Turbines hélice

[Ticapix]

Bonsoir,

Je réponds à Admin en créant un nouveau sujet, en réponse à une question posée dans le post " Vis hydrodynamique" et ce pour éviter de mélanger les sujets.

Ci-joint un dossier de photos prises à l'usine et dans une de leur centrale.
Je joints également un dessin du palier de guidage qui correspond à la photo Y 55. Ce sont en fait 4 paliers régulés en bain d'huile ajustable de façon indépendante par une vis, ce qui permet de s'aligner au 1/10 près !.( refroidissement par eau)

La photo que vous avez mise dans votre post correspond à une turbine dont l'anneau supérieur est scellé dans une dalle béton, photo Y36 et Y 38 = turbine de chambre d'eau, ici pour une hélice de 1m40.
On peut voir le palier supérieur de la turbine, qui est un palier à eau. Les anneaux " type caoutchouc" que l'on voit photo Y36 sont empilés dans le palier sur environ 15 à 20 cm de haut selon la turbine dans un logement prévu avec 4 "ergots".
Le dessus est fermé par un presse étoupe et le tout est lubrifié par de l'eau propre si possible que l'on envoie par l'orifice latéral que l'on voit bien sur le photo Y38.
La durée de vie de ce système dépend de la propreté de l'eau de lubrification, cela va de 1 à 5 ans selon leur expérience.
Avantages :pas de graisse ni huile donc impact sur environnement nul, inconvénient il faut de l'eau propre.
Par expérience, l'eau est soit prélevée dans rivière + filtration si rivière propre, sinon elle provient d'un contre-puit réalisé à proximité de la rivière, le terrain permettant la filtration.
Ce système est adopté pour des roues jusqu'à 1m60 voire 1m80 de diamètre. Au delà c'est un système classique régulé qui se charge du guidage.

L'alternateur est un 12 pôles donc un 500 t/min de 10 kw
Effectivement le dispositif d'ouverture n'est pas compris, en effet je n'ai pas jugé utile de l'inclure, car il s'agit d'un système mixte manuel et électrique qui ne ma parait pas adapté à nos habitudes de fonctionnement (hydraulique avec fermeture rapide, passive sans apport d'énergie)

Je reste à la disposition de ceux qui souhaiterait d'autres renseignement, en sachant que j'attends encore quelques plans d'exécution.

Cordialement

Thierry Gronlier
T & A

[Ticapix]

Je rajoute l'offre initiale avec dans le cartouche à droite en bas la liste des pièces incluses dans l'offre à 25 000 €.

A noter que dans cette "petite configuration", la pièce n° 4 assure la fonction butée et guidage. Il existe d'autre configuration en général de plus grande puissance, où la butée est incluse dans le sommet de l'alternateur et le guidage dissocié est réalisé par un dispositif comme montré dans le précèdent message.
Ce dispositif permet de démonter l'alternateur sans devoir caler la roue ce qui est plus pratique.

Cordialement

Th Gronlier
T & A

[pierre]

Bonjour
Existe t'il un fournisseur competitif pour des turbines helices sans reglage? avec une simple vanne motrice tout ou rien.
En effet, de nombreux moulins abandonnés utilisaient une relative faible chute 1,5 à 2,5m sur des rivières à très gros débits (> 15 m3/s). Le droit d'eau n'étant <5 m3/s (avec une surface vanne motrice de <5m2 , souvent sans bief), il est difficile de rentabiliser une installation basse chute avec une turbine aux reglages compliqués.

Vos recherches montrent elles un interet pour de simpes helices?
Ou le prix du GC étant tel pour une chambre d'eau, il vaut mieux utiliser une kaplan simple réglage?

Bonnes fetes à tous
Pierre

[MHEC]

Existe t'il un fournisseur competitif pour des turbines helices sans reglage?

Bonsoir Pierre,

A mon avis, les turbines à hélices ont des rendements catastrophiques et leurs installations pas très moins cher qu'une kaplan classique car le GC est pratiquement identique.

En contrat H07, avec des prix d'achat par ERDF à plus de 11 c€ le kW, afin de rentabiliser au plus vite, il est nécessaire d'avoir une machine la plus performante possible.

Si votre budget est un peu limite, la petite kaplan inclinée à 45° de type "siphon" avec un entraînement de la géné par courroie fera l'affaire.

Si votre budget est bien "confortable", je vous conseille d'investir sur la kaplan à double réglage. Tous les Professionnels vous le confirmeront, c'est le top des machines.

Il ne faut pas oublier qu'une rivière n'est pas régulière elle est pratiquement à sec en été, en crue l'hiver. La logique serait d'avoir 2 turbines: Une petite l'été, une grosse en hiver soit un investissement lourd (2 chambres d'eau, etc). Votre kaplan double réglage remplace purement et simplement vos 2 turbines et son rendement est époustouflant aussi bien l'été qu'en hiver.

Avec un débit turbiné de 5 m3/s et une chute de 2,50 m, vous devriez produire au moins 500 000 kWh/an avec une kaplan double réglage. Que voulez-vous de plus ?

Bonne nuit.

PV

[Ticapix]

Bonjour,

Une kaplan hélice, si son Ns ( vitesse spécifique) n'est pas trop important ou son diamètre trop grand :
- se contentera d'un aspirateur droit juste un peu plus long que celui d'une francis
- tournera à vitesse suffisante pour se coupler en direct avec un alternateur
- sera d'une très grande fiabilité longévité avec un entretien minimum
- compte tenu du prix on peut en mettre deux cote à cote et se rapprocher de la souplesse d'une kaplan double réglage.

Compte tenu de la grosse différence de prix entre une hélice et une kaplan double réglage surtout dans les petites machines à faible débit, il serait interessant de faire l'étude économique et le seuil de rentabilité entre les deux solutions.
Je l'ai fait pour des solutions alternateur lent versus multi + génératrice heureusement que l'on rentre aussi dans le choix l'aspect technique, fiabilité dans le temps, sinon ce n'est pas toujours évident selon le site.

Pour infos, je me souviens avoir fait un devis pour un petit moulin ( 2 m de chute et 500l/s) un ensemble complet turbine, aspirateur alternateur de 8 kw en direct à 20 000€

Au final tout dépend du site, de l'hydrologie, de l'existant...... et ne pas toujours se laisser griser par le top sauf quand on peut , mais ce ne sera pas toujours rentable. Je reprendrais une ancienne comparaison avec la voiture, est-ce plus rentable d'aller à son boulôt en temps de neige avec son Range rover ou avec sa Panda 4 x 4 ?

Bonne fin d'année

TG

[PERRET]

Bonjour,

Le raisonnement fait pour une turbine hélice peut également s'appliquer pour une Francis, surtout si son ns (vitesse spécifique) est élevée. - cas des Francis de basse chute -
Naturellement le raisonnement tient que si le site est suréquipé.
Comme le fonctionnement en éclusée n'est plus toléré, pourquoi pas, si la puissance n'est pas trop élevée et avec une transmission par courroie, envisager 2 rapports de multiplication.
Soit par un ensemble de 4 poulies ; soit une seule grande poulie et 2 petites poulies de diamètres différents côté génératrice. Dans ce dernier cas, prévoir un système permettant un déplacement facile et rapide de la génératrice pour adapter l'entraxe de la transmission en fonction de la poulie utilisée.

Une solution électronique est effectivement envisageable et me semble facile à mettre en œuvre. Quel sera le rendement de l'ensemble et le facteur de puissance (cos phi) de l'installation, surtout en petite vitesse?
Est ce que la perte de rendement de l'ensemble génératrice + variateur restera dans des limites acceptables et ne risque pas d'annihiler le gain espéré sur le fonctionnement de la turbine ?.

Manipulation à faire, si on a un peu de temps et le matériel nécessaire. Résultats à communiquer sur le forum, bien sûr.

Ne sachant pas à quelle vitesse faire tourner pratiquement une turbine hélice de fabrication artisanale - Ø roue 455 mm, - ns théorique 750 - chute nette ± 1,25 m, j'avais dans un premier temps utilisé une transmission par courroie Poly-V avec 4 poulies de différents diamètres permettant 4 vitesses de rotation de la turbine. Ne constatant pas une vitesse préférentielle, j'avais finalement fait une transmission directe depuis le multiplicateur. Tout cela pour dire qu'il ne faut pas, pour nos petites machines, trop se focaliser sur une vitesse de rotation.
En effet, dans ce cas, à la vitesse la plus lente, le débit était faible, la chute maximum, le rendement probablement bon.
A la vitesse la plus élevée, le débit augmentait, mais la chute nette diminuait et probablement aussi le rendement.
Le résultat final était que dans cette installation, la vitesse de rotation de la turbine n'avait finalement que peu d'incidence, la puissance aux bornes restant sensiblement constante quelle que soit sa vitesse de rotation.
Les pales étant en inox et la chute faible, le problème de la cavitation ne devait pas exister.

Mais attention, à partir d'un cas particulier, il ne faut pas généraliser.

Une turbine a toujours une vitesse de rotation préférentielle, où le rendement est maximum, fonction de la chute et du débit. - A essayer de respecter.
Par exemple, sur les turbine Francis GV** fabriqué par TRB à Chartres entre les 2 guerres, si on ouvre trop les directrices, la puissance diminue. Mais est-ce que la vitesse de rotation était optimum dans ces 2 cas ?

[MHEC]

Bonsoir à tous,

En lisant vos commentaires, j'ai une impression (seulement une impression) comme ci vous voulez défoncer une porte ouverte. Apparemment, vous essayez de trouver des solutions à un problème alors qu'il n'y en a pas.

Une centrale, c'est mieux que le loto, plus vous misez gros, plus ça rapporte bien entendu, à une seule et unique condition, c'est d'avoir le "combustible " nécessaire et c'est le cas de Pierre sur sa rivière à gros débit (> 15 m3/s).

Dans le cas où la chute est bien de 2,50 m nette et que le module est bien également de 15 m3/s, à mon avis, il ne faut pas hésiter, il faut investir dans du "gros calibre". En effet, si le module est bien de 15m3/s, forcément, pendant les mois d'hiver le débit de la rivière va considérablement augmenter (environ entre 20 et 30 m3/s), d'où l'intérêt d'avoir une grosse machine afin d'absorber le maximum d'eau et du coup, facturer à ERDF un maximum de kW au tarif très élevé puisque nous sommes en hiver.

Si j'étais à la place de Pierre j'installerai:
-1 seule machine de 15 m3/s (5 m3/s fondé en titre, 10 m3/s sous autorisation préfectorale).
-Par obligation, une Kaplan double réglage afin d'optimiser l'installation pendant l'étiage (grâce à ses directrices mobiles, cette machine peut très bien fonctionner même avec seulement un débit de 1 m3/s).

Selon mon exemple, j'ai triplé la puissance du moulin de Pierre sans pour autant, tripler le coût de l'installation (l'installation d'une machine de 5 m3/s n'est pas 3 x moins cher qu'une machine de 15 m3/s) de ce fait, par obligation, cette grosse machine de 15 m3/s sera beaucoup plus rentable que la petite à 5 m3/s.

Si nous faisons une comparaison par rapport aux voitures, le Range rover sera donc, beaucoup plus rentable que la Panda alors, pourquoi se priver ? Autant rouler en Range (et en plus, c'est bien plus confortable ).

Je vous laisse méditer.

Bon réveillon à vous tous et bonne année 2011 .

PV

[pierre]

Bonjour messieurs,
Avec ce débat passionnant et passionné, je voulais juste indiquer que je n'avais pas (encore) de moulin ou juste dans mes rêves. La famille s'agrandissant, je gère les priorités et de plus n'habite pas pres de moulin "abordables".
Sinon, je précise ma pensée qu'il arrive de voir des moulins abandonnés avec 1,7m de chute et beaucoup d'eau avec grosse passe à poissons à construire/ou bien 2,5m et moins de 4-5 m3/s.
Enfin, le probleme du prix des batiments quand l'immobilier est cher rend parfois difficile un tel investissement.

Pour l'exemple cité, J'imagine que 2,5m et beaucoup d'eau est rare à trouver (et donc cher?). Car en effet, > 2m et > 100 kW ne semble pas difficile à rentabiliser.

Admin sait que je regarde les moulins depuis pas mal de temps, mais je ne désespère pas un jour ...

Bonne journée
Pierre

[HGT]

Je n'installerais surtout pas une seule turbine car avec une 15 m3/s il est impossible de fonctionner avec 1 m3/s au mieux lorsque le matériel est neuf et avec un rendement moyen à médiocre à partir de 3 m3/s il est possible de mettre en route.Pour moi et avec mon expérience j'équiperais avec 2 turbines la première représentant les 1/3 du débit d"équipement désiré avec simple réglage (donc simple) et la deuxième les 2/3 pour moi le mieux serait de 7.5 m3/s pour la première et de 15 m3/s pour la deuxième.Les possibilités de fonctionnement serait de 3 à 22.5 m3/s.Ou de 5 et 10 m3/s.

[SG.Hydro]

.../... En effet, si le module est bien de 15m3/s, forcément, pendant les mois d'hiver le débit de la rivière va considérablement augmenter (environ entre 20 et 30 m3/s), d'où l'intérêt d'avoir une grosse machine afin d'absorber le maximum d'eau et du coup, facturer à ERDF un maximum de kW au tarif très élevé puisque nous sommes en hiver. .../...

PV

Bonjour,

Ne pas oublier que sur les site de faible chute et fort débit, si le débit peut paraitre intéressant en hiver lors des crues, la chute elle le devient d'autant moins que le débit est élevé.