En repensant un peu à ces histoires de vitesse de rotation à laquelle s’accroche tant Ponpon, à la différence entre une Sagebien et une Zuppinger, aux rendements qui sont annoncés et aux puissances espérées, j’ai essayé de récapituler ce que moi j’en ai compris …
Pour commencer ces deux types de roues sont ce qu’on appelle des roues vannes, c’est-à-dire que ce n’est pas l’appui dynamique de l’eau sur les pales comme on peut le comprendre sur d’autres roues, mais le fait de créer une sorte de volume « étanche » entre les pales, les bajoyers et le fond du canal et en laissant descendre cette masse d’une certaine hauteur qui créé la force de ce type de roue.
Ce sont en quelques sortes des « roues volumétriques » par analogie aux pompes volumétriques. C’est pourquoi la qualité de réalisation est primordiale afin de minimiser toute fuite entre les compartiments d’une part, et de minimiser les frottements hydrauliques au point de pouvoir quasiment les négliger en ayant recours à des vitesses très lentes. C’est à ce prix que l’on parle de rendement de l’ordre de 85 % pour une roue Sagebien, qu’il me semble également applicable pour une Zuppinger
utilisée dans les mêmes conditions.
Cette extrême lenteur, si elle permet ces excellents rendements, a en contre-partie deux défauts majeurs :
• Le premier est bien sûr que pour passer un débit raisonnable et donc produire une puissance intéressante, on se retrouve avec de très grands ouvrages avec toute la complexité qui va avec, mais aussi qui accentue encore la lenteur de rotation.
• Le second en découle, c’est-à-dire que ces roues sont adaptées à une force motrice lente et coupleuse. Si l’on souhaite une vitesse de rotation élevée (comme produire de l’electricité…), alors l’excellent rendement hydraulique va être considérablement dégradé par un piètre rendement mécanique…
Le problème, c’est que si on fait tourner ces roues plus vite, les frottements ne deviennent plus négligeables, même si les problèmes de fuites deviennent par contre moins impactant puisque l’eau séjourne moins longtemps dans le compartiment.
La Sagebien voit son rendement s’écrouler très vite dans ces conditions, ce qui rendra l’utilisation du débit supplémentaire apporté par la plus grande vitesse de rotation inutile.
La Zuppinger va tolérer de tourner plus vite que dans la zone de rendement optimal, proche de celui de la Sagebien, grâce à la géométrie complexe de ces pales, permettant de limiter le battage en sortie d’eau. Son rendement va donc s’écrouler moins vite que celui de la Sagebien, ce qui fait qu’on trouve encore des valeurs de l’ordre 55% pour une vitesse périphérique triple de celui de la Sagebien. Cela veut donc dire que pour une taille donnée, la puissance de la roue va être sensiblement supérieure si elle est utilisée dans ces conditions, même si le rendement sera bien moins bon.
En gros, si la ressource est « inépuisable » en termes de débit, c’est un fonctionnement qui permet de produire plus ou moins le double de puissance pour le triple du débit passant si on part sur un rapport 1 à 3 en débit, et 85% à 55% en rendement. Mais au-delà, le rendement va s’écrouler également, en plus des énormes contraintes que cela va engendrer sur l’ensemble du système.
Alors, comme le rabâche Didier, en tout état de cause cette vitesse se doit d’être calculée et non pas choisie au pifomètre ! Et se baser sur le fait qu’« une zuppinger tourne 3 ou 4 fois plus vite qu’une Sagebien » doit se faire en tenant bien compte que dans ces conditions le rendement n’est plus du tout le même. Et que plus on accélèrera, pire il deviendra en plus de tous les soucis mécaniques et hydrauliques qui iront avec…
Si on reprend l’estimation réaliste de Didier d’un rendement de 55-60% à un peu plus de 4tr/mn, il est fort probable que celui-ci va s’écrouler au-delà et tomber à moins de 40 % vers 6 tr/mn.
C’est donc pour cela Ponpon que personne ne comprend ton choix de cette vitesse de rotation, et que si comme l’affirme Wanson ph tout a été calculé, faites-nous partager vos résultats ! L’idée n’est pas de critiquer le travail de qui que ce soit, mais bien de profiter (gratuitement !!) de l’expérience et des compétences de chacun.
Vous n’êtes pas la victime d’un complot des fabricants de turbines, tout le monde ne cherche qu’à vous aider et à vous éviter des déconvenues !
