Bonjour,
dans la famille "hélices" on peut avoir :
- une turbine avec roue à pas fixe et distributeur fixe, appelée " turbine hélice avec distributeur fixe "
- une turbine avec roue à pas fixe et distributeur réglable, appelée " turbine hélice avec distributeur réglable " ...
- une turbine avec roue à pas variable et distributeur fixe, appelée dans nos régions " turbine semi Kaplan "
- une turbine avec roue à pas variable et distributeur réglable, appelée par ici " turbine Kaplan "
Remarque : il existe aussi des turbines avec une roue à pales réglables, mais seulement à l'arrêt, et encore des turbines avec pales fixes, mais pouvant être fixées dans différentes positions ...
Dans les pays asiatiques, le terme " semi Kaplan " désigne une turbine hélice à pas fixe et distributeur réglable, d'où la confusion, et la " full Kaplan " est notre Kaplan.
Malgré leurs détracteurs (voir plus haut
), il y a de très nombreuses turbines hélice en service en France, passant de quelques dizaines de litres par seconde jusqu'à 9000 l/s pour une que je connais sur le Doubs, et même beaucoup plus dans de grosses centrales électriques. Elles tournent depuis des décennies, à la grande satisfaction de leur propriétaire.
Je connais aussi plus d'un ( 2 ...) propriétaire de turbine semi Kaplan déçu de voir sa turbine engloutir à charge partielle des masses d'eau, pour produire pas grand chose.
Comme toute turbine, une turbine hélice doit simplement être bien dimensionnée, notamment pour tourner le plus possible à pleine charge. Dans certains cas (fonction des débits classés), une turbine hélice un peu sous-dimensionnée sera moins coûteuse et produira plus de kWh sur une année qu'une turbine hélice sur-dimensionnée.
Pour de la charge variable, si l'on a pas le budget pour une Kaplan (qui est très souple), on peut utiliser soit plusieurs turbines hélice côte à côte, par exemple en 1/3 et 2/3, soit une turbine hélice à vitesse variable, soit encore deux turbines, une hélice prenant 50 % et une Kaplan prenant 50 %, cet ensemble turbinera encore plus efficacement qu'une seule Kaplan, et pour pratiquement le même prix dans certains cas.
Runner.jpg
Pour revenir à la question de clr, le problème de l'hélice (fixe) à charge partielle vient du non respect des angles d'arrivée et départ d'eau ( comme le dit moulin.remy ) quand le débit varie et que la vitesse de rotation reste fixe. Modifier le distributeur ne changera je pense pas grand chose à cela, et je crois qu'on peut faire confiance au constructeur d'origine pour avoir trouvé la solution qui produisait le moins de pertes possibles à faible ouverture. Solutions :
- ne rien faire (ça ne coûte pas grand chose et ça rapporte quand même)
- voir si de la vitesse variable apporterait quelque chose (armoires ABB)
- installer une seconde turbine plus petite
- remplacer la roue fixe par une roue à pas variable, réalisée sur mesure
dB-)
Vous ne pouvez pas consulter les pièces jointes insérées à ce message.
, voir la courbe de rendements d'une telle machine :
D'où sa grande différence avec une vraie Kaplan, qui elle possède une hélice "à pas variable" qui permet d'adapter sa forme au débit qui transite par la machine.
.
, là le rendement serait catastrophique, donc le distributeur permet de régler le débit de la machine, de conserver le bief à son juste niveau, et de continuer à fonctionner du mieux possible.