Forum de la petite hydroélectricité

@gillesdevilley : Merci de ce rappel de mécanique.

Et donc, quelles sont les charges supportées usuellement par les différents types de courroie ou les chaînes ? (En ordre de grandeur, bien sûr, j'aimerais savoir si c'est plutôt 30, 300 ou 3000 kg ; pour le détail, on ira voir la documentation de chaque équipementier).

Bonsoir,


@Fab : le couplage au réseau se fait comme avec un alternateur avec un banal synchro coupleur type Enerdis par exemple (900 € environ) cf doc http://www.enerdis.com/catalogues/CatEn ... sation.pdf

par ailleurs, nous avons sollicité Sedis fabricant Français de chaines pour étudier la transmission par chaine pour une roue de Moulin de 10 kw tournant à 8 tours/min.
Le but étant d'obtenir 125 tours/min pour attaquer un PMG basse vitesse. Rapport de transmission 15,62.

Dès que nous aurons les résultats, nous les mettrons en ligne sur le forum.

Cdt

TG

Bonjour,

Cela devient encore plus ténébreux dans mes pensées.

En effet, il m'a toujours été expliqué que c'est la génératrice qui règle la vitesse du moteur hydraulique, turbine, roue, ou autres.
Donc, comment savoir que la future roue va tourner à 10 tours minutes, plutôt qu'a vingt ou à cinq ?

D'autre part, si on installe sur l'arbre de la roue une poulie de 2 m de diamètre, il doit bien y avoir moyen d'installer une multiplication par courroies.

Sur une roue de 5 m de diamètre, on pourrait même facilement installer une poulie de 3 ou 4 m de diamètre ou même une roue crantée en fonte ou en acier.
Ce qui ferait qu'une roue tournant à 10 t/m pourrait facilement transmettre 100 ou 200 t/m avec ce premier étage de transmission.

Et, je ne sais toujours pas si il faut mieux une génératrice tournant à 1000 t ou à 750 tours, les avis étant différents ou incomplets.

D'autre part, quels sont les prix pour une génératrice pour 15 à 20 kw ?
Et quel serait le prix pour un générateur à aimants permanents de même puissance ?

A bientôt
Sellig

Bonjour,

La vitesse de rotation d'une roue à aube dépend de 3 facteurs :

- du type de roue choisie : de dessus, de dessous, de poitrine, Poncelet, Sabegien, etc . . .
- de son diamètre
- de la hauteur de chute disponible.
La largeur de la roue est déterminée en fonction du débit utilisable.

A mon avis, compte tenue de la faible vitesse de rotation des roues, très souvent inférieure à 10 t/mn, la transmission primaire ne peut se faire raisonnablement que par pignons dentés et chaine.
La transmission secondaire sera alors réalisée soit par un multiplicateur mécanique ou poulies courroie.

La génératrice sera alors :

A ) Production autonome :

Alternateur auto-régulé, disponible sur le marché : 1500 t/mn. La seule régulation nécessaire est celle de la vitesse de rotation, en jouant sur l'admission d'eau. (Automatisation de la vanne motrice en fonction de la vitesse de rotation ou de la fréquence (50 Hz).
Le but recherché est la simplification de l'installation et un prix de revient raisonnable.

B ) Raccordement au réseau pour vente à EDF :

Génératrice asynchrone, vitesse de rotation ± 775 t/mn ou ± 1030 t/mn à pleine charge, la vitesse de rotation est à choisir en fonction de la transmission retenue.

L'alternateur basse vitesse ne me semble pas la meilleure solution, compte tenu de son prix, qu'il nécessite toujours une régulation de tension (par systèmes divers) et de fréquence, un synchro-coupleur pour le couplage au réseau EDF et toujours une transmission primaire à chaine dans le cas de la roue à aubes.

Le seul avantage, à mes yeux, de l’alternateur basse vitesse est, dans le cas d'une puissance supérieure à 36 kW, de s’affranchir de condensateurs pour la fourniture du réactif à ERDF, mais tout cela au prix d'une électronique de puissance coûteuse et une fiabilité à long terme qui n'est pas absolue.

L'avantage d'un rendement légèrement supérieur à celui de la génératrice asynchrone est perdu dans l’électronique de puissance indispensable.

Ticapix a écrit :Bonsoir,
@Fab : le couplage au réseau se fait comme avec un alternateur avec un banal synchro coupleur type Enerdis par exemple (900 € environ) cf doc http://www.enerdis.com/catalogues/CatEn ... sation.pdf

Dites moi si mon raisonnement est bon:
-Rotor a aimant permanant, donc avt couplage la tension sortie machine n'est fonction que de la vitesse, du coup si le réseau est haut ou bas en tension, difficile d'adapter le 50hz et la tension pour coupler en même temps, non?
-Une fois couplé on ne pas gérer le courant rotor donc la puissance réactive, du coup => condo ?

Bonsoir,

@Claude: Quand je parle alternateur basse vitesse,il s'agit toujours pour moi de machine multipolaires couplée à vitesse synchrone donc sans électronique de puissance, y compris quand je parle de machine 125 tours. C'est certes un peu plus couteux, mais pas d'électronique et une multiplication beaucoup moins compliqué que pour arriver à 1500 tours.

@Fab: Effectivement pas de réglage tension (elle est fonction de la vitesse de rotation) donc au couplage on ne regarde que la fréquence et l'ordre des phases. Cela ne pose aucun problème car même si la tension diffère, au couplage le courant est faible quelques Amp au maxi donc pas de problème.
Un fois couplé comme la tension est fixe effectivement on ne peut jouer sur le cos phi. ce dernier est assez élevé aux alentours de 0,96 au nominal.
A faible puissance on est un peu capacitif (Tg 0,1) puis neutre cos phi = 1 à mi puissance pour devenir un peu inductif à pleine puissance ( cos 0,96)

Il faut donc ajouter un peu de condo en fonction de la Tg demandée par ERDF.

Cdt

TG

Bonjour,

Nous sommes dans un forum traitant de la petite hydro-électricité. Je ne parle pas ici des gros alternateurs d'EDF, ni des alternateurs basse vitesse où l'on ne peut pas régler l’excitation du rotor car elle est assurée par des aimants permanents.

Les petits alternateurs auto-régulés que l'on trouve facilement sur le marché ne sont pas prévus pour couplage au réseau. Donc les oublier dans ce cas là.

Un alternateur classique, de quelques kW, peut être couplé au réseau sans trop se soucier de la tension entre phases au moment du couplage, mais obligatoirement au synchronisme.

Ce couplage peut être réalisé :

- Soit manuellement à l'extinction simultanée de 3 lampes de couplage branchées entre les bornes amont et aval du contacteur de couplage
- Ou à l'aide d'un synchro-coupleur tel Enerdis.
On règle ensuite la tension d'excitation (rotor) pour ajuster le cos phi.
Pas très simple, surtout si la puissance fournie par la turbine varie (débit du cours d'eau)

Pour des puissances plus importantes, le couplage peut toujours être manuel, mais avantageusement réalisé par un synchro-coupleur évolué qui agira sur l'excitation pour réaliser le couplage sensiblement aux mêmes tensions alternateur-réseau, ensuite ajustera le cos phi à la valeur souhaité.

Bonjour,
Nous utilisons des synchrocoupleur Alstom CGEE qui sont d'une très grande fiabilité. Selon les cartes présentes, ils peuvent aussi se charger de la montée en vitesse, montée en tension, et couplage bien entendu type RCS1, UCS1, SCS1, ...

Bonsoir,

Comme convenu, je vous mets en pièces jointes les résultats de l'étude de SEDIS pour une transmission par chaine.

Cahier des charges imposé :
- Vitesse primaire 8 tours/min
- Vitesse secondaire 125 tours/min pour attaquer un PMG en direct
- Puissance à transmettre 10 kw
- Durée de vie minimale demandée : 50 000 heures
- Lubrification et entre axes selon préconisation constructeur de chaines.

Réponse de SEDIS ci dessous:
ð Le rapport de transmission souhaité étant supérieur à 8, il est nécessaire de prévoir une transmission à 2 étages.

1er étage :
ð Voir note technique N° 14-48a
Proposons l’utilisation d’une chaine 315TDAC (120 maillons) avec pignons 19 et 100 dents et une lubrification suivie (goutte à goutte)

2ème étage :
ð Voir note technique N° 14-83b
Proposons l’utilisation d’une chaine 318TDAC (120 maillons) avec pignons 19 et 57 dents et une lubrification suivie (goutte à goutte)

Bonne lecture

Cdt

TG

bonsoir Ticapix

Merci de publier cette étude intéressante.
Il reste à la compléter du point de vue dimensionnement des arbres et roulements.
Qu'en est il en cas d'emballement?
Jacques1215