Forum de la petite hydroélectricité

Bonjour projet-moulin,

On patauge....on patauge.....
Augets 1,4 m ?
Augets 1,9 m ?

Bon allé hop tu nous fais un croquis avec les cotes qui vont bien STP


Gé

Bonjour,

je nettoyais il y a quelques jours une transmission hydrostatique sur un engin agricole, et j'étais épaté par les progrès réalisés en hydraulique ces dernières décennies : flexibles, pompes et moteurs à débit variable, qualité des usinages, huiles, distributeurs proportionnels en modulation de largeur d'impulsions, clapets parachutes et pilotés, etc ...
D'où mon idée : pourquoi ne pas utiliser l'hydraulique pour la transmission d'une roue à aubes : l'hydraulique s'accommode très bien de la lenteur, des efforts énormes, et la modulation des mouvements se fait du bout des doigts par des électrovannes ...

Exemple avec le croquis ci-dessous : le récepteur hydraulique, placé directement sur l'arbre de la roue, est constitué de trois vérins à double tige (pour présenter la même cylindrée dans les deux chambres) et placés à 120° sur un support en tôle de 30 mm par exemple (habilement nervuré bien sûr). Les 6 sorties des vérins attaquent un redresseur en pont (ici des clapets, et non des diodes ...), l'accumulateur permet de lisser la pression (mais le redressement du "triphasé" présente déjà peu d'ondulation), et ensuite on attaque un petit moteur hydraulique rapide entraînant la génératrice.
Bon, je vois déjà venir les critiques : Ouiiiiii, tout çaaaaa, c'est joliiiii, mais ... le rendement n'est pas bon en hydraulique !

Et bien je pense que ça vaudrait le coup de vérifier, car cette solution est très compacte, silencieuse, souple, elle permet de passer facilement en roue libre (vanne V1) ou d'arrêter complètement la roue (vanne V2), le clapet de décharge évite la casse mécanique. Le rendement des vérins est plutôt bon, il faudrait des flexibles, clapets, et vannes de bonne taille, mais je pense que c'est jouable !

dB-)

salut
oui c'est séduisant !!!!
effectivement j'ai peur que le rendement plombe un peu l'affaire... il faut en tout cas un dimensionnements du circuit optimisant franchement le rendement !

pourrais tu me donner un CDC (ex concret), ca ferait un bon sujet à creuser avec mes étudiants :-)

Didier,

L'idée est en tous cas assez séduisante en eolien, j'ai pas mal d'articles la dessus, tu peux jeter un œil sur
- http://www.artemisip.com/our-technology
- http://www.chapdrive.com/technology

Je joint 2 pdf pour ceux que cela intéresse, en éolien le but est d'une part de minimiser voir se débarrasser de la boite (qui est en général le point faible tant en terme de fiabilité que de bruit) et d'autre part de pourvoir travailler en vitesse de rotor variable avec uen génératrice asynchrone classique.

Bonjour,

Il y a quelques années j'ai participé à la motorisation d'un catamaran avec un seul moteur placé en position centrale. Pour la transmission il a été étudié l'électricité et l'hydraulique.

Le client a choisi l'hydraulique car cela lui permettait de s’affranchir des problèmes liés à l'électricité en milieu marin.

Je me souviens qu'au niveau rendement cela n'était pas ridicule à partir du moment où l'on utilisait des émetteurs et des récepteurs à pistons.
En effet une pompe à pistons ( comme les vérins dessinées par DB) a un rendement de 0.97 0.98 toutes les autres pertes sont liées à l'échauffement, frottement et éventuelles fuites. On peut je pense envisager un rendement final aux alentours de 88/90% ce qui dans le cadre d'une roue de moulin tournant à basse vitesse me parait excellent.

Comme dans les exemples éoliens relatés par SG Hydro on peut même envisager la vitesse variable sans électronique de puissance !
Un soin particulier devra être apporté au dimensionnement et à la conception de la tuyauterie.

L'idée avait été évoquée par les concepteurs de la VLH mais abandonnée selon un des concepteurs en raison d'un mauvais rendement , mais je ne connais pas les détails de la transmission qui avait été envisagée.

Cdt

TG

Bonjour,

L'idée DB me semble séduisante, tout au moins pour de petites puissances < 10 kW (roues à aubes) où les paliers et surtout où la transmission peuvent se trouver noyés en cas de crue.
Le rendement n'est pas le but ultime, la fiabilité et un entretien réduit étant primordiaux.

Il doit bien avoir dans le Forum un bricoleur, tel notre ami Fernand, capable de faire un prototype.

Idée, qui vaut ce qu'elle vaut : utiliser un moteur hydraulique lent - tel le moteur roue hydraulique Poclain de grosse cylindrée (2000 ou 3000 cm3 par tour) couplé à un moteur hydraulique classique accolé à la génératrice.

Lien direct : http://www.poclain-hydraulics.com/_uplo ... 78122E.pdf

Le rapport des cylindrées doit correspondre au rapport de transmission souhaité, au rendement près.

Exemple : Moteur roue Poclain ; cylindrée 2004 cm3/tour - Vitesse d'entrainement : 10 t/mn . Débit : 0,33 l/s ; à cette vitesse et à la pression de 150 bars, la puissance disponible est d'environ 4,9 kW (au rendement près). Nous disposons donc de 4,9 kW à 150 bars - OK.

Nous souhaitons entrainer un alternateur de 4 kW, auto régulé à 1500 t/mn. Nous aurons besoin d'un moteur hydraulique d'un cylindrée théorique de 13,3 cm3/tour. Compte tenu du rendement qui n'est pas égal à 1, un moteur 12 cm3/t fera l'affaire. Tout a fait courant et bon marché.

Notre transmission va avoir un rendement théorique de : disons 90 %. Les pertes à dissiper seront alors de 490 W. Nous disposerons d'une puissance utile de 4,4 kW - OK.
Pour avoir une faible perte de charge dans les tuyauteries, il ne faut pas y dépasser une vitesse d'huile de 1 m/s avec un débit de 20 l/mn. Diamètre de la tuyauterie choisie : tube sans soudure Ø 25 x 2 mm
Me reste à calculer les perte de charge, qui devraient rester raisonnables.

Si nous avons 30 m de tubes de liaison Ø 25 mm à l'air libre (k = 10 W/m2.°C) et 490 W à dissiper, l'échauffement de l'huile sera de l'ordre de 21°C par rapport à la température ambiante.
Tout a fait acceptable.

Si la puissance est supérieure, utiliser un moteur roue de cylindrée supérieure ou, pourquoi pas, utiliser 2 moteurs roues qui serviront également de paliers pour la roue.

Tout est à vérifier, me corriger ou contredire si besoin est. Je n'ai jamais eu entre les mains ou vu un moteur Poclain.

Reste à faire la tournée des ferrailleurs pour récupérer ces fameux moteurs Poclain.

bonjour,

Bonne démonstration Claude, pour le refroidissement, une boucle par la rivière ferait un bon échangeur huile-eau et garantirait une température presque stable été comme hiver.
Pour le rendement, dans ce que j'ai commencé à regarder, ce serai plutôt 88 à 90 %
Je m'étais déjà dit qu'il faudrait creuser cette voie employée pour les engins de chantier et les bateaux, mais je n'ai pas pris le temps
J'adore ce forum, vous êtes aussi "fous" que moi
J'ai en cours la restauration de ces deux roues pour une puissance de 23 KW, mais la solution en matériels neufs, paraît inabordable si on la compare à des poulies courroies cdt

Thomas

Bonsoir,
C'est le système qui est utilisé dans la centrale houlomotrice Pelamis avec une puissance de plusieurs MW , pas de limite de puissance pour nos petites roues...

Salutations à tous

Bonjour,

pour une petite roue, de quelques kW seulement, on peut sûrement utiliser comme pompe un moteur hydraulique lent, par exemple un moteur de barbotin de pelleteuse, ou encore le moteur de tourelle. Comme ce matériel n'est pas conçu pour un usage permanent, je pense qu'il faut sur dimensionner carrément d'un facteur 3 ou 4 pour obtenir une certaine longévité.

J'avais réparé il y a quelques années deux anciennes pelleteuses des années 70, une Richier H15C2 sur chenilles, et une Ford (ex Richier) P45 sur pneus, voici quelques extraits de la documentation technique que j'ai conservée :
Remarque : le moteur ci-dessus n'est pas un moteur lent, sur la pelle Ford, il attaquait une boite à deux vitesses mécaniques, suivie d'un pont avec réducteurs dans les moyeux de roues.

Attention, la plupart des moteurs lents courants, type barbotins ou tourelle de pelleteuse, sont différents du moteur Poclain (pas facile à trouver en occasion) cité par M. Perret : ils comportent un réducteur interne, de type épicycloïdal à engrenages.

Ci après des exemples de moteurs "explosés" sur lesquels je suis intervenu quand je travaillais dans la maintenance d'engins de chantier :
Je pense que ce type de moteur ne convient pas pour des roues, il faut préférer des moteurs sans multiplicateur.

Par exemple, une roue qui fournit 15 kW à l'arbre à 6 tr/min délivre un couple de 15 000 / (6 * pi / 30) = 24 000 Nm, le moteur MS 25 cité plus haut ne convient plus, son couple maximum est de l'ordre de 5 000 Nm soit 500 daNm à 100 bar, soit un couple 5 fois trop faible (mais il était bon pour 5 kW, sans marge de sécurité toutefois). Si vous voulez utiliser cette solution, il faudrait maintenant "taper" vers un moteur MS 125, avec un couple de 24 000 Nm, puissance 240 kW à 50 tr/min et 450 bar, poids (masse) environ 500 kg , coût ...
Prendre en plus un coefficient de sécurité de 2 pour être tranquille, et/ou prévoir un point faible quelque part, facile et moins coûteux à remplacer qu'un moteur cassé (...), par exemple un accouplement à plateaux avec goupilles de cisaillement, ou un manchon de serrage, en plus bien sûr de la valve de décharge.

Je crois que les vérins du début du sujet sont plus adaptés, au point de vue simplicité, lenteur, encaissement du couple énorme, coût, et longévité. Le point délicat est le maneton du vilebrequin, avec ses trois départs articulés vers les tiges de vérins : bel ensemble mécanique à concevoir (par exemple pour la roue de 15 kW à 6 tr/min, on obtient un effort de près de 5 t (pardon, 5 000 daN) sur un maneton situé à 50 cm de l'axe, plus le coefficient de sécurité, disons donc 10 t en porte-à-faux, avec inversion du sens à chaque tour de roue, donc fatigue, donc nouveau sur-dimensionnement ...

Sinon, avec l'hydraulique récente, la variation de vitesse est en effet très facile, de même que l'interfaçage avec un automate !

A suivre ...

dB-)

Bonjour,
Pour infos, dommage que l'on ne connait pas le passé d'un réducteur d'occasion, son nombre d'heures de fonctionnement, son usage.
Celui-ci à une denture parfaite, mais quand on le fait tourner, il ronronne, ce qui n'est pas compatible dans un moulin où on y habite ....pourquoi???, je me propose de remplacer les roulements.
Un autre identique , il est très silencieux et je lui monte un alternateur dessus.
Reste que pour moi, c'est une bonne occasion à condition de le rénover soi-même.
PF