Forum de la petite hydroélectricité

Bonjour et bravo a tous pour ce forum,
comment "trouver" les caracteristiques d une pompe inversee a partir du debit et de la chute?J'ai (bricolage)une vieille pompe centrifuge Jeumont tres usee dont la plaque indique:H 40 m,debit 223 m3/H,T/m 2900;sous 5,50 m de chute,debit inconnu ,l alternateur(un mac 282)fourni 1 kw 220 v 50 hertz.Pourrait-on ameliorer le rendement avec une pompe mieux adaptee et neuve(H 5,50 m,debit mini constant 100 l/s 3 a 4 fois plus l hiver:plusieur pompes en parallele).
S'agissant de pompes inversees sans possibilite de reglage de debit l alternateur debite sur des charges constantes.
Merci d avance.

Bonjour,

grosso modo, une pompe conçue pour une chute H et un débit Q à une vitesse N, pourra se comporter assez bien en turbine, pour des valeurs de H Q et N semblables.

Par contre, si la pompe disposait d'un moteur de puissance P, cela ne donnera pas un générateur de puissance P : en effet, d'une part le moteur de pompe est dimensionné, avec un peu de marge, pour vaincre les différentes pertes (frottements de paliers et presse étoupes, rendement de la pompe, pertes de charges de la conduite), et d'autre part il faut tourner un peu plus vite pour avoir un comportement en générateur.

Un exemple (simplifié) :

Une pompe doit envoyer 62 l/s sur 38 m de haut : soit une puissance théorique hydraulique de 62 * 38 * 9.81 = 23 112 W
La perte de charges sur la conduite (rugosité, coudes, brides, ...) calculée est de 0.2 bar (ou 2 m), donc une puissance perdue de 0.2 * 10 * 62 * 9,81 = 1 216 W
La pompe doit donc délivrer 62 l/s sous 38 + 2 = 40 m
La pompe elle même a un rendement de 70% : il faut donc un moteur de (23 112 + 1 216) / 0.7 = 34 754 W à l'arbre soit 35 kW mécaniques
Ce moteur, d'un rendement de 85%, absorbe une puissance électrique de l'ordre de 34 754 / 0,85 = 40 887 W soit 40 kW électriques

Utilisée en turbine, la même pompe sur la même conduite produira :

Puissance théorique hydraulique idem pompe : 23 112 W
Pertes de charges idem pompe : 1 216 W
Rendement probablement un peu moins bon, mettons 65 %
Puissance mécanique disponible à l'arbre : (23 112 - 1 216) * 0.65 = 14 232 W
Vitesse semblable à la vitesse de la pompe
Puissance électrique disponible 14 232 * 0,85 = 12 097 W
On voit déjà que l'on a pas intérêt à utiliser le moteur d'origine en génératrice : il tournerait à moins de 50% de capacité, donc avec un mauvais facteur de puissance (cos Phi): il faudrait plutôt dans ce cas un moteur de l'ordre de 15 kW

Toutes les technologies de pompes ne se prêtent pas à une utilisation en turbine, les plus adaptées dans notre cas sont les pompes axiales et mixtes. Il faut éventuellement modifier la pompe, essentiellement au niveau des paliers, en étudiant au cas par cas les nouveaux efforts en jeu.

Un livre très intéressant sur les pompes est celui ci : Un extrait de ce livre est ici : Le site de l'auteur est ici : http://perso.numericable.fr/~fayjpier

On a déjà un peu parlé des pompes sur ce forum ici http://dbhsarl.eu/forum/viewtopic.php?f ... ompe*#p309 et là http://dbhsarl.eu/forum/viewtopic.php?f ... ompe*#p291 .

Je pense que l'utilisation d'une pompe (avec une bonne révision, et la modification éventuelle des paliers) peut être très intéressante dans le cas de la récupération d'un matériel d'occasion, pour des débits faibles et des chutes importantes. Par contre, en achat neuf, une pompe gros débit faible chute est assez coûteuse quand même, car peu répandue, et probablement guère plus économique que l'achat d'une turbine simple déjà mentionnée dans ce forum .

Dans votre cas, vous disposez d'une pompe H = 40 m et Q = 223 m3/h soit 62 l/s (d'où l'exemple ci-dessus) à 2900 tr/mn (c'est à dire qui était utilisée avec un moteur asynchrone 3000 tr/mn). Cela veut probablement dire que la pompe peut délivrer 62 l/s sous 40m, mais ce n'est pas certain, car on trouve parfois sur des pompes la mention flatteuse de la hauteur maximale (à quasiment 0 l/s), et du débit maximal (à quasiment 0 m de chute ...).

Si votre site présente une chute de 5,50 m, la pompe n'est pas vraiment adaptée : elle absorbera de l'ordre de 62 * racine (5,5 / 40) = 23 l/s. Puissance hydraulique théorique disponible 5,5 * 23 * 9,81 = 1 240 W. Nouvelle vitesse de rotation de l'ordre de 2900 * racine (5,5 / 40) = 1075 tr/mn. Si vous en tirez actuellement 1 kW électrique, c'est que le rendement global de l'installation que vous avez réalisée (pompe + transmission + alternateur) est de l'ordre de 80 %, ce qui est excellent !

Votre site présente une chute de 5,5 m et un débit de 100 à 400 l/s : tout dépend de ce que vous voulez, production constante toute l'année donc équipement à 100 l/s, ou production maximale l'hiver avec un équipement à 400 l/s, ou un compromis entre les deux, selon ce qui vous arrange.

Si par exemple vous vous décidez pour 200 l/S, et que vous avez un alternateur à 1000 tr/mn il faut trouver une pompe :

- H = 5,5 m et Q = 200 l/s = 720 m3/h et N = 1000 tr/mn ou
- H = 12 m et Q = 200 * racine (12 / 5.5 ) = 295 l/s = 1060 m3/h et N = 1000 * racine (12 / 5.5) = 1500 tr/mn ou encore
- H = 50 m et Q = 200 * racine (50 / 5.5 ) = 603 l/s = 2170 m3/h et N = 1000 * racine (50 / 5,5) = 3000 tr/mn.

C'est à dire qu'une pompe de hauteur H débit Q et vitesse N peut être remplacée par une pompe de hauteur H' , débit Q' = Q * racine (H' / H) et vitesse N' = N * racine (H' / H).

En pratique, les moteurs sont souvent accouplés en direct, et on cherche donc des pompes pour 500, 750, 1000, 1500 et 3000 tr/mn. Mais on peut aussi monter une transmission par courroie en sortie de pompe, moyennant un renforcement éventuel du palier, ou utilisation d'un bout d'arbre supplémentaire avec accouplement et palier supplémentaire, et on a plus cette contrainte de vitesse.

Énormément de possibilités donc, de quoi passer les longues soirées d'hiver à cogiter et chercher la bonne occasion !

Attention : une pompe plus puissante peut remplacer une pompe moins puissante, pas l'inverse ...

Sinon, vous pouvez tout à fait placer des pompes / turbines en parallèle, et même en série !

Cordialement

dB-)

Bonjour,

A titre d'information, quel est le prix de ces pompes "hélice".

J'ai eu, au départ, l'idée d'en fabriquer une, mais en ayant trouvé une pompe d'égout d'occasion - 7,5 KW / 1200 € - je ne l'ai pas réalisée.
Trop puissante, ayant "grillée" quelque années après - il manquait un joint torique !, j'ai décidé de la remplacer par une neuve moins puissante - 4 KW qui donne entière satisfaction (débit - pression) - peut-être encore trop puissante.
Lorsque l'on recherche une pompe pour l'évacuation des dégrillats quel est le meilleur choix, pour une puissance donnée ?

- Débit très élevé, mais très faible pression, hauteur manométrique faible (1 à 3 m par exemple) - cas des pompes 'hélice'
- Débit moyen, pression moyenne, hauteur manométrique moyenne (± 10 m )- il ne faut pas, à mon avis aller au delà, on éclabousse tout !

Bonsoir,

je rebondis sur les pompes, mais pour une application ponctuelle que j'ai eue récemment, à savoir le nettoyage d'une chambre d'eau, dans laquelle il y avait parait-il quelque part une turbine ...

Environ 4 m de large par 20 m de long, 1 m à 1,50 m de boue partout, aucun accès, aucune trappe d'évacuation visible ... Impossible de se déplacer, on reste planté et aspiré par la boue, à pleurer !

J'ai utilisé 3 pompes à boue :

• - une pompe agricole à purin, à moteur électrique : posée sur la dalle supérieure, l'amorçage de la conduite d'aspiration est possible car présence d'un clapet à la base du tuyau d'aspiration : mais une utilisation très laborieuse, car au moindre arrêt il faut ré-armorcer, et c'est de plus en plus délicat quand le niveau aspiré baisse. En plus le tuyau de refoulement souple toilé a tendance à se plier par endroits, et à diminuer fortement le débit. Vite abandonnée.
  
  - une pompe à boue Flygt de 150 m3/h à bloc moteur pompe étanche compact : suspendue à un palan, elle doit être toujours immergée, car refroidie par l'eau (merci à Pascal Jamey pour ses conseils avisés !). Très puissante et efficace, ça dépote ! Mais "c'est lourd comme du chien" comme on dit ici ! En plus, bien qu'il y ait un câble de terre et un disjoncteur différentiel, on est un peu inquiet si on doit travailler juste à coté, les pieds dans la boue (même avec les cuissardes normalement isolantes ...) : au moindre problème (infiltration d'eau, mauvaise terre, fil arraché, ...) c'est l'électrisation ! Utilisée au début, dans une boue immonde mélangée d'eau et chargée de cannettes, balles, etc, juste le temps de dégager un coin pour percer dans la dalle au BRH (*) une trappe d'évacuation. Puis enlevée par sécurité.
  
  - enfin une petite pompe à câble de 40 m3/h pour amener de l'eau propre et dissoudre la boue : moteur thermique Honda placé en surface, pompe immergée et actionnée à distance par un flexible de 5 m, tuyau de refoulement en plastique annelé de 75 : l'amorçage est instantané, la pompe légère et facile à déplacer, aucun risque électrique, et on se sert du tuyau comme d'une lance à incendie : c'est celle qui a été la plus pratique pour cette utilisation particulière.

(*) Remarque : un BRH (brise roche hydraulique) actionné à distance par un petit groupe thermique, avec 5 m de flexibles hydrauliques, est très pratique, puissant, moins lourd qu'un marteau piqueur pneumatique, et beaucoup plus sûr qu'un burineur électrique en milieu humide.

dB-)

Bonsoir
Une pompe hélice avec un moteur de 5,5 kw débit environ 300 m3/h ( c'est la plus petite) coûte départ chine 2200 € ( en fonction du cours du $)
Pour que cela soit intéressant compte tenu du transport, il faut la ramener avec d'autres matériels dans le même container. On peut voir sa forme et sa courbe Débit/ H mano http://www.turbinealternateur.com/pompe/pompe_helice

Bonsoir,

je viens de suivre le lien ci-dessus, site très intéressant d'ailleurs (bien que fort concurrent du mien quand même ...) :
"Ohh mais peuchère va, c'est que c'est au moins une pompeu de Marseille, avé 350 m3/s pour 5 kW, bonne mère !"

Je plaisante, ce n'est qu'une petite coquille, et je n'ai nulle envie de me froisser ni avec les Marseillais, ni avec Ticapix !

D'ailleurs, encore merci à Ticapix pour le don d'un ancien contacteur HT pour mon petit musée ! (Comme quoi charité est parfois mal récompensée, on me fait un cadeau et en remerciement je vais tout de suite chercher la moindre coquille sur une page Web ...)

Cordialement

dB-)

Merci Didier, et pourtant "Peuchère" je l'ai relu cette page.
Bon c'est corrigé

Pour revenir à ces pompes hélices, plusieurs collègues les utilisent ( achetées chez Chabot) et sont ravis. Le prix est de 4000 € je crois mais aucun n'est déçu par l'efficacité.

Je pense qu'un bon bricoleur peut en faire une avec du tube PVC pression, une hélice de bateau et son arbre inox et un moteur électrique ou hydraulique si risque d’inondation. Encore que le risque d'inondation peut être aussi réglé simplement par un moteur placé plus haut sur une" chaise "

La gamme de certains fabricants est impressionnante avec des pompes qui ressemblent à s'y tromper à une turbine cf fichier ci-joint.

Bonjour,

Je dispose d'une pompe dont les caractéristiques sont les suivantes : P = 1,2KW- Hmax = 40m - Qmax = 3500l/h - Alim : 230V monophasé.
Je souhaite faire fonctionner cette pompe en mode "turbine" (pompe inversée).
Pour cela, j'ai lu qu'il était nécessaire de faire des modifications afin de s'assurer que la turbine puisse tourner en sens inverse.
Je voudrais savoir quelles sont les modifications à faire ?

D'avance merci,
Cordialement.

PS :
J'ai déjà effectué un essai à vide (corps de pompe démonté) dans les deux sens de rotation.
En mode "pompe", je relève une vitesse d'environ 2950 tr/mn,
En mode "turbine", je relève environ 1050 tr/min.

Bonjour,

voir S.V.P. ici http://dbhsarl.eu/forum/viewtopic.php?f=5&t=171

Il faudrait réaliser des essais pour vérifier la faisabilité de ce projet :

- il n'est pas sûr que le moteur monophasé fasse une bonne génératrice

• - est-ce un moteur triphasé avec condensateur pour fonctionnement en monophasé ?
  - ou est-ce un moteur universel (avec balais, type perceuse) ?

- de toutes façons n'espérez pas à mon avis produire beaucoup !

Pour l'optimisation de cette pompe en mode turbine, je pense qu'il n'y a pas grand chose à faire :

- les roulements doivent supporter l'inversion de sens
- si moteur triphasé avec condensateur pour passage en monophasé

• - il faut permuter le condensateur
  - et ajouter un autre condensateur pour l'excitation

- si moteur universel il faut le câbler en dynamo

dB-)

Bonjour Thy

je crains que votre systéme n'ait un trés mauvais rendement.
Une chute de 40 m avec un débit de 1 L/s vous donnerait avec une installatIon étudié pour, c'est à dire Turbine et Alternateur pas plus de 200 W à 250 W.
Donc avec une pompe pas prévue pour cela, et egalement un moteur également pas prévu le rendement sera dérisoire. :o
EdF sait faire cela dans des centrales de transfert ils pompent la nuit en envoyant l'eau sur un barrage supérieur et turbinent aux heures de pointe et ceci avec des rendements de 0.95 % .

Si vous inventez une telle solution rendement 0.95 pour des pico centrales votre avenir est assuré.

Cordialement .
KW12