Puissance d'une roue à aubes

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Messagepar Sagres-killer » Mar Mar 08, 2011 11:58 am

Bonjour,

Je suis nouveau sur ce forum et j'aimerais aider mon beau père dans un projet qui lui tient à coeur.
Il aimerait produire de l'électricité avec le petit cours d'eau qui passe dans son terrain.
Il a donc construit une roue à aubes de 4 mètres de diamètre, qui est démultipliée par des poulies et des courroies afin de faire tourner une génératrice à aimants permanents "Windturbine Winrad 48v 1,5kw GA2a" à plus de 800 tours/minutes.
Son objectif est de réinjecter le courant sur le réseau, procédé légale en Belgique, avec un onduleur "Steca Grid 500M" trouvé sur Internet à 350€ mais pas encore acheté.

Dans ses premiers tests le voltmètres indique 145 volts en continu après le ponts de diodes (courant donc inutilisé).

Est-ce que la roue à aubes va être freinée lorsque l'onduleur sera branché ?
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Messagepar Mallusone » Mar Mar 08, 2011 12:17 pm

Bonjour,

Si mon prof de physique à bien fait son travail, je dirai OUI.

@+

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Messagepar kroutchef » Mar Mar 08, 2011 13:33 pm

Il y a aussi une histoire de rapport de couple / vitesse de rotation...donc de puissance mécanique puis de transformation electro-magnetique... rendement... (le mien va se retourner dans sa tombe :twisted: ) toute la chaine cinématique et electro-cinétique doit être analysée (pertes mécanique, magnetique, electriques)...
On ne peut pas demander plus que la source (au sens propre et figuré) peut donner (débit, hauteur de chute...) toute la puissance electrique produite étant le resultat d'une transformation d'energie mécanique à la base, donc si on tire de la puissance electrique OUI la roue à aube va ralentir jusqu'a atteindre la limite de régulation, son couple maxi moins toutes les pertes (en simplifié)...
(ex allumer les pleins phares de sa voiture au ralenti fait chuter les tours...)
Amitiés ensoleillées ...
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Messagepar ramses » Mar Mar 08, 2011 13:54 pm

bonjour a tous,

ben oui, ce serait trop beau ! la roue va finir par s'arreter si on ne limite pas la "charge", c'est a cela que sert la regulation du systeme

Une premiere estimation a la louche consiste a calculer la puissance disponible de la chute simplement en connaissant la hauteur d'eau et le debit. Sur cette base, on peut avancer.

Si malgre tout les calcuils "t'embetent" mais que tu veux "voir", il te suffit de passer recuperer a la casse qlq resistances type chauferette ou ballon et de les brancher en sortie de ton pont diode en jouant de la serie et de la parallele. Tu vas ainsi "charger" ton alternateur et voir "jusqu'ou" tu peux aller ( la roue va te le dire de suite :roll: ). la puissance que delivre l'installation se mesure simplement en mesurant le courant et la tension en sortie de ton pont. Le produit des deux te donnera la puissance debitee au moment de la mesure : P= U x I

Surtout ne tombe pas des nues lors des essais ... car avoir une chute pour debiter 1KVA ... faut deja pas mal d'eau et de la hauteur ...

Si besoin d'infos complementaires, on peut t'aider.

Bien a vous tous
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Messagepar olab » Mar Mar 08, 2011 18:39 pm

Si on part de définitions simples de la physique :
Pour 1m de dénivelé, 1l d'eau produit 10 joules. Enfin, la différence d'énergie potentielle de 10 N de quelque chose qui descend de 1m, l'eau en l'espèce, vaut 10 joules.

Si on veut 1500W (1J/s= 1W), il faut 150l/s ou 540m3/h.

Donc, en fonction de la quantité d'eau et de la chute, on peut estimer la puissance mécanique disponible en entrée.

Ceci bien entendu avant toute considération de rendement, de la roue à aubes, de la démultiplication, de la conversion en électricité.

D'autre part, si c'est cette génératrice http://eoliennesverticales.blogspot.com/
elle demande >600t/mn pour produire sa puissance nominale.
Ça situe l'ordre de grandeur.
Modifié en dernier par olab le Mar Mar 08, 2011 18:40 pm, modifié 1 fois.
Ce n'est pas parce que vous êtes parano que personne ne vous suit ... :-?

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Messagepar Sagres-killer » Mar Mar 08, 2011 18:57 pm

Bonjour,

Merci de l'intérêt que vous manifestez au problèmes de cette roue à aubes, je testerais donc la puissance avec plusieurs résistances afin de calculer sa puissance, mais pour le calcul avant essai quelle hauteur de chute d'eau doit on considérer pour le calcul en joules, si la roue fait 4 mètres de diamètre et si l'eau arrive juste à la hauteur de la roue ?
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Messagepar olab » Mar Mar 08, 2011 19:11 pm

Il y aurait 4m de chute ? :-o
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Messagepar remi.450 » Mar Mar 08, 2011 21:05 pm

Bonsoir,
Il y a ce lien avec des formules.
http://www.moreau-fr.net/proto/turbine/ ... html#d4e41

J'ai trouvé aux puces un livre de 1921 sur les calculs des turbines hydrauliques.
Les pages ne sont même pas séparées et là je commence à les séparer au cuter.
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Messagepar YvesBr » Mar Mar 08, 2011 21:53 pm

La roue à aubes déverse son contenu avant qu'il soit arrivé en bas. Selon la géométrie, on peut compter de l'ordre de la moitié du diamètre.

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Messagepar olab » Mar Mar 08, 2011 22:38 pm

J'avais déjà vu le site cité par remi, j'aivais oublié ... :???:
À part les fomules du début, ça n'a pas grand-chose à voir avec une roue à aube.
En particulier l,e rendement est sûrement bien plus faible.

Je suis assez d'accord avec l'idée qu'à peine la moitié de la hauteur de chute est efficace.

Une question : où arrive l'eau ? En haut (sommet) de la roue ? Si oui, la roue tourne dans le sens de de l'eau ?
Pour tenter de lever l'ambiguïté de ma question, imaginons que l'eau arrive de la droite, au sommet de la roue. Est-ce la roue tourne dans le sens des aiguilles d'une montre ou dans l'autre sens ? :shock:
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Messagepar Sagres-killer » Mar Mar 08, 2011 23:24 pm

Bonsoir

Si l'eau arrive par la droite, la roue tourne dans le sens contraire des aiguilles d'une montre.
Le débit de l'eau est plus ou moins de 20 litres/sec, si mes calculs sont exacts P = 9.8 x 0.020 x 2 = 0.392 Kw soit 392 w moins le perte mécanique de la roue à aubes... en multipliant cela par 24 heures, soit une production journalière de 9.408 Kw
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Messagepar olab » Mar Mar 08, 2011 23:30 pm

Si l'eau arrive par la droite, la roue tourne dans le sens contraire des aiguilles d'une montre.
Ah, dommage ! Ça veut dire que la roue doit aussi pousser en "arrière" l'eau en bas de la roue.
À moins que le bas de la roue ne trempe pas dans l'eau ?
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Messagepar remi.450 » Mer Mar 09, 2011 7:18 am

Bonjour,
Je n'ai pas réagit, mais la formule est la même que pour calculer la puissance mécanique d'une pompe.
P en W = débit en m3/s * hauteur en m (perte de charge) * 9810
Bien sur vient l'histoire du rendement en plus.....

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