Forum de la petite hydroélectricité

bonjour clr,

Malheureusement c'est le point faible des turbines hélice, leur rendement au débit nominal est bon, mais dès que le débit baisse, celui-ci s'écroule en dessous de 70% d'ouverture. l'idée de fermer la moitié des directrices ne ferait qu'empirer la chose , 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.

Seule solution pour remédier à ça : installer une deuxième machine plus petite et jongler entre les deux : voir le projet de db avec 2 hélices 1/3, 2/3 : http://dbhsarl.eu/forum/download/file.p ... &mode=view

cdt

Thomas

Bonjour clr,

Une turbine hélice n'est pas considérée comme semi-Kaplan voir le sujet ici: http://dbhsarl.eu/forum/viewtopic.php?f ... lan+#p9215

Notre Ami Gé va encore s'énerver (faut pas l' chercher) .

Concernant les turbines hélices, on en a déjà parlé sur le forum (faire recherche en haut à droite), ce n'est pas le top sur nos rivières avec des débits qui fluctuent en permanence, comme dit Thomas, pas grand-chose à améliorer sinon la changer pour une vraie Kaplan !

Bonne journée.

PV

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.
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-)

Bonsoir,
Merci à vous tous de vos réponses avisées.
La vitesse variable peut être une solution qui mériterait d'être essayée, mais ce n'ai pas simple à mettre en oeuvre à un coût raisonnable.
Si quelqu'un a une idée, je suis preneur.

Un point que je ne comprends pas très bien, si une turbine hélice à pales fixes perd irrémédiablement du rendement quand le débit baisse (par rapport au débit d'équipement optimal de ladite turbine), à quoi servent au juste les directrices réglables du distributeur de certains modèles (ce qu'évoque Didier) ? J'ai l'impression que ce genre de turbine devrait être le plus simple possible, c'est-à-dire posées dans une conduite où elles sont à peu près sûres de recevoir leur débit d'équipement le maximum d'heures dans l'année (même si ce débit n'est qu'une fraction du module, au moins elles produisent presque tout le temps à 80% de rendement sans trop de complication). Ou alors il y a des fonctions du distributeur que j'ignore. Merci de me déniaiser à l'occasion

Bonjour CF21,

Le distributeur de ces turbines sert à ajuster le débit pour permettre de turbiner, même avec avec un rendement moyen, à des régimes intermédiaires, mais aussi et surtout de vanne d'arrêt de la machine. Imaginez une turbine sans distributeur, elle fonctionnerait en tout ou rien, exemple : une turbine avec un débit nominal de 1m3/s, la rivière ne débitant que 700 l/s, on fonctionnerait en éclusées du bief et donc la plus part du temps avec une hauteur de chute réduite car le bief se vide , 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.

Tout à fait d'accord avec db, ces machines ne sont pas ridicules du tout, et on en voit en service depuis des décennies, mais quand on est sur des variations de débit importantes, pas facile de faire quelque chose de bien avec une seule machine

cdt

Thomas

Bonjour à tous,

La vitesse variable peut être une solution qui mériterait d'être essayée

Vu le coût exorbitant d’une machine PMG (voir Ticapix), de l’électronique pour la gérer et des problèmes qui en découlent, à mon avis, ça ne vaut pas le coup d’installer ce système sur une turbine hélice existante.

J’ai une question qui me turlupine dans ma p’tite tête, je suppose que vous êtes sous contrat H07, pourquoi vous n’avez pas profité de ce nouveau contrat pour changer votre machine pour une Kaplan DR, c’est ce qui se pratique couramment afin d’optimiser votre production surtout en H07, votre Kaplan DR serait vite amortie.

mais quand on est sur des variations de débit importantes, pas facile de faire quelque chose de bien avec une seule machine

Et si Thomas, il faudra bien un jour venir me voir pour une petite démonstration, ma Kaplan DR de 200 kW c’est le TOP du TOP !! aussi bien à 15 qu’à 150 kW, elle ne bronche jamais, elle ne s’arrête jamais même pendant un étiage sévère, son cout est inférieur par rapport à 2 machines à hélice de 100 kW, son rendement est bien meilleur que les dits 2 turbines et bien plus facile à installer et à gérer. Que du bonheur ! mais voilà, pour en arriver là, la seule condition requise, je vais encore et encore me répéter, votre chute doit avoir au minimum 2,50 m brute.

PV

Bonjour,

je vois que la discussion tourne en rond, presque aussi rond qu'une turbine hélice

Je vois aussi avec plaisir que moulin.remy a créé une société dans la petite hydro électricité :

http://www.hydroelec.org/index.html

Félicitations, il y a beaucoup de travail dans ce domaine ( je refuse quasiment chaque semaine un chantier pour raisons familiales ).

J'ajoute derechef le lien sur la liste des intervenants !

Je vous souhaite vivement de réussir dans ce domaine, et de remettre en service quantité de petits moulins, pour contribuer à lutter contre la vague débile de destructions de seuils en cours.

Amicalement

dB-)

Merci pour les encouragements db, l'idée me trottait dans la tête depuis un long moment, et effectivement il y a de la demande dans ce domaine et qoi de mieux que d'essayer de vivre de sa passion

amicalement

Thomas

Bonjour à tous,
Voilà je voudrais votre avis sur la puissance des moteurs asynchrone à mettre à place sur trois turbines Francis.
La première a une puissance de 78,6 CV
La deuxième fait 42 CV
Et la dernière a une puissance de 36 CV
Dois-je mettre en place une puissance équivalente ou supérieure?
Merci beaucoup pour vos réponses.