Forum de la petite hydroélectricité

Bonjour,

Je viens de mesurer au niveau + mire, la hauteur de chute actuelle ainsi que le dénivelé entre le pied de chute et le point de rejet dans la rivière. La chute actuelle est de 4 m et le dénivelé entre le bs de chute et la restitution dans la rivière est de 1,32 cm.
Nous avons donc gagné 53 cm grâce àdes travaux de mini pelle puisque le dénivelé du canal de fuite était de 1,85 m.
J'ai sollicité une entreprise de terrassement pour qu'une pelle vienne gratter encore ce canal de fuite. Ma question est la suivante, quel est le dénivelé optimal à obtenir sur le canal de fuite. J'ai lu que la vitesse de restitution devait être de 0,8 m/sec max. Je ne sais pas si je peux utiliser la formule v=racine (2gh) mais dans ce cas j'obtiendrais un dénivelé de 3 cm sur une longueur de canal de fuite de 79 m ! Cela me parait bien peu.
Toujours dans le même registre, avec un débit moyen de 500 l/sec, y-a-t-il une largeur optimale de ce même canal de fuite ?

Je vous remercie encore une fois pour les réponses.

Bonsoir,

selon l'excellent livre "Les petites centrales hydroélectriques : conception et calcul" de D. Le Gouriérès, N° ISBN 978-2-9530041-1-3 , Editions du Moulin Cadiou, 22290 Goudelin :

En page 30 :

• - la pente des canaux varie de 0,5 / 1000 à 3 / 1000

• - la meilleure section pour un canal est une forme trapézoïdale, dans laquelle on peut faire tangenter un demi disque

• - le débit d'un canal est donné par la formule de Manning-Strickler : Q = K.S.R^(2/3).racine(I) avec

Q débit en m3/s
K coefficient de Strickler
S section mouillée en m²
R rayon du demi disque (dit rayon hydraulique) en m
I pente du canal

Valeurs de K : ciment lisse 100, béton 80, pierre 55, sable 50, galets 30, gros cailloux 10
Vitesses maximales moyennes à ne pas dépasser pour éviter l'érosion, en m/s : terre 0,1 , sables 0,5, graviers 1, pierres cassées 1,2, roches tendres 2,3, roches dures 3,7

Je vois souvent des canaux anciens, de section rectangulaire, plus larges que profonds, avec des murets de pierres posées sans mortier et un fond de sable ou gravier. La vitesse moyenne y est de l'ordre de 1 m/s, la pente est de l'ordre de 1/1000

Dans votre cas ( 79 m, 500 l/s) ça donnerait donc un dénivelé de 8 cm et une surface de 0,5 m²

Personnellement, je prendrais une marge de sécurité, par exemple un canal de 1,50 m de large par 0,7 m de profondeur (dont 20 cm de berges hors eau).

Meilleures salutations

dB-)

Merci encore une fois pour cette réponse rapide et précise.

Bonjour je reviens vers vous pour quelques conseils en génie civil. J'ai eu déjà pas mal d'infos et je vous en remercie, dans le post débit avalble d'un turbine. Je rénove une ancienne scierie sur une petite rivière de Haute Garonne. J'ai effectué un travail de pelle sur le canl de fuite car il existait un da&nivellé de 1,80 entre la sortie turbine et le point de rejet dans la rivère. J'ai regagné 1, environ, ce qui m'amène à une chute brute d'un peu plus de 5 m pour un débit nominal de 550 l/sec.
J'ai été amené à déporté la chambre d'eau de 2,5 m en aval de l'ancien mur de manière à ne pas topr fragiliser les fondations existantes. Par rapport au génie civil, j'aurais besoin de quelques conseils. Le nouveau mur frontal portera une turbine de type Francis à axe horizontal. Il fera environ 5,5 m de hauteur et sera monté simultanément avec les murs perpendiculaires sur les côtés qui doubleront les parois existantes (ancienne scierie).
Certains me conseillent de couler du béton dans des blocs à bancher de 27 cm, ferraillé à chaque rangée de blocs avec des fondations de 50 cm de profondeur. D'autres me conseillent un coffrage classique avec béton armé. Je vois dans les blocs à bancher une certaine facilité d'utilisation.

La nouvelle chambre d'eau contient 38 m3 qu'il faudra rajouter aux 65 m3 d'eau de l'ancienne chambre.

Faut il s'orienter vers du béton hydrophuge. Un ami ingénieur en génie civil me le déconseille.

Je joins un schéma et comme vous l'avez compris dans mon texte et dans mon schéma je ne suis pas du métier ! donc merci pour votre indulgence et pour vos éléments de réponse.

Bonjour,

à priori, j'aurais plutôt ré-utilisé l'ancien mur, qui semble épais et solide (du moins sur le schéma !).

- implantation de la nouvelle turbine à la place de l'ancienne
- aménagement d'un espace (rigole) à la base de l'entrée de la turbine, pour diminuer l'entrée de cailloux dans la turbine
- avec éventuellement une vanne à ce niveau, pour la vidange, et chasser de temps en temps les débris qui s'accumulent
- forage de l'autre coté du mur d'un trou en biais vers le bas, pour passage et scellement de l'aspirateur, moins vertical que dans la solution dessinée

Vous auriez une installation plus compacte, avec moins de travaux. Avec la solution dessinée, la présence de l'ancien mur n'apporte rien.

A priori les blocs à bancher sont faciles à utiliser soi-même et tentants, mais les 2 ou 3 chambres d'eau que j'ai vu construire par des maçons professionnels étaient toutes en construction classique, avec béton coulé dans des coffrages contenant les armatures en fer à béton : je pense que c'est plus de travail de préparation, mais le coût global est probablement moindre, pour un résultat mieux fini et plus homogène.

Faut-il utiliser un additif hydrofuge ? J'ai vu faire avec, et sans, avec à priori peu de différence ensuite.

dB-)

Bonjour,

il y a la gamme Ossberger "Kaplan Bulbe R", avec une plage de chute de 3 à 12 m, et 1,5 à 7 m3/s

Site internet http://www.ossberger.de

Ce n'est pas un vrai bulbe, la génératrice est déportée à l'extérieur (moins de soucis), et la transmission se fait à l'intérieur d'un carter tubulaire immergé.
dB-)

Bonsoir,

Merci pour votre réponse. Si j'ai longtemps hésité, c'est parce que je ne peux pas gratter le mètre environ que j'ai réussi à gratter sur le canal de fuite ,au raz de l'ancien mur qui effectivement fait 90 cm à la base (ancien béton constitué de galets de rivière...) mais qui tient depuis plus de 80 ans même s'il mérite une projection de mortier. Cela fragiliserait les fondations et je ne souhaite pas prendre le risque.

Autre point, il n'y avait pas d'ancienne turbine; l'orifice que l'on voit est l'admission d'eau qui frappait un rouet horizontal qui entrainait une scierie (scie à ruban).

Ce qui veut dire qu'il faudrait percer cet ancien mur et ce sur une largeur conséquente, faire un linteau, poser la turbine et couler autour pour la solidariser à ce mur..... Cela me parait presqu'aussi difficile de monter un nouveau mur. Après je suis d'accord qu'il ne sert à rien mais la question est : gêne-t-il ? peut il freiner le passage d'eau (avec l'idée de supprimer 1m à 1,5 m par le haut, il serait complètement immergé...) Le fait de l'enlever complètement génére pas mal de travail.
Masi je comprends complètement votre remarque;, c'était d'ailleurs ma prmeière idée.
Si je monte ce nouveau mur frontal, je pensais y intégrer une trappe de manière à laver de temps à temps cette chambvre qui pourrait envaser la turbine. Qu'en pensez vous ?

Enfin, je m'interroge sur le fait de buser le canal de fuite. Cela se pratique-t-il? Comment dimensionner le diamètre des buses sans que cela freine l'écoulement de fuite (doit on prendre le dénivelé qui nous indiquerait une vitesse (racine 2gh) et l'on ferait la division du débit par cette vitesse pour avoir une section d'eau ?? cela me parait un peu simple. J'ai vu dans un autre post, un problème de canal de fuite envasé.....

Merci encore pour vos remarques et suggestions.

Les turbines viennent en fait de HSI, usine allemande dont les bureaux sont à la frontière avec le Luxembourg et les usines de fabrication en ex RDA près de Dresde

Leur site est actuellement en refontehttp://www.hsi-hydro.com mais j'ai mis en fichier joint une doc qu'il m'ont envoyé.

Bonne lecture

Une autre solution à laquelle je n'ai pas pensé de suite, serait de garder la turbine en place (donc économie) et de remplacer l'ensemble multi+ génératrice extérieur donc bruyant par un alternateur à aimants permanents immergé dans la chambre d'eau (donc pas de bruit ou nettement moins)
Vous pouvez vous un exemple sur le site http://www.dive-turbine.de/pages/en/products.php

L'intérêt pour vous serait multiples
- Vous gardez le génie civil et la turbine
- Vous supprimez multi et génératrice extérieure

Le système repose donc sur l'adaptation d'un alternateur à aimants permanents en direct sans multi ni courroie.

Avantages= moins de pertes mécaniques, vitesse variable donc meilleure efficacité énergétique.

Inconvenients= étancheité primordiale, nécéssité d'un convertisseur ( pertes électiques)

A regarder .........

Il existe un distributeur en France EMJ sarl tel/fax 03 82 25 60 34 e.m.j.hydro@voila.fr

Je relance un peu le post. Au passage, j'au lu le post sur la gamme de turbines basses chutes que vous proposez, dommage je viens d'acquérir une turbine d'occasion type francis América (sur laquelle vous m'avez aidé à retrouver certaines caractéristiques). Cela aurait pu m'intéresser d'autant que mon site 5m, 550 l/sec, et chambre d'eau paraissait rentrer dans cette gamme).

Je reviens sur le génie civil. Dans le cas d'un coffrage classique, quelle épaisseur de mur conseilleriez vous pour une hauteur de 5,5 m. Par ailleurs, on me conseille des fondations larges (1 m) mais peu profondes (20 à 30 cm) de manière à bien équilibrer le mur dessus). Qu'en pensez vous SVP ?
Cordialement