Forum de la petite hydroélectricité

Bonjour,

et bienvenue sur le forum !

Il y a un sujet relatif aux turbines que vous évoquez ici.

Avec un débit de 1000 l/s sous 3.50 m de chute, vous êtes en limite économique de la gamme des turbines Kaplan, mais ça passe : par exemple une turbine Kaplan double réglage (c'est à dire réglage de l'ouverture du distributeur et réglage de l'incidence des pales pendant le fonctionnement), de type ouverte, à axe vertical, à implanter en chambre d'eau, avec distributeur de 220, directrices inox baguées bronze, de même que tout le mécanisme de distributeur, vérin et capteur, roue de 510 à 4 pales inox usinées en CNC donnant 31 kW à l'arbre à 600 tr/min, moyeu inox bagué bronze, ainsi que tout le mécanisme d'incidence, vérin et joint tournant d'incidence, et génératrice asynchrone (hors d'eau) délivrant environ 30 kW avec un cos Phi de 0.83 (dont juste dans l'abonnement de 36 kVA) vous coutera moins que le prix que vous évoquez ! Ce sera une machine très souple, qui remplacera avantageusement deux turbines hélice à distributeur fixe.

Je n'ai jamais vendu de turbine hélice à distributeur fixe, au minimum je propose des turbines de type hélice mais à distributeur réglable, ce qui permet d'ajuster le débit dans une certaine mesure, et de démarrer et arrêter la turbine. Si tout est fixe, la turbine ne fonctionne bien qu'à son débit nominal, ce qui est rarement le cas : si le débit disponible est moindre, la turbine vide le bief, et si le débit disponible est supérieur, l'eau en excédent passe sur le déversoir. Vouloir réguler le débit au moyen d'une vanne ouvrière, comme je l'ai déjà vu sur certains sites, est une très mauvaise solution, car le niveau d'eau descend évidemment après ladite vanne, jusqu'à un nouveau point d'équilibre, mais la turbine ne fonctionne plus avec sa chute nominale.

Ci-dessous la courbe de rendement de la Kaplan évoquée ci-dessus, ainsi que quelques photos de modèles semblables.


Bonne fin de W.E.

dB-)

Jmax a écrit : ↑18 mars 2018, 12:56
Le contrat h16 stipule 120 000h sur 20 ans soient 250j/an de turbinage (8 mois). Au delà c'est 4ct€/kWh.

Bonjour,

Une précision : le H16 n’empêche pas de turbiner 12mois sur 12, le tarif ne baissera que si la production dépasse la puissance installée X 6000h en basse chute.

Par exemple : une installation de 100kw pourra vendre au maximum 100*6000 = 600 000 kWh au tarif h16 OA,
Mais elle peut les produire en 12 mois.

Une bonne centrale produit environ 4500 h équivalent pleine charge par an. 6000h / an en équivalent pleine charge en basse chute ça ne court pas les rivières, surtout en moyenne sur la durée du contrat.

On a donc de la marge.

Bonne soirée
F.

Bonjour DB,

Merci pour ces bonnes explications !
Quel est le principe de fonctionnement des 2 réglages ?
La turbine que vous montrez fonctionne jusqu'à quel débit ?

Bonsoir "Hugues"

Bienvenue avec un peu de retard, beau projet, et hop encore un moulin qui vas retrouver sa fonctionnalité.


Gé

Bonsoir,

C'est marrant les noms donnés à ces machines: Lynx, Léopard etc., j'aurais plutôt donné des noms avec un rapport avec l'eau comme: brochet, crocodile, hippopotame

Ca marche bien ces joujoux là ? Est-ce que quelqu’un à déjà eu un retour d'expérience ?

Apparemment, je ne vois rien concernant la régulation: pas de directrices réglables, pas de pales variables ..rien :roll: C'est du tout ou rien !! Pas évident sur une rivière qui fluctue ?
PV

Bonjour,

Paul, soit S.T.P. prudent dans tes propos Je n'ai pas envie que le forum soit fermé pour diffamation

Je pense qu'il n'y a absolument rien à dire concernant le nom de modèles de turbines, c'est juste un choix commercial.

Les petites turbines (quelques kW) de la gamme de ce fabriquant, standardisées, répondent à un besoin d'équipement simple, pour des propriétaires de moulin qui veulent n'utiliser qu'une partie de l'eau dont ils disposent, et se moquent du rendement global sur l'année.

Là où ça m'interpelle, c'est quand on parle de plus de 5 ou 6 kW par exemple : dans ces cas là, je trouve plus économique, rationnel et écologique de bien exploiter la force de l'eau, à chaque instant, tout au long de l'année, et pour de nombreuses années, c'est à dire de disposer d'une turbine flexible, offrant un bon rendement sur toute une plage de débits (et si besoin de hauteur de chute), et bien sûr fiable et ne demandant aucune maintenance pendant des dizaines d'années, hormis le nettoyage et le graissage.

Or une machine avec un distributeur fixe et des pales fixes (pour les régler il faut arrêter la machine et la sortir de l'eau) est ce qu'il y a de moins flexible, même en faisant varier la vitesse de la roue, c'est donc une machine qui soit videra le bief quand il y a peu d'eau, soit laissera passer l'eau à coté quand il y en a beaucoup.

Ce que les utilisateurs ne voient pas toujours (et surtout les nouveaux propriétaires de moulins), c'est que dans la plupart des sites, le débit d'eau d'une rivière peut varier du simple au double sur une même journée, ci-dessous une capture d'écran faite à l'instant pour une petite rivière des Vosges que je connais bien :


Il ne faut donc pas choisir une turbine juste d'après la courbe des moyennes des débits mensuels, mais aussi en observant les variations de débit au jour le jour (ce que font tous les professionnels qui investissent dans des centrales de plusieurs centaines de kW).

@Hugues :

Quel est le principe de fonctionnement des 2 réglages ?

Le principe de la turbine Kaplan est que l'on peut faire varier simultanément, et en fonctionnement :

- l'ouverture du distributeur, en inclinant plus ou moins toutes les directrices simultanément (quasiment systématiquement en utilisant le système Finck ci-dessous, aussi bien sur les turbines hélice, Kaplan ou Francis) : ceci permet (a) de mieux exploiter les faibles débits en changeant la vitesse de pré-rotation de l'eau avant qu'elle n'atteigne la roue et (b) d'assurer un bon guidage des filets d'eau même aux faibles débits


- et l'inclinaison des pales de la roue, ce qui permet 3 choses : (a) moduler les forts débits, (b) maintenir à tout instant des angles d'entrée et sortie de l'eau corrects, et (c) diminuer la section de passage de l'eau aux faibles débits, ce qui maintient un bon guidage des filets d'eau, chose qui n'est pas possible en faisant simplement varier la vitesse de la roue !

La turbine que vous montrez fonctionne jusqu'à quel débit ?

Comme les directrices et les pales sont réglables, on peut descendre à un débit faible, tellement faible que la génératrice ne produira plus rien, et même consommera du courant ! Exemple avec la petite Kaplan ci-dessous, en pratique on l'arrête l'été pour la maintenance (ouverture des trappes de la bâche, nettoyage du distributeur, etc ..)


Bonne journée

dB-)

Bonjour

dB-) a écrit : ↑19 mars 2018, 06:49 Les petites turbines (quelques kW) de la gamme de ce fabriquant, standardisées, répondent à un besoin d'équipement simple, pour des propriétaires de moulin qui veulent n'utiliser qu'une partie de l'eau dont ils disposent, et se moquent du rendement global sur l'année.

D'accord avec Didier sur cette configuration qui est un peu la mienne : je prends 500 l/s pour un module de 2.5 m3/s et je n'ai pas touché la commande des directrices de ma petite francis ouverte à fond depuis le 10 décembre 2017 ( mis à part les manœuvres destinées à éviter leur encrassage ) ce qui équivaut à une turbine hélice avec injecteur fixe .
Ca convient en ce moment dans un site sous équipé comme le mien ou j'ai de l'eau à ne savoir qu'en faire ( en moyenne le module x 4 ) mais dès les premiers signes de faiblesse du débit, il va falloir jouer de la manivelle de commande des directrices
Mais il est évident que si je devais utiliser au mieux le débit disponible en cas de revente par exemple, j'opterais idéalement pour un Kaplan double réglage ou, au minimum, pour une turbine hélice avec injecteur réglable.

Bonjour à tous,

@ Didier
Ah!! Désolé pour mes propos mais il est vrai que ça change des autres constructeurs qui ont des références de machine complètements différentes dans lesquelles il est indiqué en règle générale: le diamètre de la roue, la taille, le débit consommé etc.

Comme tu l'as dit Didier, ces petites machines à hélice ont un double handicap:
1e) Ne conviennent pas sur des rivières en tête de bassin versant où le débit fluctue énormément.
2e) Ne conviennent pas sur des rivières en plaine où les débits sont plutôt stable certes mais avec un potentiel de puissance très élevé (400 kW et +) dans ce cas, se seront plutôt de "grosses" machines qui seront le mieux adaptées.

Çe serait très intéressant de connaître les raisons de ce choix pour installer cette machine

Merci pour vos retours.

PV

Bonsoir tous,

C'est vrai qu'on manque un peu d'info sur l'architecture électrique/électronique des turbines Turbiwatt.

Ce n'est pas une raison pour en faire des suppositions abusives?

Il est tout a fait possible de faire tourner une hélice a vitesse variable (c'est peut-être ce que fait Turbiwatt après tout ?) pour avoir un rendement identique a une Kaplan.

Bien sur ça risque de s’effondrer en Rdt dans les bas débits.

Je n'aime pas trop quand on dénigre des constructeurs Français, que ce soit dans ce domaine ou plus souvent dans celui de la construction automobile.

Turbiwatt comme VLH, sont des entreprises jeunes, et qui sauront évoluer dans leurs créneau respectifs.

Donnons leur un coup de pouce plutôt.



Gé

Bonjour,

Je n'aime pas trop quand on dénigre des constructeurs Français

Tout à fait d'accord Gérard !

Il est tout a fait possible de faire tourner une hélice a vitesse variable ... pour avoir un rendement identique a une Kaplan.

Pas du tout d'accord !

Pour l'avoir essayé en pratique (j'ai installé plusieurs turbines hélice, à distributeur réglable, et qui fonctionnent en vitesse variable), et comme cela est indiqué par tous les livres techniques et logiciels spécialisés dans le calcul des turbines, la souplesse d'une turbine Kaplan double réglage et son excellent rendement sur une large plage de débit ne peuvent pas être atteints :

- ni avec une turbine hélice fixe à distributeur réglable et vitesse variable
- encore moins avec une turbine hélice à distributeur fixe et vitesse variable

La vitesse variable améliore juste un peu les choses, dans une faible mesure : je vends et j'installe toutes sortes de turbines, j'essaie de rester clair et de bien présenter les avantages et inconvénients de chaque technologie.

Bonne journée

dB-)