Réaliser une turbine hydroélectrique

Produire son électricité grâce à l’eau, c’est possible ! Voici une expérience personnelle de réalisation d’une pico turbine hydroélectrique Pelton destinée à charger les batteries d’un chalet d’alpage isolé. Une énergie renouvelable et gratuite qui permet d’avoir toute l’année une alimentation pour l’éclairage et des appareils électroniques ! 

Réaliser turbine hydroélectrique en 6 étapes

Symbole de l'euroCalculer le potentiel énergétique d’un site afin de vérifier si l’on peut prétendre à une production d’énergie, en fonction de la quantité d’eau disponible et de la hauteur de chute. Quelle quantité suis-je en droit d’espérer ? Est-ce que je peux gagner de l’argent ?

cogChoisir un type de turbine adapté à la topologie du site afin d’exploiter au mieux son potentiel hydroélectrique. Quelle forme de roue hydraulique ? Les turbines à action sont adaptées pour les ratios dénivelé/débit faibles tandis que les turbines à réaction sont préconisées pour les ratios débit/dénivelé élevés.

calculatorEffectuer les calculs à l’aide des formules pour mieux concevoir et dimensionner. Pertes de charges, vitesse de l’eau, vitesse angulaire, vitesse de rotation, section d’injection, couple …

Concevoir et réaliser une pico turbine hydroélectriqueConcevoir le système mécanique en fonction des données calculées. Connecter et relier tous les organes à l’aide des technologies appropriées. Quelle type de transmission ? utiliser des roulements à billes ou des paliers ?

boltChoisir la génératrice électrique la plus adaptée au besoin. Il s’agit de trouver le meilleur compromis avec ce qui existe déjà et d’en détourner l’utilisation. Produire du courant continu ou alternatif ? Quelle vitesse de rotation adopter ? Aimant permanent ou balais ?

balanceChoisir un régulateur de charge qui accepte les contraintes imposées par la génératrice. Pourquoi doit-on réguler la charge ? Est-ce que ma turbine peut s’emballer ? c’est grave docteur ? C’est quoi un circuit de délestage ?

Contribuez !

Vous disposez également d’une source d’énergie naturelle : l’eau ? Vous souhaitez savoir comment produire de l’électricité ? Ou partager une expérience ?
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16 réflexions au sujet de « Réaliser une turbine hydroélectrique »

  1. Bonsoir,
    J’ai pris mon temps de lire et de visualiser tous vos documents du projet mais vraiment BRAVO et toutes mes félicitations pour cette jolie réalisation.
    Cependant, j’avais depuis plus de deux ans pensé à réaliser un projet hydroélectrique pour aider notre village en Afrique de l’ouest avec une idée qui ressemble au votre. sauf au niveau de la réalisation des plans mécaniques,j’ai des lacunes.
    Pour cette année, nous disposons de puits de profondeur 12.5m capable de remplir deux citernes de capacité 2x500l à la minute. Et voilà le projet du village est de disposer de l’électricité pour l’éclairage des 2 salles de classe à partir de chute d’eau des citernes.
    Ma demande est: pouvez-vous nous donner l’autorisation de concevoir le même que votre réalisation? Si oui voulez-vous nous aider à avoir les plans mécanique de la boite qui contient la turbine.? Nous demandons votre aide s’il vous plait car nous disposons rien en électricité et les panneaux solaire coûtent chers.

    MERCI du partage et bonne continuation dans vos recherches.

    DIENNE. O

  2. Bonjour Laurent,

    Pour ne rien vous cacher, la première mouture de votre site m’a convaincu de me lancer dans l’aventure de la pico électricité.
    La finalité étant d’alimenter un chalet d’alpage dans le sud Isère.
    Fondé en titre sur une cascade au débit conséquent, je dispose d’une hauteur de chute de 13,5 mètres.
    J’ai posé quatre tuyaux d’un pouce pour alimenter quatre buses qui font tourner une roue turgo de 144 mm de dimaètre.
    L’arbre du générateur tourne à une vitesse oscillant entre 1500 et 1800 tr/mn.
    Le générateur à aimant permanent qui m’a été vendu comme un 12 volts d’une puissance de 500 watts produit, une fois redressé en 220 v, moins de 50 watts.
    De plus, le voltage de sortie après le pont d’iode de 1800 v, oscille entre 48 et 50 volts.
    Je pense que l’alternateur n’est pas adapté à la chute d’eau, mais j’avoue avancer complètement à l’aveugle…
    Auriez-vous une petite idée de ce qui cloche dans mon installation ?
    Avec mes infinis remerciement par avance, recevez mes sincères salutations.

    JAM.

    PS : Bravo pour la V2 de votre site.

    • Bonjour,

      Je suis content que mon site vous ait convaincu de tenter l’expérience de l’hydroélectricité.
      Concernant votre installation, vous ne mentionnez pas le débit d’eau dont vous disposez et celui que vous turbinez réellement.

      Cordialement,

      Laurent

      • Bonjour Laurent,

        Merci d’avoir pris le temps de lire ma petite histoire.
        Le débit arrivé à la turbine est de cinq litres secondes.
        Ce qui permet de faire tourner l’arbre du générateur à 1600 tr/mn.
        Je crains que le générateur, acheté sur ebay en Italie, ne soit pas bien dimensionné par rapport à mon installation.
        J’ai regardé attentivement le windstream 7,5 A que vous mentionnez dans votre sujet sur les générateurs, et dont la courbe de production me semble parfaite pour la vitesse de rotation obtenue par ma turbine.
        En revanche, je suis un peu perdu sur les diamètres d’arbre, et j’ignore si il y a une standardisation qui me permettrait de l’adapter sur mon système actuel sans avoir à tout repenser….

        Cordialement

        JAM

        • Bonjour,

          Il semblerait effectivement que quelque chose ne soit pas optimisé dans votre installation. Si l’on estime le potentiel avec les données que vous fournissez (13 mètres de hauteur de chute et 5 litres par seconde à la roue) on obtient une puissance théorique de 320 Watts avec un rendement de 0.5 et 500 Watts avec un rendement de 0.8.

          Quelques questions concernant votre installation :

          Quel est le diamètre de votre roue et son type ? (Pelton ou Turgo)
          La roue est-elle en prise directe avec le générateur ?
          Quelles sont les caractéristiques du générateur ?
          Quel type de régulateur utilisez-vous ?
          Avez vous essayé de connecter une charge sans régulateur ?

          Avez-vous des photos ?

          Cordialement,

          Laurent

          • Bonjour Laurent,
            Une nouvelle fois, merci pour votre réponse.
            Pour info, il s’agit d’une roue Turgo de 144 mm de diamètre.
            Le générateur est en prise direct sur la roue.
            Le générateur sort une tension oscillant entre 48 et 50 v.
            Pour l’instant, je n’ai pas de régulateur de charge, mais un redresseur Vitron de 300 W en 48 v, et gère le peu de production au fil de l’eau.
            En fait, au bout de quelques séances de brain storming, on s’est rendu compte que le redresseur était physiquement proche du générateur… mais relié par 50 mètres de câble 2,5 mm enroulés au sol ! De là, une perte de puissance certaine !
            Je devrai trouver le temps de me rendre au moulin d’ici deux semaines pour rectifier le tir (diamètre de câble et surtout longueur !) pour mesurer la production effective !
            Cordialement.
            PS : j’ai des photos, mais je ne connais pas la manip pour les mettre en ligne !

          • Bonjour,

            Si je comprends bien votre génératrice est directement connectée à un onduleur ?

            Dans votre cas de figure je vous conseillerai d’utiliser une batterie tampon et un régulateur de charge.
            Schématiquement, vous auriez la chaîne suivante :
            Génératrice (12V) => Régulateur (12V) => Batterie (12V) => (12V) onduleur (220V).

            Dans le cas ou la génératrice est éloignée du point de stockage ou consommation, il est préférable de choisir une génératrice produisant un courant triphasé afin de diminuer la section des câbles et les pertes associées. On intercale dans ce cas là un pont redresseur triphasé avant le régulateur de charge.

            On peut aussi tout concentrer (batterie, régulateur et onduleur) près de la génératrice et transporter directement le 220V sortant de l’onduleur afin de minimiser les pertes.

            Cordialement,

            PS : Vous pouvez m’envoyer vos photos par mail à l’adresse suivante : webmaster@hydroturbine.info

  3. Bonjour,
    Je pense depuis un moment à installer un système me permettant de récupérer de l’énergie via la rivière qui passe en bas de chez moi.
    Le problème c’est que dans vos calcul, vous demandez une hauteur de chute, alors que moi je compte ‘simplement’ poser une sorte de roue à aubes sur la rivière. Comment puis-je faire les calculs dans ce cas présent ?
    Je vous remercie par avance,

    Antoine

  4. Bonjour,

    Je cherche à construire un bâtiment totalement autonome énergétiquement.
    Les normes environnementales m’oblige à récupérer l’eau de pluie sur le toit avec un système de drainage pour recréer le drainage naturel du sol sur lequel je vais construire l’usine. J’aurais ainsi un réservoir d’eau sur le toit à 10m de haut d’une capacité de plusieurs milliers de litres. Est-ce envisageable de se servir de cette eau pour produire du courant d’une manière assez économique ? Ou est-ce trop compliqué par rapport au rendement …

    Merci beaucoup !

  5. Bonjour,

    J’habite sur une péniche et je souhaiterai installer une turbine afin de générer de électricité.
    Faite vous des modeles pour les particuliers ?
    Le branchement au système éléctrique existant etc?

    Je vous remercie par avance,

    Gaëlle

  6. Bonjour,
    Je viens vers vous pour avoir vos conseils, je suis très vite perdu dans les calculs que vous proposez pour savoir si un projet est réalisable.
    Je voudrais produire de l’électricité avec mon étang qui a un volume de 3200 m3 de volume et alimenté par un ruisseau. La hauteur d’eau est de 2,8 m au plus haut. Je peux installer une turbine 20 m en aval de la digue, quelle puissance serait il possible de produire et avec quelle technique selon vous ?
    Merci vraiment beaucoup pour votre aide.
    Rémy

    • Bonjour Remy,
      Pour estimer le potentiel de votre site vous devez estimer ou mesurer le débit d’eau dont vous disposez (la quantité d’eau qui sort de votre étang) ainsi que la hauteur de chute possible (entre le point le plus haut et le point le plus bas). Des photos de votre étang et de la digue seraient utiles.
      Cordialement,
      Laurent

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