Auto-consommation

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Modérateurs : moulino51, dB-), MHEC

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dB-)
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Re: Auto-consommation

Message par dB-) »

Bonjour,

bienvenue sur le forum et merci pour les photos, ainsi que pour la notice d'entretien Dumont !

Si le document Dumont correspond bien à la turbine installée, et si la chute nette est bien de 1.45 m, cette turbine devrait prendre en effet dans les 900 l/s, soit une puissance hydraulique d'environ 12.8 kW

Dans cette gamme de puissance, on peut considérer que la puissance électrique finalement obtenue est au mieux de l'ordre de 0.7 * la puissance de l'eau, soit ici 9 kW

Le facteur 0.7 est le produit du rendement de la turbine (de l'ordre de 0.85) et du rendement du générateur (idem), diminué des pertes dans la transmission.

Toujours d'après le document Dumont, et en admettant toujours que la chute nette est de 1.45 m, la turbine tourne vers les 132 tr/min, et d'après le rapport des diamètres de poulies estimé sur vos photos (7.5) le générateur est un 1000 tr/min.

Comme je ne vois pas de condensateurs de réactif sur les photos, ni de régulation de tension, j'en déduis que le générateur est :
  • un alternateur
  • triphasé 230/400 V
  • 3 paires de pôles (50 Hz @ 1000 tr/min)
  • très certainement brushless (sans balais)
  • autorégulé (platine AVR dans le coffret le coffret 1)
  • d'environ 10 kW (15 kVA)
  • montage vertical, sur pieds, arbre en bas, soit IM 1011 (ou IM V5)
  • avec roulement à billes sur le haut et roulement à rouleaux coté poulie
Probablement un Leroy Somer (Unelec), ou MeccAlte, ou Stamford

Cette installation n'est pas conçue pour revendre sur le réseau, mais uniquement pour une production autonome (avec inverseurs de source vers le réseau quand la turbine est arrêtée).

La régulation de vitesse semble se faire en effet par des gradateurs, et sur deux phases uniquement, soit vers les chauffe-eaux si besoin de chauffer l'eau, soit vers les 6 résistances ballast murales, quand l'eau est chaude.

Si tout le reste fonctionne, le plus simple est de remplacer l'alternateur, et c'est reparti pour l'autonomie ;-)

Concernant les directrices, ne forcez pas la commande pour les débloquer, vous allez casser quelque chose ! Enlevez le calcaire sur les zones de pivotement, et "tapotez" chaque directrice d'un coté et de l'autre pour la débloquer.

Bonne journée

dB-)
didier Beaume, DBH Sarl 33 les Chênes 88340 Le Val d'Ajol, RCS Epinal Siren 510 554 835 capital 50 000 € APE 3511Z TVA FR82510554835
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caelor
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Re: Auto-consommation

Message par caelor »

Bonjour et merci beaucoup pour votre réponse détaillée, ça fait vraiment plaisir de trouver de l'aide ainsi.

Le rapport des diamètres des poulies est plutôt de 10 (16 cm / 160 cm), ce qui nous amènerait à un générateur qui tourne à 1320 tr/min

Sur les condensateurs réactifs et la régulation de tension, j'ai un doute. Voici ce qu'il y a dans les armoires électriques :

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Régulation tension alternateur

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Régulation fréquence par chauffe-eau

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Départ turbine vers armoire de distribution

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Départ turbine vers armoire de distribution - fermée

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Régulation Fréquence par résistances

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Régulation Fréquence par résistances - fermé

Est-ce que les deux condensateurs présents sur la deuxième photo ce seraient pas ces fameux condensateurs de réactif ?

La dernière image me fait penser que 2 phases sont régulées sur les résistances et une phase sur le chauffe-eau. Ce serait crédible ?

L'installation n'est effectivement pas conçue pour revendre sur le réseau. Est-ce que nous en sommes loin ? Quelles modifications faudrait-il effectuer pour y parvenir ?

Merci pour le conseil sur les directrices. Nous allons en prendre soin. ;-)
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dB-)
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Re: Auto-consommation

Message par dB-) »

Bonjour,

un générateur 1 320 tr/min délivrant du 50 Hz n'existant pas, il faut choisir entre 1 000 ou 1 500 tr/min.
  • avec 1 000 tr/min le rapport idéal de diamètres de poulies est 1 000 / 132 = 7.6
  • et pour 1 500 tr/min il est de 1 500 / 132 = 11.4
  • si le rapport de poulies est de 10, alors c'est probablement un générateur 1 500 tr/min (les plus courants), mais la turbine tourne un peu trop vite (150 tr/min), ce qui limite son emballement mais dégrade un peu la puissance fournie.
Je pense toujours que le coffret 1 contient un AVR (régulateur d'alternateur), vous pouvez donc remplacer le générateur absent par un alternateur bobiné brushless triphasé 230/400 V, 1 500 tr/min, autorégulé, d'environ 15 kVA : il comportera son propre AVR, donc celui du coffret 1 ne sera plus utilisé.

Les condensateurs bleus sont des modèles DC qui doivent servir pour une alimentation continue et non pour exciter une génératrice asynchrone.

Il est possible que 2 phases soient régulées par les résistances, et une par le chauffe eau : pour le savoir, il suffit de suivre les fils !

Comme souvent mentionné sur le forum, l'installation la plus simple est d'entraîner une génératrice asynchrone connectée au réseau, et de connecter le logement au réseau : la régulation est simplifiée, le courant électrique est de qualité (fréquence, tension, stabilité), seul problème, plus de production en cas de coupure réseau. Différentes possibilités :
  • convention de raccordement avec Enedis et pas de vente de la production
  • convention de raccordement avec Enedis et vente de la totalité de la production à EDF ou autre acheteur
  • convention de raccordement avec Enedis et vente du surplus de production à EDF ou autre acheteur
Autre possibilité, l'installation de production est séparée du réseau, et le logement peut être connecté via un inverseur de source soit à la turbine, soit au réseau : c'est le cas actuel et à votre place, vu que l'installation est fonctionnelle, je garderais ce système.

PS : avant de remplacer l'alternateur, il serait intéressant de savoir ce qui s'est passé avec l'ancien et pourquoi il a été détruit !

Bon W.E.

dB-)
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caelor
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Re: Auto-consommation

Message par caelor »

Merci infiniment pour ces conseils et informations. Je me renseigne, je réfléchis et je vous tiens informé de l'évolution de ma situation.
Encore merci ! 
babbasse
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AVIS PELTON POWERSPOUT, et visite sur site.

Message par babbasse »

Bonjour à tous,

Voilà, je suis charpentier, et j'habite dans l'Aveyron.
Je souhaiterais pouvoir discuter et voir marcher une turbine Pelton de chez powerspout (PLT-80).
Je suis prêt à aller jusque dans le Massif Central, les Pyrénées, ou même les Alpes, si il le faut...

Je vous présente le projet :

En fait, j'aide un ami proche dans son projet d'installation.
Ne pouvant se raccorder au réseau, il souhaite produire sa propre électricité.
Après plusieurs recherches, nous pensons partir sur une turbine Pelton Powerspout PLT-80.

Nous disposons d'une sources qui débite au minimum 30m3 par jours.
Il y a 80m de dénivelé, et 800m de longueur de tuyau. (Diam 63).
Notre idée est de mettre une cuve de stockage de 35m3 au départ de la source, et de turbiner à partir d'elle.
Plutôt que de faire tourner la turbine 24h sur 24 à un débit d'environ 0,3l/sec, (débit de la source), on préfère vider la cuve plus vite, et tourner à 2l/sec pendant environ 4h30.
Ainsi, ça laisse la turbine se reposer (elle s'usera moins vite...?).

On part sur une conso maxi possible de 2500w par jours.
(1 gros frigo, 1 gros congèl, des lumières leds le soir, une machine à laver le linge une fois par semaine, un peu d'élec pour un ordi, et quelques bricoles...)
L'eau chaude et le chauffage se ferrons au bois.

On pense mettre environ 7500w de batteries (3 batteries lithium Pylontech en 48V) pour avoir un peu de réserve si il y a un problème 1 jour ou deux.
Avec un régulateur Victron MPPT entre la turbine et les batteries, et ensuite un onduleur pour fournir le 220.

Voilà dans les grandes lignes notre affaire.
Nous aimerions aussi mettre une vanne pilotée sur la conduite, pour ouvrir ou fermer lorsque les batteries sont pleines.
Surement aussi quelques panneaux solaire par la suite, en cas de besoins si notre système est trop limite.

Pour l'achat de la Pelton, des batteries, et des victrons, nous pensons passer par le gars qui nous vend la turbine, (le représentant powerspout, en Espagne).
Bien sûr, vous me direz que ça a un coût, par rapport à si on s'était tout fait soi-même... Mais on est novice dans le domaine.

Donc pour conclure, je souhaiterais avoir votre avis éclairé sur cette installation (dimensionnement, appareillage électrique...).
Et mon pote tient à aller voir quelqu'un qui en aurait une en fonctionnement, pour "voir de près et se rendre compte". J'espère trouver quelqu'un ici qui pourra me renseigner.

Le vendeur étant un vendeur avant tout, peut-être qu'ici nous trouverons des avis plus pertinents.

Merci de m'avoir lu ! et à bientôt, Seb.

PS : Je poste le sujet ici, car il semblerait que je n'ai pas accès à la rubrique "échange d'informations".
ericnoharet
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Re: AVIS PELTON POWERSPOUT, et visite sur site.

Message par ericnoharet »

Bonjour,

Beau projet.

Par contre, votre ressource en eau est très faible.
De plus votre conduite de 800metres en PE63 (diamètre extérieur !) ne permettra pas de passer 2l/s sans grandes pertes.
Je n'ai pas mon petit calculateur sous la main, mais à vue de nez, je pense que la moitié de la chute sera perdue en perte de charge.

Au final, vous pourriez "récolter" environ 3.5Kwh d'Energie par jour. Mais avec une plus grosse conduite !

C'est non négligeable, mais très faible.

Je pense que votre projet serait surement plus économique en photovoltaïque pur.
J'ai du mal à dire cela étant un grand fan de l'hydro, mais le prix des panneaux change vraiment la donne pour les petits projets.
Et je ne parle pas de la maintenance...

Eric
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dB-)
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Re: Auto-consommation

Message par dB-) »

Bonjour,

je viens de déplacer les deux messages ci-dessus dans ce sujet, plus approprié.

Les turbines PowerSpout, avec leur générateur PMG basé sur un moteur de machine à laver, ont déjà été évoquées dans le forum, voir par exemple cette recherche

Elles sont astucieuses, les matériaux intéressants, j'en ai vendu quelques unes puis j'ai arrêté devant la très mauvaise foi du fabricant lors d'une demande de garantie, refusée car la couleur des fils du câblage réalisé par le client n'était pas bonne ! :mdr3:

Donc j'ai remboursé le client et j'ai arrêté de commercialiser cette marque !

Mais "ça devrait le faire" pour votre projet !

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Ça reste un matériel un peu léger, je préfère les anciennes turbines en fonte, les réalisations en inox sur CNC, le surdimensionnement, les matériels les plus lents possible, et je réalise les petites turbines moi-même..

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Bonne journée

dB-)
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cristof
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Re: Auto-consommation

Message par cristof »

bonjour,
je suis en Lozère, et j'utilise une petite turbine Pelton que j'ai fabriqué. je dispose d'une hauteur de chute de 60m et une longueur de tuyau pehd 50mm de 150m. Au plus fort de production, j'arrive à sortir 1000W de l'ensemble (environ 3l/s). J'ai une grosse perte de charge dans le tuyau qui m'empêche d'aller au dessus. Mais moi, c'est 24h/24h.
Quand l'injecteur de la turbine est ouvert fond (utilisable) , j'ai une perte de charge de 2 à 2,5 bar.
je turbine donc à 4 / 4,5bar en dynamique

800m de conduite forcée avec du 63mm va générer une grosse perte.
Peut être envisager de rapprocher la turbine de la prise d'eau, ce sera moins couteux de tirer du câble électrique plutôt que du PEHD de 63.
Cette turbine fonctionne seulement "l'hiver", en été il n'y a pas d'eau dans le ruisseau.
je dispose en plus d'un parc de panneaux solaire.
l'ensemble, hydro + solaire me permet d'etre 100% autonome en électricité tout en au long de l'année en disposant de tout le confort moderne (lave linge, sèche linge, four elec, congelateur, etc).
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dB-)
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Re: Auto-consommation

Message par dB-) »

Re,

à nouveau félicitations à cristof pour ses réalisations, je rappelle que sa turbine est visible sur sa chaîne Youtube :super:

Moi je trouve que le projet initial de Babbasse n'est pas si mal que ça :

- un tuyau PEHD noir PN10 de 63 de diamètre extérieur a un diamètre intérieur d'environ 53 mm
- au débit de 2 l/s, 800 m de ce tuyau auront une perte de charge d'environ 17 m (vitesse d'eau environ 0.9 m/s)
- avec une chute brute de 80 m, il restera une hauteur de chute nette à la turbine d'environ 63 m
- une petite Pelton bien conçue aura un rendement de l'eau à l'électricité d'environ 0.7
- la puissance hydraulique sera d'environ 2 * 63 * 9.81 = 1 230 W
- la puissance électrique espérée sera d'environ 1 230 * 0.7 = 860 W
- le logement a un besoin énergétique journalier de 2 500 Wh
- pour y pourvoir, la turbine devra donc tourner 2 500 / 860 = 2.9 h par jour, disons 3
- à 2 l/s elle consommera pendant ces 3 heures 2 * 3 600 * 3 = 21 600 l, soit environ 22 m3
- donc le bassin de stockage de 35 m3 est correct
- la ressource journalière en eau de la source est suffisante aussi : 0.3 l/s * 3 600 * 24 l/J soit environ 25 m3/J
- le pack de batteries de 7 500 Wh est pas mal aussi, turbine arrêtée il permet 1 jour d'autonomie avec 33% de décharge

Par contre il faudra bien choisir les appareils (réfrigérateur, congélateur, ..) car 2 500 Wh par jour c'est serré !

Personnellement ( en tant que fabricant et vendeur de turbines ;-) ) je réaliserais plutôt pour ce site une petite turbine sur mesures, à priori (mais ça mérite réflexion) :

- débit choisi environ 0.7 l/s pendant environ 9h / jour[/list]
- du coup pertes de charges moindres (meilleur rendement), environ 2.5 m donc chute nette 77.5 m
- turbine avec par exemple un injecteur inox diamètre 7 et une section d'aiguille inox en sortie de buse diamètre 5.1
- roue de diamètre nominal 420 avec moyeu et disque inox et cuillères ABS boulonnées
- tournant vers 1 000 tr/min (la PS a un diamètre de 250, ce qui donne 1 600 tr/min)
- montée directement en bout d'arbre d'un petit PMG de 1 kW @ 1 000 tr/min en triphasé 400 Vac
- coffret avec disjoncteur, redresseur, puis chargeur PV vers la batterie
- plus soit une vanne motorisée pour arrêter la turbine si la batterie passe en surcharge, ou un "délesteur" genre Morningstar vers un ballast

Cette solution, probablement plus coûteuse, a quelques avantages : turbine plus "paisible", plus silencieuse, plus solide, moins de pertes de charges dans la conduite, moindre marnage dans la réserve d'eau, batteries moins sollicitées (leur durée de vie dépend du nombre et de l'intensité des cycles de charge-décharge).

2022-01-06-15h31m26.jpg
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Dans tous les cas, bien soigner la filtration au niveau du bassin de mise en charge de la prise d'eau (par exemple tambour de machine à laver), placer un évent au point haut de la conduite forcée (pour éviter la mise en dépression si le départ de conduite se bouche) et un robinet d'arrêt en pied de conduite pour faciliter la maintenance.

Bonne soirée

dB-)
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babbasse
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Re: Auto-consommation

Message par babbasse »

Bonsoir à tous,

Et déjà merci pour vos réponses.
Ca fait vraiment plaisir de vous lire, et de trouver tant de gentillesse en si peu de temps.

Alors déjà, nous n'avons pas le débit en eau de Christophe, en lozère. :-?
Surement que nous pourrons capter une deuxième source à peut près équivalente, et avoir pas loin de 0,5 ou 0,6L par seconde, mais pas plus.
Ceci dit, il semblerait que cela soit suffisant pour la conso électrique que on va faire.
Et le but n'est pas de produire démesurément.

Quoi qu'il en soit, c'est l'option de la turbine que l'on retient pour le moment.
L'eau servira pour la conso, et pour l'électricité. (avec 2 tuyaux séparés).
L'idée de rajouter des panneaux solaires n'est pas exclue. Mais on s'est focalisé sur l'eau. (peut-être à tord ?).

Merci dB pour tes calculs.
Ils sont finalement assez proche de ceux que l'on avait fait à partir du site powerspout.
Le revendeur nous annonçait environ 100w/h à 0,3L/sec sur 24h, ou 800w à 2,2L/sec pendant 3h30 par jours.

Dans un cas comme dans l'autre, les turbines tournaient à environ 1500 tours.
Donc on s'est dit qu'il valait mieux faire tourner pendant 3 ou 4h à 2 litres, et l'arrêter ensuite pour ne pas user les roulements.
Idée surement idiote, car la puissance demandée doit aussi jouer sur la résistance des roulements.

Pour de ce qui est du tuyaux, mon collègue veut passer avec des tuyaux rigides en 63 plutôt que du souple. (question de prix).
En effet, je suppose qu'il y aura encore un peut de perte de charge par rapport à du souple de plus grande longueur.
Peut-être faudrait-il envisager un diamètre au dessus ?

@dB : Ton "idée" m'intéresse.
A part les turbines de chez powerspout, nous n'avions pas trouvé grand chose.
Malgré qu'elle aient l'air de bien marcher, leur coté "léger" me laissait perplexe.
Il faut être un peut initié, pour rentrer dans le cercle des turbinistes !

Ton schéma est clairement plus intéressant.
Même que le cout de l'ensemble soit plus élevé, on y gagnera en qualité et fiabilité.
Mon collègue compte y habiter, pas juste y passer les weekends en été.

Un autre ami, électricien, est en train de regarder pour les batteries (24v ou 48v) et pour les onduleurs et redresseurs.
Il est presque à la retraite, mais le sujet l'intéresse.
Je vous dirai ce qu'il prévoit pour avoir vos avis.
Concernant les batteries, on pensait prendre des élément de 2v et les cumuler, mais le représentant de powerspout nous a proposé des batteries de 48v en 2500w de chez pylontech... au final, les prix sont pas les mêmes, les batteries en 48v sont bien moins chères.
Je parle de ça car sur les photos que tu as mis, on voit plusieurs éléments...

Oulala, ça donne à réfléchir, tout ça.

Seb.
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