toute petite centrale hydro en cours de réalisation

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mbn du puy
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Re: toute petite centrale hydro en cours de réalisation

Message par mbn du puy »

Merci Sim ...

Les tubes c'est pas facile, le prix et aussi la perte de charge.

Si en fonction du lieux, il est possible de faire courir un petit canal de disons 50 cm de la x 30 cm de lame d'eau, étanché avec de la bâche agricole. Pente 1 à 2 mm/m, avec une grille à l'entrée.
Au bout à 4, 5, 6, 7 m de hauteur, là tu peux descendre "ta conduite forcée", en 100 ou 120 mm de diam, et tu n'as besoin que de moins de 10 m.

Perso, je mettrais une vanne à boule avant l'injecteur. Comme tu devras empiler des réductions coniques du diam de départ 100 mm à celui de l'injecteur 26 mm (1 pouce), vers l'injecteur tu peux sur une section droite 1"1/2 mettre une vanne à boule 1/4 tr.
Perso je vois pas trop simplement enlever l'injecteur et le remettre .. ça me parait chaud !!!
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sim's
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Re: toute petite centrale hydro en cours de réalisation

Message par sim's »

oui , un bief ou canal de dérivation , j'y ai pensé... je suis en terrain argileux en plus , donc normalement 'pas besoin d'une etancheité plastique , sauf si... c'est a sec en été et que ça fend de partout... le probleme du plastique , c'est qu'il y a un ane dans le pré , et quand le canal sera a sec en ete , il va bien finir par l'emprunter et defoncer la bache , je le sent bien. :fool:

en plus , le gars qui passe la faucheuse une fois pas an risque de pas etre d'accord de devoir contourner le canal avec son tracteur... je le connais c'est un grincheux! c'est mon pere! lol!

mais admettons que j'arrive a le convaincre , ce cas de figure serait pas mal , car dans ce cas je pourrais réduire la longueur de conduite forcée a 50/60 metre pour turbiner sous 7 m de chute. ou 40 metres de conduite forcée pour 5.5 m de chute. (impossible de faire plus court , le bief serait relativement parallele au fossé du trop plein du lac.)

mais j'ai repris mes calculs.... et finalement... sous 7 metres de chute , un débit de 3 litres seconde donne 160 w a l'arbre de la turbine (avec un rendement turbine de 0.8)

pour un diametre de 100mm et une longueur de 150 metres , la conduite forcée aurait des pertes de charge equivalent a 30 cm de hauteur de chute en moins , donc si j'arrive a avoir 7.30m de hauteur de chute (un curant un peu le fossé pour récuperer 30 cm de hauteur) , je peux etre a 160 watts a l'arbre de la turbine avec un débit de 3 litres seconde. et si je veux passer 4 litres seconde , j'aurais 50 cm de perte de charge , ça reste acceptable au final parce qu'avec 4 l seconde et 6.5 metre de hauteur de chute , j'ai 200 watts a l'arbre.
apres tout , 150 metres de tuyau pvc a 6.5 euro les 4 metres , ça fait "que" 250 euro... ça fait 38 tuyaux de 4 metres et je peux transporter ça sur une remorque...

pour la vanne a boule , je vais m'en passer. j'ai peur qu'un coup de belier par fermeture trop rapide un jour ou l'autre fasse eclater la conduite forcée (qui risque fort d'etre en pvc d'evacuation eau usée , donc pas prévu pour encaisser un coup de belier inopiné) par contre je mettrais un deflecteur pour devier le jet et arreter la turbine si besoin. si je veux arreter l'ecoulement de l'eau , ça se fera par le haut en rajoutant un bout de tube dans la conduite forcée qui monte plus haut que le niveau du trop plein du lac , permettant a la conduite forcée de se vider sans stresser le materiau... (exemple de l'evier de plonge d'un restaurant : on encastre un tube dans la bonde pour remplir l'evier , sauf que dans mon cas , c'est comme si l'evier etait plein et en train de se vider et qu'on mettait ce tube pour arreter qu'il se vide).

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mbn du puy
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Re: toute petite centrale hydro en cours de réalisation

Message par mbn du puy »

LOL ... bon tu avances ... pour le coup de bélier bien sûr ... sur un petit système comme ça je ne pense pas ... un clapet de surpression taré à 20% au dessus de ta hauteur de colonne d'eau ? ...

Courage. A+ Michel

sim's
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Re: toute petite centrale hydro en cours de réalisation

Message par sim's »

je vais vraiment essayer de faire simple. je ne mettrais une vanne que si elle s'avere finalement indispensable a l'usage...on verra. parce que du compliqué , j'en ai deja pas mal a traiter! :lol:

par exemple , je suis en train de chercher un moyen de réguler la tension de l'alternateur.
en fait le probleme est qu'un regulateur mppt ça va de 40 euro a 300 euro... le premier accepte 50 volt en entrée , le second 150 volt. du coup je me demandais si mettre un abaisseur de tension pas cher ou un transfo 220/24 volt ou tout autre truc pour diminuer la tension en sortie d'alternateur ferait pas diminuer d'autant la facture... surtout que meme le régulateur qui accepte 150 volt ne sera pas suffisant , vu que la force electromotrice de l'alternateur pete les 135 volts a tout juste 230 tours/min... et que la vitesse d'emballement sera plus dans les 300 tours minute , voir un peu plus...

j'ai bievement pensé a une diode transil qui laisse passer l'electricité a partir de 95 volt avec une resistance bien calculé derriere , mais si c'etait possible , je pense que tout le monde utiliserai ça pour devier la surtension d'un alternateur a aimant permanent...

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mbn du puy
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Re: toute petite centrale hydro en cours de réalisation

Message par mbn du puy »

WOW ... la tension à vide !!!

En fait tu as tout fait pour augmenter la tension, mise en série, et maintenant ça te gêne ... :cry:

vu que tout est pris dans l'époxy, je suppose que tu ne peux pas avoir accès aux enroulement individuels ... l'idée serait de mettre au moins la moitié des bobines en parallèle, donc doubler le courant et diviser la tension par deux ...

On doit pouvoir le faire en deux demi cercles ... ça veut dire faire de la chirurgie à UN SEUL ENDROIT ...

48 se divise par deux .. LOL, mais aussi par 4 ... si tu interviens, pourquoi ne pas aller au delà et prévoir de couper en 4 (avec sortie des fils et connexions en externe .. l'idée est d'avoir de la flexibilité une fois que ton projet tournera ... et pouvoir choisir 48 bobines en série, ou 24 et courant double, ou 12 et courant quadruple ... Du coup plus de pb de régulateur ... :cool:

... Bon dimanche. Michel
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sim's
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Re: toute petite centrale hydro en cours de réalisation

Message par sim's »

merci mbn du puy pour cette suggestion.

ça serait idéal!! mais le truc... c'est que quand j'ai bobiné le stator , je suis passé d'une bobine a l'autre sans laisser de longueur de fil. en fait j'avais besoin de maintenir une tension sur le fil de la bobine précedente pour ne pas qu'elle se desserre. j'aurais plutot du la bloquer avec de la cyanoacrylate , laisser une boucle de fil libre pour eventuellement changer le branchement des bobines. erreur de débutant! là , meme si j'arrivais chirurgicalement a atteindre le fil entre deux bobines , il est tellement court et recouvert par les enroulements que je ne pourrais rien faire...

mais en meme temps cette tension plutot élevée m'arrange un peu quand meme car je vais bien avoir dans les 60/70 metres de fil entre turbine et batterie , ça ira avec du 2.5 mm2. et puis de toute façon je vais bien devoir m'y faire a cette tension de 50 a 150 volt...

j'ai trouvé ça : https://deltajp.pagesperso-orange.fr/montages/aop.html (le montage en regulation d'un relais qu'il y a la fin de l'article) . c'est un truc comme ça qu'il me faudrait mais en 100 volt ou 150 volt. quand la turbine accelere parce que le régulateur de charge des batteries coupe la charge , le relais bascule l'electricité produite sur une résistance ballast... le truc c'est que j'ai (pas encore , l'espoir fait vivre! :roll2: ) les connaissances pour adapter ce circuit en 12 volt a la tension bien plus elevé de l'alternateur...

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Re: toute petite centrale hydro en cours de réalisation

Message par sim's »

j'ai fais quelques mesures :

fem à 160 rpm : 89 volts
à 170 rpm : 95 volts.

du coup si j'arrive a faire un derivateur vers résistance ballast qui s'enclenche a un peu moins de 100 volts pour quelques dizaines d'euro , je peux utiliser un regulateur de charge batterie 100V en entrée qui coute "que" 115 euro

je pense arreter mon choix sur la conduite forcée de 150 metres , pour avoir les 7 m de hauteur de chute dispo , ya plusieurs avantages a cela : je turbine moins d'eau pour la meme puissance que si j'ai moins de hauteur de chute , donc quand le trop plein du lac coule moins je peux encore turbiner , l'alternateur pourra tourner a 2.5 tours seconde avec cette hauteur de chute , il lui faut quand meme bien ça si je veux faire plus de 100 watts.

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Re: toute petite centrale hydro en cours de réalisation

Message par sim's »

j'ai trouvé un truc simple. enfin simple... a ma portée : https://www.otherpower.com/Wind/pmgreg.html

utiliser le meme principe , mais pour commander un interrupteur . mais comme c'est le meme principe qu'un telma de camion , ça va consommer de la puissance a l'arbre.
peut etre avec un tout petit aimant , un grand bras de levier , un autre tout petit aimant pour garder collé l'interrupteur et donner un hysteresis... je vais etudier le truc tiens!

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Re: toute petite centrale hydro en cours de réalisation

Message par mbn du puy »

LOL, le dernier truc est malin, mais honnêtement un peu délicat à mettre en œuvre ..

Finalement comme tu dois avoir une gde long de ligne électrique, il est préférable d'avoir une tension élevée ... tous les ajustements doivent se faire prés de ta batterie. A ce moment, il me semble qu'utiliser un transfo du genre 230V/110V ou 48V c'est pas mal. Du coup tu vas te retrouver avec des tensions plus compatibles avec ton système électronique ...

Note : même si le transfo prévu pour 230V, n'a que 120 V ... ça fonctionne avec le rapport 230/48 ... le problème c'est en fait la large plage de tension de l'alternateur ... un simple transfo ne sera sans doute pas la solution ...
Il existe des autotransfo variable, avec un curseur rotatif, "dit variac" qui adapte le rapport de transformation ... ce serait déjà mieux.

Il faudrait trouver un système pour réguler la tension, qui éloigne le disque d'aimant des bobines, mais ça revient il me semble à "casser" le rendement de l'alternateur. Ceci dit à haute vitesse ça sort peut-être trop de puissance ... donc c'est pas grave ...

Il y a des variac motorisés, donc on doit pouvoir réguler : exemple https://www.ebay.fr/itm/VARIAC-autotran ... 3887516051 (il n'en existe qu'un d'occasion il me semble)

Mais aussi des variacs plus simples si le couple pour agir sur le curseur est assez faible, le système "telma" pourrait marcher .. faut chercher, peut être le variac qui est un autotransfo, c'est une solution

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Re: toute petite centrale hydro en cours de réalisation

Message par j2c »

Un dispositif à base de relais qui bascule les poles en serie ou en parallèle.. devrait permettre de tirer parti de la puissance disponible..
Vitesse élevée : en parallèle.. on privilègie le courant
Vitesse faible : en serie... on privilegie la tension.
Vu le nombre poles, il y a même peut-être moyen d'avoir 4 ou 8 niveaux...(bonjour le câblage....)
CESI Auto installé en région parisienne en 2013 et démonté en 2017.
http://forum.apper-solaire.org/viewtopic.php?f=41&t=9908 : Nouveau projet solaire
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Re: toute petite centrale hydro en cours de réalisation

Message par mbn du puy »

j2c a écrit :
dim. mai 02, 2021 20:14 pm
Un dispositif à base de relais qui bascule les poles en serie ou en parallèle.. devrait permettre de tirer parti de la puissance disponible..
Vitesse élevée : en parallèle.. on privilègie le courant
Vitesse faible : en serie... on privilegie la tension.
Vu le nombre poles, il y a même peut-être moyen d'avoir 4 ou 8 niveaux...(bonjour le câblage....)
J2c oui .. J'en avais parlé plus haut mais sim dit que c'est très difficile de séparer les circuits .. tout est collé ...

sim's
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Re: toute petite centrale hydro en cours de réalisation

Message par sim's »

oui c'est exactement ça... tout est collé avec en plus une longueur de fil entre bobine qui est direct et qui donc ne fait pas plus de 1.5 cm... la prochaine fois que je fabrique un alternateur , je vais prévoir de pouvoir changer le branchements des bobines (bon je sais pas si j'en referais beaucoup d'autre!)

le variac , il faut un truc mécanique pour le faire varier? car dans ce cas il faut qu'il soit pres de l'alternateur pour que celui ci commande le variac en fonction de sa vitesse si j'ai bien compris?

apres, le truc de commander mécaniquement un interrupteur via la vitesse de rotation grace a un aimant et un disque en aluminium , ça me semble pas irréalisable. on fait varier la force que provoque le disque d'alu sur l'aimant en reglant sa distance par rapport a celui ci (reglant la vitesse a laquelle il ferme l'interrupteur) , une bonne boite a ressort de toutes sorte permettrai d'en choisir un adapté pour le rappel en position , l'aimant qui provoque l'hysteresis , pareil ,en modifiant sa taille et sa distance permettrai de regler l'hysteresis. tout cela sur l'alternateur , ce qui du coup n'empeche en rien de mettre le régulateur au plus pres des batteries 60 metres de fils plus loin. faut un interrupteur qui demande pas beaucoup d'effort pour etre maneuvré . je vais continuer a y réflechir.

le principe de cette idée c'est :
tant que l'alternateur tourne en dessous de 160 rpm , (sa vitesse nominale en charge sera de 2.5 tours seconde soit 150 rpm si je reste sur cette hauteur de chute et ce diametre pelton 6.5 m et 35 cm (a quelques pouillems pres)) l'interrupteur qui ferme le circuit vers la resistance ballast est ouvert.

a 170 rpm l'aimant est suffisament "tiré" par le disque tournant en alu ,il appuis su l'interrupteur et ça ferme le circuit de la résistance ballast , a cet instant précis , la résistance ballast fait diminuer legerement la vitesse de rotation de l'alternateur qui tournait a vide quelques instant avant (car si la turbine accelere , c''est que le régulateur de charge a coupé la charge aux batteries car pleines) , un autre aimant retiens "un peu" l'aimant qui est poussé par le disque alu car sinon la vitesse de l'alternateur diminuant légerement (a cause de la charge que provoque la résistance ballast qui sera peut etre pas pil poil ajusté pour que ça reste a 170 rpm) l'aimant et l'interrupteur reviendrait en position initiale , ouvrirait le circuit resistance ballast , ce qui ferait réaccelerer l'alternateur jusqu'a ce que sa vitesse referme le circuit resistance ballast ect bref , faut que l'aimant qui retiens l'aimant et garde le circuit resistance bal. fermé le retienne malgres la chute de vitesse que provoque la résistance (grandeur de la resistance a choisir bien evidement pour que l'alternateur tourne vers les 165/160 rpm) .

quand le regulateur de charge batterie reprend la charge... des batteries , il tire de la puissance , l'alternateur redescend a 150 rpm , et la la force de l'aimant et du disque alu sur l'autre aimant n'est plus suffisante pour maintenir l'interrupteur en position "resistance ballast" , il rebascule en position "circuit resistance ballast ouvert"

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Re: toute petite centrale hydro en cours de réalisation

Message par mbn du puy »

Ça commence à être compliqué...

L'autre solution est d'agir sur la vitesse donc sur l'eau.

On serait sur de la technologie classique moins bricolée et peut-être plus facile à mettre en place.
Pour ça faut une vanne avec un moteur ... Et un régulateur qui prendra la tension de l'alternateur pour signal à réguler. C'est ce qu'on a en chauffage sur par exemple une vanne 3 voies.

Après si on veut rester dans le régulateur de vitesse mécanique, il y a le régulateur de watt à boules des machines à vapeur. Ce régulateur agissait sur le registre de vapeur ... Dans ce cas ce serait la vanne d'eau, ou un réflecteur ...
A suivre ...

Et le lien du "forum de la petite hydroélectricité" tu connais peut-être ... faut s'enregistrer pour y accéder ... :roll:

http://dbhsarl.eu/forum/

et ici une page du forum avec une qté de liens et pages WOW ... le paradis pour les amoureux de ce genre de passion :


http://dbhsarl.eu/forum/viewtopic.php?f ... 519#p32519

Régulateur à boules.

https://fr.wikipedia.org/wiki/R%C3%A9gu ... %A0_boules

Plein de liens ...

https://fdmf.fr/regulateurs-a-boules-da ... angentiel/

Un petit dernier pour la nuit .. Lol

https://images.app.goo.gl/cZjcbzQipjmxZvrQ6

Machine à vapeur ... Sim c'est de la mécanique !!
http://www.club-des-collectionneurs.com ... e-1880.htm

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Re: toute petite centrale hydro en cours de réalisation

Message par j2c »

J'en avais parlé dans mon premier message, du régulateur de vitesse mécanique avec les 2 masselottes.

Dommage de ne pas avoir accès au bobinage des pôles.. mais ça fera de la corrosion en moins :)
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Re: toute petite centrale hydro en cours de réalisation

Message par sim's »

compliqué? je trouve pas pourtant! c'est beaucoup plus simple qu'un régulateur a inertie j'ai l'impression...

en photo les instrument d'un test préliminaire pour voir si ça peut tenir la route et appréhender le truc. une roue en aluminium , et posé dessus pour la photo l'aimant collé au pistolet a colle sur la tige en carbone avec a l'autre bout collé pareil un interrupteur poussoir 220 volt. suffit que tout soit réglable (distance de l'aimant par rapport au disque aluminium , distance du bras de levier , tension du ressort de rappel (si il est nécessaire car il y en a déja un dans l'interrupteur) , taille et distance de l'aimant qui provoque l'hysteresis.

ça marche pas mal ,ya quelques criteres qui seront indispensable de respecter , du genre il faut un truc sans jeu , car la distance entre le disque alu et l'aimant change de beaucoup la force de traction.

ce qu'il y a de bien , c'est que la force necessaire pour actionner l'interrupteur est négligeable avec un grand bras de levier , du coup ça va pas demander beaucoup de puissance mécanique pour fonctionner.

je vais continuer les investigations sur ce systeme.
Fichiers joints
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