Réhabilitation d'un ancien moulin de plaine

[Erwan]

Bonjour, je lis avec passion votre forum depuis un bon moment.. Et je me suis lancé dans la rénovation d'un moulin pour des amis passionnés.. C'est un fondé en titre, mais ils ne veulent pas rendre de comptes à l’administration, ni avoir de comptes avec ERDF.. Ils voudraient générer de quoi baisser leur facture d’électricité... Le moulin est très beau de l'extérieur mais un des tunnels (le tunnel de décharge si on peu l'appeler comme ça)) était en triste état (un trou dans un mur porteur de 2x2.5x0.7m), Nous avons donc entrepris de boucher le canal pour pouvoir accéder au dessous du moulin, nous avons profité pour construire un pont-vanne pour permettre de fermer le canal à convenance.. Le trou réparé, le canal amont curé (entretenu je veux dire).. Au vu des relevés hydrologiques sur 7 ans la rivière peut presque donner son mètre cube permanent. J'ai pris quelques mesures, le canal d'amenée avale son mètre cube sans broncher (4cm de perte sur 125m), le canal de fuite lui ne peut pas en dire autant il monte de 60cm.. voilà pour ce qui est fait..

Quelques photos:

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Back.jpg

Canal.jpg

Maintenant reste à monter une turbine dans ce joli lieu devant le peu de chute disponible (1,70 brute et 1m nette), je suis entrain de me tourner vers les turbines de Mr Zotlöterer dont le lien est donné sur votre site, il me propose une turbine très bon marché (3k€) pour 4kw avec 0.8m³/s, 1m de chute, ns=25.. Malgré les seuls 50% de rendement, le prix et la facilité de mise en œuvre de la turbine donnent envie. Par contre il me propose un PMG à 10K€ ca qui me semble un peu cher (je n'arrive pas a trouver de prix de comparaison dans ce ns).. Il me vend sa turbine comme la plus silencieuse du marché et comme attelée sans boite de vitesse, le tout pourrait se loger à l'intérieur du moulin sans déranger les propriétaires..

Quelques plans explicatifs:

Today.jpg

Turbine.jpg

Après ce long descriptif (désolé), les questions:

• Que pensez-vous du prix du générateur, pouvez-vous me conseiller sur que ferait ce genre de produits pour de si petites puissances
• Quelqu'un a déjà vu une de ces turbines tourner (Ce n'est pas une arnaque autrichienne?)
• Je pensais mettre un régulateur d'injection réseau (solaire?) avec une déconnexion automatique que conseillez vous pour ce genre d’installations?
• Il y aura quelques automatismes à gérer, le site est équipé d'une connexion internet, existe-t-il des petits automates abordables (qui auraient la possibilité d'envoyer des informations sur internet en bonus)

Merci pour votre forum qui nous a donné envie de se lancer dans l'aventure..

[dB-)]

Bonjour,

très beau moulin, et très beaux croquis !

Personnellement, je n'ai jamais trop cru en ces turbines simplistes, et je ferai un point détaillé dans quelques jours (simple analyse de la roue, de l'arbre, principe du vortex, nécessité d'un multiplicateur, PMG, pas deux turbines identiques, etc ..), en attendant voir ci-dessous le point de vue d'un spécialiste (je crois du laboratoire Mhylab, mais je n'en suis plus certain) :

Centrale tourbillon-critique.pdf

Demandez à voir une turbine en fonctionnement, appréciez la hauteur de chute et le débit, et mesurez la puissance électrique en sortie !

En solution simple hélice classique (distributeur réglable à directrices fontes, anneau de vannage, roue 4 pales inox, garniture carbure de silicium), pour passer 800 l/s sous 1 m de chute, on peut utiliser une turbine ouverte, axe vertical, roue de 600, donnant environ 6 kW à l'arbre à 250 tr/min, avec un PMG monté en direct, fixé sur une lanterne et entraîné par un accouplement à plateaux et plots élastiques. Pour récupérer les environ 40% de puissance résiduelle à la sortie de la roue (0.40 m de chute), il faut ajouter un aspirateur par exemple coudé, d'environ 1.60 m de long hors tout, et sortie par exemple de 1.32 m de large par 0.55 m de haut. Par contre le prix de l'ensemble turbine + aspirateur + PMG sera plus près de 33 k€ H.T. que 3 k€ :? ...

Sinon, pour chiffrer un PMG, il faut indiquer sa puissance bien sûr, mais aussi sa vitesse de rotation (plus quelques bricoles du style arbre creux ou plein, reprise de charge axiale, éventuelle charge radiale, mode de refroidissement, vitesse maximale d'emballement, ...)

Enfin un onduleur photovoltaïque ne convient pas la plupart du temps (j'en ai déjà parlé sur le forum mais je ne sais plus où), par contre un onduleur éolien convient (car une turbine hydraulique se comporte comme une éolienne, avec le même phénomène d'emballement lors d'une perte de charge)

dB-)

[ericnoharet]

Bonjour,

Le gros avantage commercial de ce produit, est de reporter sur le génie civil une grande partie du cout !

C'est comme si on ne vendais que la roue de la turbine hélice calculée par Db.

A 3000 euros, on vous vend du rêve, et le rêve cela ne s'achète pas !!!!

Eric

[dB-)]

Bonjour,

je reviens sur cette fameuse turbine, j'avoue que je ne la connais pas, je n'en ai jamais vu tourner, donc j'émets juste quelques remarques sur les points qui me surprennent :

Concernant la présentation sur le site Web :

- bien sûr on colle d'emblée une étiquette "Ecology"
- le système utilise juste de l'eau (...) et la gravitation : génial, super ! Mais c'est aussi le cas de toutes les turbines hydrauliques ...
- il est nouveau : non pas du tout, des systèmes semblables tournaient déjà il y a plus de 100 ans
- il s'agit d'un "bio-reacter" qui génère de la vie, des microbes et des poissons : Euhh, c'est sérieux là ?
- il nettoie l'eau ...
- les poissons le traversent dans les deux sens, sans dommages ...
- l'énergie récupérée est de 120 W/m3 : là il faut m'expliquer, pour sortir 4 kW il faut donc une piscine de 33 m3 ?
- le rendement est de 80 % : quel est le laboratoire qui a mesuré ça ?

Si maintenant on regarde les photos et vidéos, le coté mécanique semble improvisé :

- les pales sont de simples tôles pliées, sans profil ni rigidité, mais avec de belles arrêtes vives
- le petit multiplicateur épicycloïdal ne semble pas prévu pour fonctionner 7J/7 et 24h/24
- sur l'animation, la roue tourne à environ 25 tr/min, le diamètre d'arbre est de l'ordre de 30, cela donne moins de 500 N.m de flexion et 400 N.m de couple (sans compter la fatigue), donc moins de 1 kW de puissance à l'arbre

4bad476db9.jpg

800px-Gravitationswasserwirbelkraftwerk_mit_Zotlöterer_Turbine_in_Obergrafendorf_(AUSTRIA).jpg

animation.gif

Par contre il faut admettre que l'ensemble est joliment présenté, avec de beaux plans en CAO, des boiseries, et un beau blabla, et il faut croire que c'est efficace puisque l'auteur aurait été récompensé d'un prix !

dB-)

[Erwan]

Aïe

En effet cela paraissait bien alléchant.. Je trouvais la partie génie civil ma foi pas très contraignante: murs verticaux, seulement 3étapes ce coulage..
Ils m'ont dit de venir visiter leur turbine en Autriche quand je leur ai demandé si je pouvais voir une de leurs installations.. (c'est un peu loin quand même) D'après eux la turbine ne s’emballe pas ce qui permet d'éviter le surcoût d'un système de délestage (d'où le régulateur solaire).. Le ns (si c'est bien comme ça que l'on dit) est de 25.. Bon si c'est une arnaque cela risque de coûter bien plus cher que ce que ça rapportera au constructeur..

Après avoir cherché sur le forum, et sur internet des vendeurs de turbines pour ce type de chute et de débit, j'avoue ne pas avoir trouvé de solutions raisonnable, la solution à 33k€ sans génie civil sans électronique sera très difficile à rentabiliser. La turbine à tourbillon me paraissait la plus simple et la plus abordable (Je l'avais pensé sérieuse comme j'avais trouvé l'adresse sur le forum ), Les solutions Turbiwatt ne correspondent pas non plus...

Le curage du canal aval est très difficile à faire (250m dans les arbres, creuser à 6m de profondeur par rapport à la berge, accès poids lourd seulement par le champ du voisin, une centaine d'arbres à couper ( bonjour la discrétion )) mais il permettrait de gagner 50-60cm de chute puis-je vraiment espérer (1x9.81x1.6x0.7) 10kw en sortie avec une solution comme vous proposez? Pour que je puisse calculer s'il est intéressant de penser à une revente EDF pour rentabiliser un peu (J'ai peu d'espoir d'autant plus que mes amis ne sont vraiment pas chauds du tout pour se lancer dans une aventure de paperasses, caressage dans le sens du poil etc...)

Avez vous des conseils pour la suite? turbine d'occasion, powerpal?? auto-construire la turbine en révisant la dimension des pièces à la hausse?

Je vous fait part de la réponse de zölterer pour que vous puissiez apprécier ma maîtrise de la langue de Shakespeare

Thanks for your quick response:
It's an french old mill who have his licence to use water
Why 0,8m³/s with 1m only give 4kW it means it's 0.5 efficiency?
At hydro power plants the efficiency rise up with increasing head. So normally a Pelton-turbine for heads of 100m and more reach the best total efficiency. On the other side a GWVPP is for very low head so the total efficiency decrease. The total efficiency of a hydro power plant also decrease with lower size of plant. So in your case you calculate with a total efficiency of around 50%. If you are in doubt, please study specialist literature of hydro power.
Is ther a way to increase this efficiency (with concrete job)
If you really want to rise up the efficiency you must rise up the head.
A wich speed will it turn?
The turbine speed will be around 25rpm, but we will make a detail calculation at our planning.
Will you sell the PM-Generator, the entry door? at wich price ?
Yes we can offer you a direct driven PM-Generator for around 10.000€
Have you plan of a typical instalation to see if it fit or not? i need another that the one from the web (one where you can see from the side to see how deep it is?)
Here you can see the principle: http://www.zotloeterer.com/welcome/grav ... s/ecology/
do you make turbines for a bit more of power like 6 or 7kw and at wich price?
A 5kW-6.000€ 10kW-10.000€ 20kW-20.000€ 30kW-30.000€ (depending on head of the GWVPP).
(In compare – a normal overshooting 5kW-water-wheel in INOX costs about 25.000€.)
Is there a place where Ican see on equiped plant from your entreprise (Important)
Yes, you are welcome in Lower Austria in Obergrafendorf to see our 10kW-GWVPP near our office. It is now in operation since 2006:Thanks for your quick response:

[CF21]

Bonjour Erwan

On a déjà évoqué la question sur le forum, les basses chutes sont dures à équiper. Dans votre cas, c'est quand même dommage de passer de 1,7 m de chute brute à 1 m de chute nette, perte qui semble liée si je comprends bien à l'extrême encombrement et alluvionnement du canal de fuite?

Une solution d'occasion serait de trouver sur votre rivière un moulin à configuration similaire qui veut se débarrasser de son ancienne turbine encore en chambre d'eau. Ici j'en vois un peu partout et dans 80% des cas, elles sont sans usage : grosses turbines américaines de début XXe, parfois turbine de type Fontaine du XIXe siècle. Mais bon, ce n'est pas anodin quand même, il faut trouver un propriétaire OK (même s'ils n'en font rien, ils aiment souvent l'idée de l'avoir quand même en chambre, on ne sait pas trop pourquoi), s'occuper de la dépose et du transport, croiser les doigts pour que la turbine (non visible au départ) n'ait pas d'aubes endommagées, etc.

De toute façon, dès que vous allez taper dans le neuf conçu plus ou moins sur mesure, vous aurez du mal à descendre en dessous de 3000 euros du kW pour la partie hydromécanique + électrotechnique. Si c'est pour autoconsommer, visez 4 ou 5 kW, avec une maison par ailleurs bien isoléee, on peut déjà chauffer de bonnes surfaces.

[CF21]

PS : au demeurant en allant sur le site Zotlöterer mis en lien par Didier, j'observe que pour leur modèle à 10 kW brut ils annoncent

Construction costs (in 2005): 60.000€

Donc 6000 euros du kW, en admettant que le rendement soit au rendez-vous et que les matériaux / mécanismes choisis à ce coût résistent bien dans le temps. Admettons qu'on divise par deux depuis le prototype, on en revient aux mêmes ordres de prix que ceux évoqués ci-dessus pour une solution neuve.

[Erwan]

Bon je suis de retour, comme vous avez pu le remarquer dans le section "chauffer mon moulin "

J'ai repris l'étude hydraulique de manière un peu plus sérieuse, j'ai cherché des turbines, chez les voisins, à l'étranger, en neuf.. Sans voir se profiler de solutions très convaincantes (au moins au niveau prix, même si les solutions proposées paraissent raisonnables par rapport au produit, cela reste cher en neuf pour de si petites puissances)
Situation:

• Le canal a pas mal de perte en charge (620m de long)
• Je compte 30cm à 600l/s après curage de l'Aval (estimation)
• Je compte donc sur 600l/s à 1m50 210j/an et 250l/s à 1m80 325j/an
• Après étude monter au dessus de 600l/s ne fera pas gagner tant sue ça et risque de raccourcir la période de production ex: pour 800l/s 170j/an

Propositions:

• Une turbine lion de chez TurbiWatt
• Une turbine hélice de 450 avec directrices réglables, PMG et une régulation avec ballasts La solutions la plus intéressante et aboutie: plus qu'à poser, un conseil simple et efficace, Merci
• Une turbine hélice de 600 avec pales réglables à l'arrêt (moins intéressant surtout au niveau prix)
• Et là... Je trouve une vielle Francis, mais qui tourne à "800l/s sous 2m de chute min" à un prix très abordable
• Est-ce possible de parler ici des différents devis que j'ai reçu et de leurs montants bien-sûr??

J’appelle le gars qui est confronté à l'administration et est obligé de détruire son seuil :o Exit la turbine... *

• D'après lui la turbine n'est pas montée à son mieux
• Il pense qu'elle tournerai mieux avec 2m50..
• Elle pourrait produire 30kw parce qu’elle est costaud
• Il a monté un tube coudé (pas conique) comme sortie de turbine..
• Le bas de la roue a toujours le "nez" dans l'eau 10cm
• La roue ferait 60cm de diamètre (je ne sais pas ou exactement (il ne se rappelle plus)

Questions:

• Est-ce que je peux me marier avec cette turbine et voir beaucoup d'enfants?
• Comment savoir si la turbine peut s'adapter à mon site?
• Quels sont les questions à poser?
• Faudra-il la sortir de son trou pour avoir des réponses plus précises
• Que pensez-vous de mon afffaire

Merci

[ericnoharet]

Bonjour,

Je pense effectivement qu'une FRANCIS recyclée sera la bonne solution économique.

800l/s sous 2m cela fera moins sous 1.5 m !
Donc cela doit coller pas mal!

Selon la "forme" à mi-débit le rendement doit rester acceptable.

Je ne suis pas trop fort pour les calculs de NS pour estimer la similitude, je pense qu'une autre personne du forum va le faire.

Eric

[djan]

Bonsoir

en ce qui concerne la turbine vortex suisse du dessus, tout a été dit par le très bon article du myhlab.

c'est de la pure escroquerie.

maintenant, 800litres sous 1m, on est en kaplan rapide en diametre 65cm environ et cela ne se trouve pas à tous les coins de rue...

et en francis d'occasion en chambre d'eau aux alentours des 90cm

ce qui se trouve encore moins, a voir peut être sur les sites de turbines d’occasion.

a mon avis, la grosse vieille francis d'occasion, c'est ici le seul et unique moyen de rendre le site rentable.


Bon courage