Généralités sur les turbines et calculs

[moulino51]

Pour bien me faire comprendre, si une turbine a un débit d'équipement à 3 m3/s, par exemple, est-ce qu'elle commencera à fonctionner à 0,3 m3/s, 0, 6 m3/s... etc. ?

Bonjour CF,

Pour une turbine Francis, le débit d'armement est en général a 40 % du débit d'équipement
Pour un Kaplan, le débit d'armement est généralement admis a 15-20 % du débit d'équipement.

Il me semble que PACER donne bien les courbes de Rdt a un débit donné


Gé

[CF21]

Merci Gé, je vais rejeter un oeil sur PACER.

Pour la valeur Kaplan (15-20%), c'est aussi vrai pour les simples réglages ?

(Vu la limitation intrinsèque que représente le Qe/Qa, je comprends mieux l'intérêt des montages à 2 turbines, dont une petite qui va tourner les nombreuses journées de l'année où le débit est faible... enfin cela sur la rivière que j'étudie.)

[moulino51]

Pour la valeur Kaplan (15-20%), c'est aussi vrai pour les simples réglages ?

Je ne le pense pas, et quand je cite Kaplan, pour moi c'est : double règlage (une vraie Kaplan quoi !)
Pour une simple réglage, je préfère le terme de semi-Kaplan
Pour une semi-Kaplan, on ne trouve pas grand chose dans la littérature, :?
Je n'ai pas de références sur le débit d'armement d'un hélice, mais a mon avis, il est encore moins favorable qu'une Francis.

(Vu la limitation intrinsèque que représente le Qe/Qa, je comprends mieux l'intérêt des montages à 2 turbines, dont une petite qui va tourner les nombreuses journées de l'année où le débit est faible... enfin cela sur la rivière que j'étudie.)

Dans les installations anciennes, avec des amplitudes de débits assez importantes, on trouve assez souvent deux Francis, avec débits différents ce qui donne trois modes de fonctionnement
1) T1 seule
2) T2 seule
3) T1+T2
Aujourd'hui sur la même installation on met une seule Kaplan, et le résultat est supérieur.

Dans le cas d'un site ou il n'y a plus de moteur a eau, et si on veux partir sur du sérieux : il faut s'improviser bureau d'étude, et absolument réaliser la courbe des débits classés afin de décider d'un équipement optimum
(en cela le PACER est une mine d'or)

Gé

[HGT]

Bonsoir,

Pour le débit d'équipement à mon avis le plus rationnel est pour:

T1 = 50% du module de la rivière
T2 = 100% du module de la rivière.
Ce qui permet de turbiner les débits à partir de 25% du module à 150% du module pour les Francis et de 10% à 150% pour les "vrais" Kaplan ou Banqui.

Slts.

[Ticapix]

Bonsoir,

Ci-joint un tableau issu du Tenot de 1933.
En fait le débit d'armement ou le débit de marche à vide ( c'est dire débit en dessous duquel la puissance = 0) est fonction du Ns

Effectivement deux Francis feront mieux qu'une seule et quasi aussi bien qu'une Kaplan.

Cdt

TG

[RdL]

Bonsoir,

voilà un tableau (origine dont je ne me souviens plus, peut-être ce forum sur un autre post ?) qui répond à la 2ème question de CF21 (peut-on trouver des estimations numériques de la courbe de rendement pour les divers types de turbine ?)

Bonne réflexion
RdL

[moulino51]

Le document d'origine était http://www.strath.ac.uk/esru/


Gé

[CF21]

Merci à tous pour les documents et réponses. Je vais lire les pièces jointes.

[MHEC]

Bonsoir à tous,

je comprends mieux l'intérêt des montages à 2 turbines, dont une petite qui va tourner les nombreuses journées de l'année où le débit est faible... enfin cela sur la rivière que j'étudie.)

A puissance égale, une Kaplan (la vraie comme dirait Gé ) peut remplacer sans aucun problème 2 turbines (Francis, semi-Kaplan et autres…) aussi bien à l'étiage que pendant les crues. C'est comme si vous comparez une voiture qui a 3 vitesses (Francis, semi-Kaplan, et autres…) à une voiture qui en possède 6 (la Kaplan) forcément, avec 6 rapports y a pas photo, vous aurez un bien meilleur rendement pour une consommation beaucoup plus faible en carburant. De plus, du côté de l'installation, il sera plus facile et moins couteux d'installer 1 seule turbine de type Kaplan que 2 turbines de type Francis ou autres…

Ce qui permet de turbiner les débits à partir de 25% du module à 150% du module pour les Francis et de 10% à 150% pour les "vrais" Kaplan

Ma machine de 10 m3 (la vraie Kaplan) fonctionne sans aucun problème à partir d'un débit turbiné de 0,5 m3/s soit moins de 1% du module bien sûr, pour en arriver là, je vais encore et encore me répéter (ça va faire monter les poils de Ticapix ) pas question d'installer cette machine si votre chute est inférieure à 2,50 m.

Effectivement deux Francis feront mieux qu'une seule et quasi aussi bien qu'une Kaplan.

Je confirme Gé et ce que j'ai dit plus haut, à puissance égale et une chute > 2,50 m, je ne pense pas que 2 Francis fonctionnent mieux qu'une seule Kaplan surtout si ceux-ci sont montés (comme bien souvent) cote à cote (problème mécanique des fluides en sortie des turbines). Le top du top d'une nouvelle installation, si votre puissance administrative vous le permet, sera le montage d'une seule Kaplan de 400 kW.

Bonne soirée.

PV

[nicKO]

je donne mon av is ... qui est de loin le moins documenté
mais
tout dépends de ce que vous voulez faire ...... autoconsommation ou revente
et si le prix est important ... ou pas

je m'explique, car c'est un sujet qui m'a beaucoup ennuyé depuis le début de mes recherches, comment s'équiper, a quel prix etc...

si vous cherchez la performance et le retour sur investissement, MHEC est votre homme avec une kaplan double reglage, chere au départ mais PARFAITE au dela d'un certain seuil de débit/chute pour OPTIMISER votre production et gagner un MAXIMUM

si vous cherchez le moindre cout pour de l’autoconsommation : l’occasion et .. ce qui se présente plus ou moins adapté a votre site en faisant tout tout seul

un intermédiaire est la solution a deux VOIRE TROIS turbines, cela étant valable surtout si le débit de votre riviere est irrégulier ... par exemple comme dans mon cas perso
ca fait 4 ans que je cherche, et dans des conditions 'limite' pour peu de KW et un débit irrégulier je n'ai rien trouvé de mieux

evidement pour 4m3 et 10m .... la question ne se pose meme pas : kaplan double réglage

pour 3.8m et entre 50l/s et 2.6m3 .... il faut trouver la bonne tangente ....

tout ca pour reprendre ce que j'ai appris sur le forum : chaque site est unique, et emem la deux voir trois avis différent peuvent 'avoir raison'
c'est a pondérer avec les moyens financiers, la finalité du projet, le temps disponible...
mon humble avis est que si la courbe LARGEMENT ascendante du prix du KwH continue, meme mon petit moulin de moins de 20kw deviendra rentable a la revente....
il faut toutes les données pour donner un avis juste