bajoyer.
Est-ce que je délire ou quelqu'un se rappelle-t-il de ce post ?

[CF21]

Cela m'a échappé (les aimants dans la roue).

Bien, on dit que la roue est bien pour les très basses chutes mais que tournant très lentement, elle nécessite un multiplicateur lourd et coûteux .
Peut-on se passer du multiplicateur ?

Je ne me rends pas compte : est-ce un gros problème, cette multiplication ? Vu que le besoin n'est pas spécialement propre aux turbines hydrauliques, mais se retrouve dans divers domaines énergétiques et mécaniques, il doit y avoir des offres de marché assez diversifiées et pas trop coûteuses en neuf, non ?

[FABIEN 81]

100 a 200 000 euros pour la roue de moulin!
Je suis d'accord avec hgt sur le point du prix des machines en fonction du KW produit, inadmissible!
C'est comme les prix d'une vis hydrodynamique, ou certaines banki!
Attendez! Ce n'est qu'un peu de mécano-soudure!

Comparaison roue turbine:

Mettons 10 tonnes d'acier, ou une turbine idem. 1 partout!
L'un avec un profil simple, assemblé soudé, plans simple, les aubes peuvent être découpé dans du tube au plasma ou laser, de même les cotés de la roue dans une tôle.
L'autre de nombreuses pièces et toutes gauches! Des dizaines, centaines d’heures d'usinage. Plans compliqués.1 pour la roue!
Puis le montage, même avec l'assemblage de la roue. Je dis 1 de plus pour la roue!
Rendement inférieur pour la roue, à vérifier... 1 pour la turbine!
Multiplicateur, turbine a 50 tours ou roue à 12 tours, moi je dis idem! Même si le multi coute 6000 euros de plus non justifié. Usure moindre de la roue. Je dis toujours idem!

Donc 3 pour la roue, 1 pour la turbine, et 1 égalité .

Je fais la comparaison avec une voiture! Pour 10000 euros, vous en avez une, des milliers de pièces moulées usinées, recherche, matériaux peu courant... Rien qu'usiner un moteur! Voiture = 1000 fois plus de pb de conception qu'une turbine ou roue !
Et pourtant 10,15 fois moins cher!
Alors on nous répond, oui c'est une pièce unique! MDR
Ils ont souvent des modèles standards, et puis l'étude par ordi, ça vaut du temps pour la première à fabriquer, après il ne suffit que de changer quelques valeurs!

Pour l’histoire du multi, ou aimants collés il y a bien un sujet, mais des aimants collés sur la roue ou turbine, il faut éviter le fil de fer, les limailles fer, bouts de fer, lors d'une crue... Je suis septique, comme les fosses! A voir!

J'ai vu des devis hallucinants! Des dizaines de milliers d'euros un dégrilleur ou 2 poulies!
A ces prix je me lance dans la mécanique! Ah mince c'est mon métier, il faut que je change de boite!:lol:

Au point de vue rentabilité, il faut faire attention des charges imprévues, comptage 1000 a 3000 euros par an, assurances, pêche...

Cdt,
Fabien

Ps, si quelqu'un cherche un mécanicien en cdi dans le Tarn, je suis là...