Forum de la petite hydroélectricité

Bonjour Bruon,

La référence DUMONT KVOS 1700-140 veut dire 1700 l/sec à 140 t/min sous 1 mètre de chute, en multipliant ces chiffres par la racine carrée de la nouvelle chute, ici 3 m, on obtient :

1700 x racine de 3 = 2944 l/sec , 140 x racine de 3 = 243 t/min

Cette turbine sous 3 m de chute nette devrait sortir 75 kw à l'arbre, rendement à 85% (87% dans les calculs DUMONT), diamètre de la roue 1000 mm

1- Si je regarde la hauteur de chute et le débit max, je conclus que la turbine est sous-dimensionnée puisque le calcul donne comme résultat 85Kw et non 60Kw. Première question : est-ce que je me trompe?

Eh oui, vous confondez puissance brute de la chute et puissance à l'arbre, ou aux bornes :
2.950 m3/s sous 3m de chute = 2.95x3x9.81=86.81 kw, c'est la puissance de l'eau
pour obtenir la puissance à l'arbre : 86.81x0.85(rendement turbine)=73.79 kw
pour obtenir la puissance aux bornes de la génératrice : 73.79x(rendement multiplicateur)x rendement génératrice)= xxxx
Exemple si transmission courroie polyV, et vielle génératrice : 73.79x0.97x0.85= 60.83 kw soit le chiffe de 60 kw que vous citez plus haut, pas d'erreur.

Attention tout ceci est valable si on parle de 3m de chute nette, c'est à dire différence entre niveau amont et aval avec un débit passant de 3m3/s(turbine en fonctionnement ou débit simulé par une vanne)


Cdt

Thomas

Merci pour ces précisions, je viens d'apprendre quelque chose : je pensais (naïvement) que l'on dimensionnait la turbine sur la puissance brute et que la puissance nette était le résultat de la puissance brute x le coef de rendement "en sortie" de turbine c'est à dire aux bornes de la génératrice.
Décidément, l'hydroélectricité est un sujet merveilleux pour les neurones, je trouve que j'ai déjà pas mal appris depuis que je m'intéresse au sujet et ça continue sans cesse...

Donc, dans le cas qui me préoccupe, la turbine de 60Kw est donc bien adaptée au site, du moins en terme de puissance (à vérifier lors d'une visite sur site pour s'assurer du diamètre). @Moulino51 : l'importance du temps de fonctionnement d'une installation ne m'avait pas échappé et ça m'amène donc à la deuxième partie de ma question que l'on peut résumer ainsi : comment optimiser le site. D'après ce que j'ai pu glaner à droite et à gauche, les leviers d'optimisation sont :
- un bon dégrillage
- une chasse aux pertes
- une bonne gestion de la demande en réactif
- et sans doute plein d'autres choses que j'oublie.
- une adaptation aux variations de débits

Je résume (sans doute un peu naïvement là encore) les quatre premiers points à un choix de matériels adéquats et modernes (dégrilleurs automatique, batterie de condensateurs....) qui de toutes façons doivent être rénovés pour rentrer dans le cadre de l'OA. La question de la génératrice subsiste néanmoins pour moi : est-ce qu'une génératrice plus récente apporterait quelque chose? La question subsidiaire est : est-ce que les 60K€ "réglementaires" couvrent tout ces investissements?

Pour le dernier point, l'adaptation aux variations de débits, la turbine actuelle est équipée de pales réglables mécaniquement par volant. Si je ne m'abuse, cela signifie qu'il faut un suivi régulier du débit pour régler au mieux les pales. J'imagine qu'il n'est pas possible d'automatiser la chose?

Cordialement

@moulin.rémy : merci beaucoup pour cet exposé très clair (je comprend vite mais il faut m'expliquer longtemps )

Une petite question cependant : si la puissance à l'arbre est de 73Kw, pourquoi n'est-ce pas la puissance de la turbine. Car si je comprend bien, le 60Kw finaux résultent de pertes dans les transmissions et la génératrice.

Du coup ce que je ne comprend pas c'est que si ma turbine à une puissance de 60Kw alors les pertes dans les transmissions et la génératrice s'appliquent sur ces 60Kw.
Ou alors, c'est peut-être que lorsque l'on parle d'une turbine de puissance xxx en fait, on parle d'un équipement qui n'a pas de puissance "intrinsèque" mais qui peut fournir une puissance xxx dans certaines conditions d'exploitations.

Si c'est le cas, pour que je comprenne bien : si par je ne sais quel tour de magie on parvient à :
- améliorer le rendement des transmissions
- améliorer le rendement de la génératrice (génératrice neuve?)
parvient-on à grappiller quelques Kw supplémentaires (c'est juste un exercice de style pour que je comprenne)?

merci pour votre aide

Pour le dernier point, l'adaptation aux variations de débits, la turbine actuelle est équipée de pales réglables mécaniquement par volant. Si je ne m'abuse, cela signifie qu'il faut un suivi régulier du débit pour régler au mieux les pales. J'imagine qu'il n'est pas possible d'automatiser la chose?

Mais si, il faut impérativement une régulation de niveau au plus prêt du niveau de la Retenue Légale et seul un bon automatisme le permet.
A moins que le moulin soit situé a proximité d'une résurgence, ou d'habiter sur place, une dégrilleur sera indispensable pour traquer les pertes de charges.

Gé

La turbine est installée immédiatement au pied de la chute.
L'automatisation de la régulation + dégrilleur automatique ça représente quel investissement?
Par ailleurs ma question sur l'automatisation portait sur l'automatisation du réglage des pâles. C'est possible sur une machine existante? à coupler avec la régulation de niveau?

Bruon

bruon a écrit : Par ailleurs ma question sur l'automatisation portait sur l'automatisation du réglage des pâles. C'est possible sur une machine existante? à coupler avec la régulation de niveau?

Oui absolument

Gé

Bonjour Bruon,

Pour déterminer les coûts de la remise en service , il y a effectivement tous les postes que vous évoquez, mais aussi le raccordement au réseau. Les couts sont maintenant 100% à la charge du demandeur,et ça peut monter vite ; un ordre d'idée, quand j'ai remis en route ,les frais (HT) on été en 2009 pour une 30kW : 24 000 euros en équipements électriques pour génératrice (elle doit me semble-t-il etre neuve pour la H07,ou du moins n'avoir jamais produit,) armoire électrique , automatismes basiques (niveau), un peu de mécanique, groupe hydraulique...
Le raccordement, alors pris en charge à 60% par ERDF m'a couté 18 000 euros HT , et j'ai eu 3000 euros HT d'achat de matériel ( grille neuve, vannes, etc.) posés moi même.

Donc pensez bien au cout de raccordement qui peut etre très significatif sur ces très petites installations, surtout aujourd'hui.

Il est difficile de dire la somme que vous coutera la remise en route, mais a priori , pour tenir dans une enveloppe de 60 000 il va falloir sérieusement jouer des coudes , surtout si on envisage un dégrilleur (pour une grille de 5m x 2 , avec la pose et des travaux de genie civil assez conséquent j'avais eu un devis de 20 000 euros - depuis une drome à 25 euros a résolu le problème !). Mais ce n'est pas totalement impossible ...
Une bonne nouvelle :a priori vous n'avez pas de raison de remplacer la turbine, si elle est en état.C'est souvent le poste le plus effrayant.
Selon la qualité de la chute (voir l'historique des productions du passé) ça peut tenir debout sur le plan économique, dans la mesure où vous êtes prêt à faire de choses par vous même et que vous ne cherchez pas à avoir le dernier cri de la technologie.

Bonne chance dans vos projets

@ Bruon

Du coup ce que je ne comprend pas c'est que si ma turbine à une puissance de 60Kw alors les pertes dans les transmissions et la génératrice s'appliquent sur ces 60Kw.

La turbine, dans les conditions que vous donnez, n'a pas une puissance de 60 kW mais bien de 73 kW sur laquelle on applique les rendements respectifs de la transmission et de la génératrice.
Par ailleurs cette turbine, installée dans les conditions que vous citiez à savoir Q = 4000l/s sous H = 6.4 m aurait une puissance à l'arbre de 213 kW.
Cordialement

Bonjour

Vous indiquez :

bruon a écrit : - débit max : 2950 l/s

Qu'entendez-vous par ce "maximum" ? C'est le débit maximum de la rivière dans l'année (donnée hydrologique) ou le débit maximum dans la section d'entrée de la chambre d'eau / la conduite forcée (donnée hydraulique) ?

Merci à tous pour ces éléments qui me permettent d'avancer.

@CF21 : il s'agit du débit max dans la section d'entrée de la chambre.
@From : je n'ai pas budgété de coût de raccordement car la centrale ayant déjà produit jusqu’à très récemment, je n’imaginais pas que la remise en service nécessiterait des modifications sur le réseau ErDF. Je me trompe?

Pour l'instant j'en suis au point suivant :
- turbine existante en état et correctement dimensionnée donc à conserver (en même temps, comme le souligne Moulino51: l'implantation de cette turbine a l'époque démontre une étude sérieuse de la part du fabricant, on ne voit pas pourquoi il en aurait été autrement...)
- installation d'un dégrilleur automatique
- automatisation du réglage de pâles et de la régulation de niveau
- équipements électriques et autres refaits à neuf
- une interrogation sur la nécessité ou non de changer la génératrice
- une interrogation sur d'éventuels couts de raccordement

le tout pouvant rentrer au forceps dans une enveloppe de 60K€ à condition de mettre la main à la patte. Bon, je n'ai jamais rénové de micro-centrale hydraulique mais j'ai les rénovations d'une petite maison et d'un appartement à mon actif (charpente, élec, plomberie, et tout le second œuvre...). C'est comme tout, ça s’apprend...

Connaissant le prix de vente, il me reste à estimer les revenus potentiels du site rénové pour juger de l'intérêt de poursuivre ou non (en fonction de mes finances évidemment).

J'ai les productions sur les 4 dernières années mais celles-ci me semblent peu exploitables :
- toutes opérations manuelles y compris dégrillage par gardien n'étant pas sur place et ayant eu des problèmes de santé.
- des variations de productions d'un mois sur l'autre et d'une année sur l'autre qui apparaissent totalement déconnectées de l'hydrologie de la rivière (pouvant valider le manque de maintenance et d'entretien lié au point suivant).

Je pense donc formuler plusieurs hypothèses :
- une première à partir du logiciel RetScreen basé sur la courbe des débits classés
- une seconde à partir de la meilleur année au sein des données dont je dispose avec un coef de +10% (au pif)
- une troisième à la grosse considérant un temps d'utilisation moyen d'une centrale de 60Kw

et je ferais la moyenne des trois pour estimer le productible. On verra si le CA potentiel obtenu par multiplication avec le prix du Kw actualisé m'autorise mes lubies ou non...

encore merci pour vos informations.