Sommaire
Avant de se lancer dans le projet, il faut rassembler les caractéristiques de terrain qui fourniront les données de base pour déterminer le potentiel.
Ces données sont :
- Le débit
- La hauteur de chute, à laquelle on va soustraire les pertes de charge dues aux caractéristiques de la conduite et à ses accidents de parcours.
Le chalet en question est situé dans un massif montagneux des Préalpes du Nord, à 1500 mètres d’altitude, dans un site isolé non connecté au réseau électrique. Le massif est principalement constitué de calcaire (barres et falaises) et de marnes plus ou moins argileuses (pentes herbeuses).Mesurer le débit
Le débit mesuré au niveau de la turbine est de 0.7 litre par seconde (0.0007 m³ / seconde). La mesure fut des plus simples : j’ai chronométré le temps qu’il fallait pour remplir un réservoir d’une contenance connue.
Déterminer la hauteur de chute de l’eau
La hauteur de chute est la différence d’altitude entre le point haut (réservoir) et le point bas de l’installation (turbine).
Comment prendre les mesures ?
J’ai essayé plusieurs méthodes de mesures, en utilisant un variomètre de parapente, le GPS de mon téléphone, ou les courbes de niveau d’une carte au 1/25 000 qui m’ont permis d’évaluer le dénivelé à 60 mètres environ.
C’est le manomètre situé au point bas de la conduite, au niveau de la turbine qui est venu confirmer les mesures précédentes. Indiquant une pression de 6 bars, j’ai pu en déduire que la hauteur de la colonne d’eau est de : 60 m car 1 [bar] ≈ 10 [m CE].
Dans mon cas de figure, la hauteur de chute initiale (H) est de 60 mètres.
Pourquoi estimer les pertes de charge ?
L’estimation des pertes de charge est une étape très importante car elles ont une incidence sur l’estimation du potentiel énergétique d’une installation, en venant se soustraire à la hauteur de chute initiale.
En effet, dans mon cas de figure et après calcul, l’ensemble des pertes de charge s’élève à 20 mCE, ramenant la hauteur de chute corrigée à 40 mètres !
C’est brutal mais c’est pourtant la réalité : 33 % de l’énergie potentielle du site s’évapore en pertes de charge…
Pourquoi ? Parce-que la fonction première de cette canalisation était d’acheminer l’eau au chalet : elle n’a donc jamais été dimensionnée en tant que conduite forcée à proprement parler. Vous l’aurez compris, le choix du diamètre d’une conduite forcée ne s’établit pas à la légère.
Pour comprendre comment je suis arrivé aux 33% de pertes de charge, consulter la page Pertes de charge.
Concrètement
Vanne fermée, le manomètre situé au niveau de la turbine indique 6 bars. Lorsque l’on ouvre la vanne pour démarrer la turbine, la pression chute à 4 bars ! C’est cette chute de pression, due au débit d’eau dans la conduite, que l’on appelle « perte de charge » (ΔP).
Les pertes de charge dépendent :
- de l’état de surface de la conduite
- du débit dans la conduite
- de la viscosité du liquide
- de la longueur de la conduite
- des incidents de parcours rencontrés dans la conduite.
Bonjour,
A priori tout votre site parle de chute d’eau pour l’action mécanique, mais je ne trouve rien sur les cours d’eau à proprement parler. Si nous avons un bon cours d’eau, par exemple la Seine, serait-il pertinent de prévoir des roues à aubes sur les bords, avec une poussée par le bas de la roue, pour produire de l’électricité ? Même sans chute d’eau, par la force du courant, cela devrait fonctionner aussi, non ?
Merci pour ce site très intéressant.
Bonjour,
En effet, il n’y a pas de secret, la puissance qu’on peut extraire de l’eau en mouvement restera toujours liée à sa vitesse et à la chute …
Pour exploiter un courant les roues à axe vertical sont une solution.
Une société avait developpé un système équivalent.
Bonjour,
connaissez-vous les turbines sans pales miroslav inventées il y a quelques années :
https://vortexhydro.com/fr/
c’est dommage qu’on ne puisse pas trouver
Bonjour,
D’après ce retour d’expérience le produit n’est jamais arrivé et l’auteur parle darnaque ou d’escroquerie.
On s’en doutait un peu mais cette fois c’est confirmé.
Cordialement
Bonjour j habite une campagne isolée, j ai un tuyau de diam 20 (16 intérieur)pour 1100mt de distance, qui ramène l eau en continu avec environ 50 mt de dénivelé, j ai trouvé une turbine pelton gadget de 40watt a 100€ fabriquée en Grèce . Je souhaiterais m en servir en plus des panneaux solaires en cas de nécessité ou de mauvais temps..les bidons ou l eau arrive sont a environ 50mt de la maison , j aimerait installer la turbine directement sur ces bidons a l arrivée pour ne pas gaspiller l eau ..
Pensez vous que c est réalisable ?
Les chiffres .. débit 0,25 l/ sec
Pde charge ( estimée sur votre site) 145 mce
Vitesse 1,1m/sec
J ai deux installations solaires une en 12v et une en 24 avec pour chacune 2 panneaux solaires et 4 batteries 100a de chez le ferrailleur.. pour 2 régulateurs victron mppt 100/20 . Est ce que je peux brancher la turbine 40w sur le régulateur en plus des panneaux ?
Cordialement
Bonjour Laurent, Bravo d’abord pour ce site hyper instructif
J’aimerais produira ma propre électricité en m’installant dans un ancien moulin en bord de rivière.
Le débit oscille entre 20m3 en hiver et 0,25m3 à la fin de l’été.
Un petit canal en dérivation de la rivière a été creusé pour y faire tourner la roue du moulin, avec une chute d’eau à l’endroit de la roue, d’environ 1 mètre. La roue n’existe plus.
Je me lance dans les recherches, à la lecture de votre site, ça me parait compliqué avec une turbine hydraulique en raison du manque de hauteur de chute. Est ce que c’est quand même envisagable ? Vers quelles autres solutions puis-je me tourner ?
Merci d’avance,
Quentin
Bonjour, je suis dans la meme situation quasiment. Je n’ai pas plus d’infos… en avez vous trouvé ?
Bonjour
J’ai les données annuelles de débits pour un d’un projet d’électrification rurale
Q en m3/s
J= 0.12
F= 0.10
M= 0.7
A= 0.8
J = 0.11
J= 0.14
A= 0.18
S= 0.5
O= 0.2
N= 0.15
D = 0.13
J’aimerai savoir laquelle de ces valeurs prendre pour calculer la puissance de la pico centrale ?
– débit moyen annuel ?
– débit maximal de l’année ?
– débit minimum de l’année ?
Merci cordialement
Merci pour ce site
Je regarde sans bien comprendre mais intéressé car ma mère vient de s’installer à la campagne et au bout du jardin il y a un bon ruisseau qui débite correctement…
Mais sur le site on parle de cours d’eau un peu mais beaucoup de chute d’eau… Est)ce qu’un ruisseau plat peut être intéressant aussi
Bonjour Pierre,
Pourriez-vous joindre une photo du ruisseau en question ?
Quelle est la pente du terrain ?
Cordialement,
Laurent
Slt,
comme tt le mond ici je projete de monter une instalation de production d electricite, hybride dans mon cas si cela est realisable … a etudier.
Ma question conserne le diametre du tuyaux (mm) en fonction du debit (l/s), et quel est le raport le plus adapte pour reduire la perte de charge au minimu ?
Bonjour,
Vous pouvez utiliser la page dédiée aux pertes de charge en faisant varier le diamètre du tuyau.
Il vous faudra néanmoins indiquer les constantes suivantes : Débit et longueur de conduite.
Cordialement,
Pouvez vous me proposer ou me renseigner sur une turbine étanche qu’on peut inserer dans une conduite d’eau afin de produire l’électrcité
Bonsoir,
La société https://www.cismac.com/hydropower.html propose/proposait cela.
Cordialement,
Bonjour , tout d’abord je te remercie pour ce site . J’ai pour projet de mettre en place un kit Pelton pour la consommation de ma maison. Je compte faire l’instalation en circuit fermé (avec un reservoir). Donc il n’y aura probablement pas de hauteur de chute. Je prévois un débit de 3 a 5 l/s. A votre avis, le manque de de hauteur de chute provoquera t’il une baisse de rendement ? Merci d’avance pour votre attention !
Bonjour !
Depuis le temps je constate avec joie que les pages sur la perte de charge sont fonctionnels 🙂
C’est toujours un plaisir de pouvoir consulter votre site surtout sous un oeil plus fin.
Vous êtes à 33% de perte de charge sur votre installation, vous pensez que ça vient d’où majoritairement ? Avec une conduite au diamètre et de matériel optimal (quels seraient-il?) combien pourriez vous espérer atteindre comme perte de charge environ ? Avez-vous pensé à cela, où est-ce une optimisation trop peu intéressante par rapport à l’investissement ?
Merci 🙂
Bonjour,
Les pertes de charge sont effectivement de 33 % sur mon installation et sont dues aux:
En changeant le diamètre des tuyaux et en supprimant les obstacles (vannes, coudes, T ..), je gagnerais donc environ 33 % de puissance mais cela n’est pas envisageable aujourd’hui car le coût serait trop élevé (250 mètres de tranchée : location pelleteuse, changement des tuyaux …). Je répète cependant que la fonction première de cette canalisation était simplement d’acheminer l’eau au chalet : elle n’a donc jamais été dimensionnée en tant que conduite forcée à proprement parler.
Un autre organe fait également chuter le rendement du système : le générateur qui n’est autre qu’un moteur de machine à laver détourné de son utilisation première. Initialement conçu en tant que moteur, il est logique que son rendement ne soit pas optimum en utilisation dynamo.
Cordialement,
Laurent
Bonjour à tous
que pensez-vous de ces turbines révolutionnaires et françaises: http://www.turbiwatt.com
il en existe une: la Lynx pour les très petites installations
A+
Bonjour,
Je n’en pense à priori que du bien même si je n’en ai jamais vu en fonctionnement.
Vous retrouverez d’ailleurs leur site web en lien ici :
https://hydroturbine.info/liens/
Cordialement,
Laurent
Bonjour,
Merci pour vos encouragements.
La section consacrée aux pertes de charge est organisée comme suit :
Introduction aux pertes de charge : https://hydroturbine.info/formules-et-calculs/pertes-de-charge/
Pertes de charge linéaire : https://hydroturbine.info/formules-et-calculs/pertes-de-charge/pertes-de-charge-lineaires/
Pertes de charge singulieres : https://hydroturbine.info/formules-et-calculs/pertes-de-charge/pertes-de-charge-singulieres/
Cordialement,
Laurent
Bonjour,
Avant tout merci infiniment pour le partage de votre travail ce qui est inestimable !
La page pertes de charge n’est pas accessible, j’aurai aimé pouvoir la consulter.
Merci