Avant de se lancer dans la réalisation ou l’achat d’une turbine hydroélectrique, il faut calculer le potentiel énergétique du site en fonction du débit et de la hauteur de chute d’eau afin de vérifier si l’on peut prétendre à une production d’énergie.
Il est possible d’estimer le potentiel économique dans le cas où vous souhaiteriez revendre l’électricité produite (le rêve), grâce à la calculette « potentiel économique ».
Une fois le potentiel estimé, vous pouvez choisir le type de turbine approprié.
Calculer le potentiel d’une chute d’eau
- Les chiffres présents dans la calculette correspondent aux valeurs de mon site.
- Vous pouvez faire vos propres calculs en remplaçant les valeurs existantes par vos données.
- Pour afficher le résultat d’un calcul, passez votre souris sur le champ rouge du résultat.
- Le bouton « reset » réinitialisera les données (mon site).
Faible mon potentiel ? Tout est relatif !
Le potentiel de mon site est de 200 W (0,2 kW). Cela peut paraître peu, certes, mais comparons avec la solution photovoltaïque pour produire la même énergie sur 24 heures : la turbine tournant 24h sur 24h, elle produit 200 x 24 = 4800 Wh par jour. Les panneaux solaires fonctionnant au mieux 8 h par jour en plein été, nous aurions besoin d’une cellule d’une puissance de 600 W (4800/8), soit approximativement 4.5 m2 de panneaux photovoltaïques.
Pour la revente, mes gains sont plutôt ridicules, il faut bien l’avouer. Mais dans mon alpage, personne ne vend d’électricité. Les kilowatts produits par la turbine n’ont pas de prix dans mon environnement.
Formule pour estimer le potentiel d’une chute d’eau
Potentiel énergétique
g : accélération de la pesanteur [m/s-2]
qv : Débit volumique en [m3/s]
H : hauteur de chute [m]
η : rendement [<1]
Voici la première formule que j’ai utilisée. Elle permet d’estimer le potentiel d’une installation en fonction de deux paramètres : le débit d’eau et la hauteur de chute. La puissance est exprimée en kilowatts (kW). La valeur de la pesanteur est une constante (9.81 m/s-2), elle ne change jamais sur terre mais vous devrez utiliser η=1.6, par exemple, si vous comptez turbiner sur la lune.
Potentiel économique
P : puissance [kW]
h : nombre d’heure par jour [h]
j : nombre de jour par an [année]
a : prix achat du kWh [euros]
Le prix de rachat du kWh produit par une installation hydaulique varie entre 8 à 18 c€/kWh en fonction des critères définis par le ministère de l’environnement, de l’énergie et de la mer : arrêté du 13 décembre 2016. La calculette ci-contre utilise par défaut le tarif à 13,2 c€/kWh, vous pouvez le modifier suivant l’interprétation que vous ferez de l’arrêté en question.
j ai fait le calcul et je gagne 1,62kW. Mais je le gagne en combien de temps ?
24h ?
Bonjour, J’ai un moulin fondé en titre, j’ai dessus une ancienne turbine qui ne fonctionne plus depuis 1964 j’ai un potentiel de 10 à 20 kilowatts d’énergie puis-je remettre une turbine suis-je obligé de faire une demande d’autorisation car sur mon moulin je n’ai pas de débit réservé. Cordialement laurent
Bonjour
J ai un cour d eau mais pas de chute et a chaque fois que je trouve une calculatrice ,il lui faut une valeur de chute moi je n ai qu un debit alors je ne comprends pas comment je peux faire le calcul de la puissance exploitable sans avoir de chute ?
Merci d éclairer ma lanterne
bonjour, si l’eau court, c’est qu’il y a une difference d’altitude, une pente, une chute… autant faible soit elle, elle est existante. Chez vous elle peut être faible mais elle est existante.
Bonjour,
Pour estimer le potentiel d’une roue au fil de l’eau je vous conseille d’utiliser le logiciel « Calculroue » développé par Albert Menyret † .
Ci-joint une copie d’écran du logiciel pour une roue à aube de 2m de diamètre/1 m de large, 8 aubes soumis à un courant d’une vitesse de 2 m/s : 679 W
Il existe également une étude théorique des roues au fil de l’eau développée par Mr Mendret qui mentionne que la puissance récupérable théorique d’une eau qui s’écoule à la vitesse de 1 m/s est de 500 watts/m2.
Cordialement,
Laurent
bonjour je ne parvient pas a utiliser le logiciel calculroue, je n arive pas du tout a obtenir quelque chose qui ressemble a votre capture d ecran. soit je m y prend mal , soit il est bugger soit pas compatible windows 10, pouvez vous decrire la marche a suivre depuis l ouverture du logiciel pour faire le calcul du potentiel d une roue au fil de l eau ? merci
Bonjour Luke,
Le logiciel est fonctionnel sous Windows10, voici la procédure :
Je vous accorde qu’un bouton « lancer le calcul » serait plus intuitif.
Cordialement
si vous mettez une roue à aube cela va freiner l’eau donc augmenter la chute d’eau aussi faible soit-elle.
Pour les calculs: 75Kgm/s = 1CV=736 Watts
En résumé pour soulever 75 Kg de 1 m en 1 seconde il faut une puissance de 736 Watts; et à l’inverse aussi
j’ai une chute d’eau de 1,5 mètres avec une sortie tuyau de 20 cm,
peut-on espérer produire de l’électricité ?
quelle serait la turbine la mieux adaptée ?
merci pour votre réponse
Bonjour,
Pour estimer le potentiel de votre chute d’eau vous devez connaître le débit/volume d’eau.
Rendez-vous ensuite au calcul du potentiel : https://hydroturbine.info/potentiel-energetique-dune-chute-deau/
Une rapide approximation avec un rendement de 0,8 donne :
Cordialement,
Laurent
ok merci : si j’ai 5 l/sec = 58 W, je peux mettre une ampoule à 40 W à l’autre bout ?
quand c’est pas allumé, en profiter pour charger des batteries, électricité à consommer plus tard ?
pourquoi vous ne faites des stages, des week-ends de formation, pour que l’on apprenne à construire toute la chaine électrique de la chute d’eau à la recharge de batterie ou utiliser l’électricité sortante ?
comment on peut tout assembler et que cela marche ?
je suis preneuse de ce genre de formation.
merci d’avance.
Bonjour, je dois calculer ma hauteur de chute dans un vieux moulin. Dois-je partir du point haut du canal d’alimentation, ou du point haut du conduit? Pour info un débit de 340 litres secondes à la sortie (section 27cms par 19 cms) multiplier par 3 conduits. Merci de votre éclairage
Votre site est intéressant , car j’étais toujours persuadé que le potentiel énergétique développé par des
hydro turbines est le plus rentable que les autres potentiels engendrées par d’autres formes d’énergies tels
que : solaires , éoliennes ……
Par contre la formule de calcul P = qv x g x H x n ; me laisse un petit perplexe . ce qui résulte à une unité de mesure de la puissance P ( m5 / s3 ) ce qui ne donne pas des watt .
a moins qu’il manque une cinquième variable qui est la densité de l’eau en kg/m3 ;
Bonjour,
Je viens de découvrir votre site très instructif et très clair : bravo !
Je vis sur une péniche amarrée sur la Marne près de Paris. Je m’interroge sur le fait de produire mon énergie.
Peut-on imaginer installer une hydrolienne autour du bateau avec un débit variant de 40 à 400m3/s mais sur 60m de large ?
Au plaisir d’échanger.
Bien à vous
Denis
Bonjour Denis,
Les hydroliennes fluviales installées au fil de l’eau répondent à ce besoin, il faut juste avoir un peu de place, voir ci-dessus.
Dans un format plus acceptable vous trouverez hydrogénérateur H240 de la société Save Marine. Si l’hydrogénérateur est initialement conçu pour les voiliers de croisière naviguant entre 2 et 10 nœuds, il serait judicieux d’explorer cette piste.
http://www.save-marine.com/fr
L’hydrogénérateur Save Marine H240
Dans un tout autre ordre de grandeur on trouve également des hydroliennes fonctionnant au fils de l’eau, voir un post précédent à ce sujet
Les hydroliennes biomimétiques sont également en phase de test aujourd’hui.
La société EEL propose par exemple une hydrolienne de ce type.
La société annonce les puissances suivantes :
Ci-dessous l’hydrolienne de la société IEE installée sur le Rhône :
Source
Cordialement,
Bonjour, je viens de découvrir votre site .Merci pour l’aide que vous apporter à la concrétisation d’une éventuelle réalisation !
Voilà mon problème ,je possède une chûte d’eau qui arrive par un tuyaux de 100 mm qui permettrait de produire 6 bar de pression sur un injecteur de 3 cm de diamètre soit 2,826 dm2. Je me demande donc quel pourrait être la puissance productive en watt ,d’une dynamo pendant 1 heure de temps ?
Merci de votre réponse
Bonjour Jean-Claude,
Quel est le débit de votre chute d’eau ?
Cette information est primordiale pour estimer le potentiel.
Cordialement,
Bonjour hydroturbine ! Une petite question de calcul me turlupine !
Vous faites le calcul du potentiel énergétique en mètre/cube seconde. Ne faudrait-il pas multiplier ce résultat par 3600 secondes , avant de le multiplier par 24 heures pour trouver son potentiel énergétique /jour ?
Bonjour, sur mon site isolé des réseaux, je mesure:
-9 m de chute
-3l/s
-30m de conduite potentiel
Grace à la formule donnée sur votre site, le potentiel énergétique serait de 0,21KW. Magnifique!
Question
Comment calculer le diamètre optimum de la conduite?
Merci
Bonjour,
pour ce débit (assez faible) tu n’auras pas beaucoup de perte de charge. Une conduite genre plymouth ou tube PVC rigide en 30 mm doit suffire. A éviter, le tuyau d’arrosage souple, qui à cause de son élasticité va te faire perdre beaucoup de pression.
Bonjour,
Pour faire passer 3 l/sec sur une longueur de 30m il faut une conduite d’un diamètre de 50 mm minimum.
30mm c’est beaucoup trop peu, les pertes seront trop élevées.
Vérifiez avec l’aide aux calculs, c’est fait pour cela :
https://hydroturbine.info/formules-et-calculs/pertes-de-charge/pertes-de-charge-lineaires/
Cordialement
Je pense qu’il manque qlq chose ici.. le volume doit multiplier par la masse volumique de l’eau pour donner l’énergie potentiel.. et Merci pour vos informations
Bonjour,
La masse volumique de l’eau étant de 1 kg par litre, débit volumique et masse sont identiques (rapport de 1)
Pour être plus précis, la valeur exacte de la masse volumique de l’eau à 4 °C est de 0,999 972 kg/l
Cordialement
Si j’exprime le débit en litre par heure, j’obtiens la puissance en watts /heure ?
Il faut l’exprimer en m cube par seconde, un litre par heure = 1/3600 L par seconde, soit 0,001/3600 mètre cube par seconde
En toute rigueur la masse volumique de l’eau c’est 1000, 1000 Kg par m^3.
Dans le calcul de P il faudrait multiplier par 1000 et on aurait un résultat en W ( pas en kW ) . Pour convertir en kW on divisera pas 1000.
( C’est pas faux mais c’est mal expliqué, le litre n est pas une unité SI )
Bonjour pour un projet scolaire nous souhaiterions récupérer l’eau de pluie dans des gouttières pour créer de l’eau potable. L’eau potable est notre objectif n°1 mais nous aimerions aussi ajouter une un turbo-alternateur pour produire un peu d’électricité sur la ville de Bordeaux pour exemple. Nous utilisons une gouttière rampante. L’eau est récupéré du toit des maisons et acheminé dans un bac qui s’ouvre une fois rempli dans la gouttière pour permettre de faire passer un maximum d’eau. Savez-vous combien d’électricité à peu près nous pouvons généré? Nous n’avons pas besoin d’être très précis mais le but serait de savoir si c’est possible et économiquement réalisable.
Bonjour,
Vous trouverez ci-dessous le lien d’une question/réponse similaire.
En bref vous pourriez produire de l’électricité mais cela n’est pas rentable du tout.
Bonjour,
Comment connaitre l valeur du rendement svp ? Je ne comprends pas trop ce que c’est.
Merci
Ping : Ces sites vont faire de vous un expert du réseau électrique
Bonjour, j’ai un moulin situé sur le loir que j’envisage de remettre en fonction ma hauteur de chute est de 1,4m’ le débit varie de 3 à 70 m3/s (données site hydro)
Selon votre site le potentiel serait de 60kwh estimation moyenne avec un rendement à 65%
Je me pose des questions sur le meilleur outil à installer turbine, roue ou vis auriez vous un avis?
Bonjour M. Fournier.
Vous avez un droit d’eau pour votre moulin ? Parfois il faut aller chercher bien loin dans le temps, jusqu’à l’Ancien Régime si le moulin est très ancien…
Sur le plan technique, pour un tel débit et une telle hauteur de chute, il y a une société en Bretagne qui fabrique des turbines adaptées : Turbiwatt.
Ce sont des turbines de type Kaplan adaptées aux basses chutes. Je les ai rencontrés au printemps dernier, c’est petit mais sérieux.
Malheureusement pour nous ce n’est pas adapté. Nous sommes en Savoie, et nous avons un torrent de montagne avec un débit assez faible, mais 15 à 20m de hauteur disponible. Il y a aussi la question des sédiments (sable, cailloux…). Je cherche ma solution…
Pour nous, l’idée serait une conduite forcée en PVC souple de 50 ou 80 mm, qui pourrait fournir entre 3 et 5 kW efficaces…
Mais parlons de vous : si vous avez un tel écart de débit, il est probablement illusoire de vouloir faire passer tout par la turbine, peut-être faut-il se contenter d’une partie correspondant au débit moyen disponible, et accepter que l’installation ne tourne pas en période de bas étiage.
Bonjour
J’ai un projet de micro station.
Pourriez-vous m’orienter ?
J’ai une chute d’eau de 50 m
Sur une longueur de 200 m
Avec un débit moyen de 40 litre second environ et minimum /// peut être !!plus surtout l’hiver
Quel genre d’installation dois-je utiliser , diamètre de canalisation types de centrales ?
Tous commentaires est le bienvenue
Merci d’avance
Bonjour CJ
Il manque un truc dans la page, c’est comment on calcule la vitesse, donc le débit en fonction de la hauteur de chute et de la section de la conduite.
En théorie, la pression est donnée par la formule P=ρgh, et la vitesse maximale de chute libre est donnée par V=racine(2gh)
Pour une hauteur d’eau de 50 m, la vitesse maxi de l’eau pourrait être de racine(2×9.81×50)=racine(981)=31 m/s
Sans frottement, la longueur du tuyau importerait peu, ce qui compte c’est la hauteur de chute.
Mais le problème, c’est que dans la vie réelle tu auras des pertes de charge dans ta conduite, et plus ta conduite est fine et longue, plus elles seront importantes.
Les calculs théoriques de la perte de charge sont très abscons. Idéalement il faudrait que tu puisses mesurer expérimentalement combien tu récupères d’eau en 1 seconde au bas de ta conduite. Supposons que tu arrives à remplir un bac de 1m3 en 1 mn, tu auras alors 1/60, soit 0.016 m3/s (16 l/s)
Pour avoir ta puissance disponible en W, tu multiplies le débit (en m3/s) par la pression (en Pascal). Avec 50m de hauteur de chute ta pression statique va être de P=ρgh soit 1000*9.81*50 = 490 500 Pa, ce qui fait environ 5 bars
Le calcul de la puissance est le produit du débit * pression, ce qui te donne alors :
0.016 * 490500 = 7848 W, soit 7.8 kW
Comme ta turbine fonctionnera avec un rendement de 80% au mieux, cela te permettrait de récupérer environ 6kW
Si c’est de l’autoconsommation, tu peux alors faire fonctionner en permanence 3 convecteurs de 2000 W, ou des chauffe-eau… Si ta consommation est irrégulière, il faudra alors songer à réguler, ou à dissiper, ou à stocker ton électricité. Et c’est là que les choses se compliquent.
Mais au préalable, le plus important c’est que tu arrives à déterminer le débit au bas de ta conduite.
je suis daccord sur la création des Watts 6000 W = 6kw ok
permanent si le débit est annuel donc après dire le radiateur ou le chauffe eau la moins d’accord.
A savoir le chauffe eau lui ne fonctionne que 3h/24h et la tu le fait travailler au moment ou le reste ne fonctionne pas donc la nuit ou la journée peu importe puisque pas de compteur jour/nuit.
le radiateur lui ne fonctionne pas H24 heureusement une fois la température atteinte il régule donc lui aussi ne travaille pas en permanence. mais si tu fabriques ton électricité il faut jeter les radiateurs type convecteur et mettre clim réversible ca réduit considérablement la consommation tu divises pour le même confort presque par 3 par rapport a la consommation d’un radiateur type grille pain.
surtout n’installez pas de pompe a chaleur c’est ni plus ni moins qu’une clim réversible mais vendu bien plus chère. et le principe est une clim ont comprime le gaz pour faire chauffer d’un coté et refroidir de l’autre.
lorsque j’étais gamin le pote a mon père dans la drome avait installé un Plymouth de 30 mm dans une petite source et a déroulé les 50m pour arriver a la maison en contre bas au moins 30m de dénivelé, mais boum les robinets ont pas supporté la pression il a donc fallu installer un limiteur de pression donc si vous mettez un PEHD tuyau plus facile a trouver en installation réseau de fibre optique ils utilisent ce type de tuyau donc le prix a considérablement baissé ils ont des diamètre intérieur en 50mm.
et une turbine je pense que l’installation coute presque rien il faut juste un peu enterrer le tuyau pour éviter les glaçons en Hiver et au départ préparer une partie avec de gros cailloux ou béton pour faire un espace ou l’eau pourra venir dans le tuyau mais avec un filtre a branchage avec dérivation pour le surplus ainsi les brindilles iront voir ailleurs puis un second filtre plus fin juste derrière pareil avec possibilité que le surplus passe sur le coté pour éviter que votre entonnoir se bouche.
en bas prévoir double vanne d’arrêt pour pouvoir sortir la turbine ou la nettoyer en envoyant air comprime en sens inverse sans devoir la sortir avec un Y de chaque coté plus pratique pour nettoyer sans démontage si la solution est réalisable sans démontage et démontage pour les blocages plus dut ou il faut démonter la turbine mais vous pouvez monter 2 turbine en série la seconde produira un peu moins mais le volume d’eau et la pression seront suffisant pour ainsi créer encore de l’électricité gratuite.
je dit gratuite une fois l’investissement de l’achat est amorti par rapport au kw acheté a EDF
bonjour,
Merci par votre site, cela donne plein d’idées et encourage sur l’avenir 😉
j’ai un bon débit (entre 500 et 1400 l/sec), cependant je n’ai pas d’hauteur de charge (< 2m).
j'ai vu des turbines à vis comme celle-ci https://youtu.be/rYISxLG4P_s qui pourraient peut être m'aider dans le récupération énergétique du rejet. Mais je ne sais pas comment calculer/estimer le gain électrique que je pourrais avoir. connaissez vous ce type d’équipement? savez vous comment faut il s'y prendre pour calculer le gain? car je pense que l’énergie potentiel et cinétique dont je dispose c'est celle qui pourra se transformer en électricité… Au mieux 11kWh (?)
Merci mais j’aurais des question à vous poser demain
De rien, ce fut un plaisir 😉
bonjour,
j’aimerais me lancer dans un petit projet, je m’explique!, j’ai besoin de vos lumières.
Mon bute étant de générer 6kwh en hiver pour être autonome en électricité
je voudrais suspendre une citerne d’eau sur une hauteur de 10 a 15 mètre; provoquer une chute d’eau, en continu, pour que l’eau tombe sur une hélice de générateur d’électricité!
Je pense qu’il faut un réducteur en bas de la chute d’eau pour créé plus de pression, et éviter de consommer trop d’eau!?
Existe t-il des petits générateur pour mon projet?
Quel quantité d’eau me faut-il pour que cela fonctionne 24h sur 24?
Pensez vous le projet réalisable?
6 kwh ? sur cb de temps? 3 mois ? 1 mois? 24 h? 6 kWh c’est 6000 Wh, soit 6 W pendant 1000 h ou encore 600 W pendant 10h…
L’eau est forcément conduite dans une…conduite. Tout doit passer dans la turbine.
comment vous voulez remonter l’eau dans la citerne? Avec un sceau? avec une pompe?
si vous n’avez pas de rivière à proximité pour alimenter directement le reservoir, cela n’a pas d’intérêt sinon gacher votre temps, votre argent et gaspiller de l’énergie.
Avec une pu plusieurs pompes béliers ?
Bonjour,
Mettre plusieurs pompes béliers en série se révèle impossible car à chaque passage d’eau dans un bélier la perte d’eau est importante, de l’ordre de 93%. Il te faudrait un débit colossal pour espérer remonter suffisamment d’eau au réservoir. De plus, un bélier a également besoin d’une chute, le montage peut s’avérer difficile.
Bonjour,
Un mini-projet hydroélectrique pour électrifier d’un village de 150 toits, qui se à 30km de rayon par rapport au barrage.
Je voudrais savoir, comment peut on savoir théoriquement la puissance éléctrique nécessaire pour satisfaire les besoins ces 150 toits. Y a t il d autre formule que je dois savoir???
Merci, je viens de Madagascar.
bonjour,
à vous de faire une analyse. ça passe généralement par une enquète de terrain pour connaitre l’ensemble des familles./ puis multiplier la piussance de chaque appareils par leur nombre et par le nbre d’heures d’utilisation.
Mais dans votre projet c’est surtout tirer 30 km de cables basse tension qui va vous couter une fortune.
bonjour,
merci pour le partage de toutes ces infos, c’est vraiment intéressant !
Une question ( peut être plus) , pour la valeur de Qv qui correspond au débit volumique, est ce le débit exploitable en haut de prise d’eau ? ou en sortie de l’injecteur?
pour exemple: le ruisseau que je peux exploiter me fournit 2L/s , et peut amener la sortie d’eau a 3 bars de pression, mais je doute que avec un injecteur de 7 ou 5 mm j’ai le même débit … (2L/s)
merci de me dire ce que vous en pensez
autre question, quelle section de tuyau vous semblerai judicieux pour ce type d’installation ?
cordialement
Bonjour Pako,
La valeur de Qv correspond à la quantité d’eau exploitée, donc au volume d’eau disponible au point le plus bas de la conduite, juste avant la turbine.
Pour te conseiller un diamètre de tuyau il faut que tu indiques la longueur du tuyau.
Cordialement,
Laurent
OK merci beaucoup,
Sur le site il y aurai, 150m de tuyau pour 30m de dénivelé et 2l/s potentiel en haut de la prise d’eau, mais je ne trouve pas le calcul pour savoir quelle section de tuyau j’ai besoin pour que c’est 2l/s soit restituété à la sortie.
Cordialement
Il faut utiliser la formule des pertes de charge linéaire :
Si tu veux transporter 2 litres sur 150 m sans aucune perte de charge il te faut un tuyau de 70 mm de diamètre intérieur.
Fais varier le diamètre du tuyau dans la formule, cela te donnera une idée de ce qui est réalisable ou pas, par exemple :
Ça c’est en théorie.
De manière pratique, si tu as des tuyaux de récup, tu peux mettre un manomètre en bas de ta conduite, juste avant la vanne d’arrêt.
Bonjour,
J’avais une question d’ordre utopique… mais autant la poser 😉
Disposant de 2 bassins de retenu, je me posais une question…
Mon premier bassin (piscine) se trouve à l’altitude 0 et dispose d’une pompe de 22m3/h soit 6L/seconde sur un diamètre de 38mm [1100W max].
Mon second bassin (cuve 4000L) se trouve 20m au dessus (terrain en planche)
L’idée serait d’utiliser la pompe pour remonter l’eau dans le bac supérieur, et ainsi utiliser la gravité et la vitesse (en plus de filtrer en bout de course l’eau) …
En mettant une turbine sur le retour, et supposant de bien dimensionner son diamètre de retour, n’y a t il pas moyen de produire un peu plus que la conso de la pompe via la vitesse causé par la chute ?
Le but étant de mettre à profil cette circulation d’eau (j’avais aussi en tête l’échangeur thermique) …
Bonjour,
C’est tout à fait impossible physiquement conformément au principe de la conservation de l’énergie :
Source : Wikipedia
C’est en revanche tout à fait possible pour un magicien.
A vous de décider.
Cordialement,
Lors de vacances au nord du Pays de Galles du côté du Snowdown, des Gallois m’avaient expliqué, ou j’avais compris, peut-être à tort, qu’ils (l’EDF ou l’équivalent local) produisaient de l’électricité d’origine hydraulique à un moment donné de la journée, aux heures de pointes de consommation, et remontaient l’eau en haut de la montagne grâce à des pompes pendant les moments de basse consommation. Ce n’est bien sûr pas l’énergie perpétuelle.Les pompes qui remontent l’eau consomment de l’électricité venue d’ailleurs, mais l’enjeu semble rentable, puisqu’ils le font, d’après ce que j’avais compris ou cru comprendre. Avez-vous entendu parler de cela? Peut-on imaginer un système semblable en jouant sur des tarifs heures creuses-heures pleines pour des centrales de plus petit format?
Merci pour votre réponse.
Bonjour,
Les stations de transfert d’énergie par pompage (STEP), ou « pumped storage power plants » (PSP) en anglais, sont un type particulier d’installations hydroélectriques. Composées de deux bassins situés à des altitudes différentes, elles permettent de stocker de l’énergie en pompant l’eau du bassin inférieur vers le bassin supérieur lorsque la demande électrique est faible (et le prix de l’électricité peu élevé). Lorsque la demande électrique augmente (tout comme le prix de l’électricité), elles restituent de l’électricité sur le réseau en turbinant l’eau du bassin supérieur.
Grâce à leur fonction de stockage, ces installations contribuent à maintenir l’équilibre entre production et consommation sur le réseau électrique, tout en limitant les coûts de production lors des pics de consommation. A l’heure actuelle, le transfert d’énergie par pompage hydraulique est la technique la plus mature de stockage stationnaire de l’énergie.
Plus d’informations par ici
Cordialement,
Laurent
Merci, vous êtes rapide à répondre!
Je suis retourné virtuellement sur le voyage que j’avais fait il y a 10 ans dans le Snowdownia. Et j’ai trouvé le site internet où ils évoquent le Step ou PSP;
https://www.electricmountain.co.uk/About-Pumped-Storage
Le lien que vous donnez et très intéressant. Je retiens surtout qu’au final, il y a plus d’énergie consommée que produite!!!! J’aurais pensé que cela s’équilibrait à peu près… Foutue gravité! Cela coûte de l’énergie pour lutter contre elle!
J’irai revoir tout cela lorsque j’aurai un peu plus de temps…
Merci encore 🙂
Bonjour, si on utilise des panneaux solaire pour pomper l’eau en journée et qu’on veut restituer l’énergie en heure de pointe de 18h à 0h, ne peut-on pas arriver à une équation économique rentable ? (en ayant une taille de bassin très importante, je pense à des installation du type 50 000 litres d’eau pour produire quelques dizaines de KWh)
Vous remerciant
Bonjour,
Je voudrais savoir de quoi s’agit le rendement dans la formule du potentiel svp? Je cherche à calculer quel serait l’énergie produite par une turbine domestique Kaplan (low head) avec un débit et une hauteur données.
Merci d’avance,
Guillemette
Bonjour,
Le rendement c’est le rapport entre la puissance électrique fournie et la puissance théorique (calculée)
Dans un système parfait, sans aucune perte, le rendement serait égal à 1.
Dans la réalité les pertes sont inévitables : frottements, échauffements, turbulences …
Cordialement,
Laurent
Bonjour
Votre équation pour la Potentiel énergétique comporte une erreur, elle doit contenir la masse volumique pour donner des Watts
Cordialement,
Bonjour,
Oui, on devrait écrire :
Puissance = débit * masse volumique de l’eau * hauteur de chute * gravité * rendement
Mais étant donné que la masse volumique de l’eau est égal à 1 on simplifie la formule.
Cordialement,
Laurent
Bonjour,
Je suis actuellement étudiant en classe préparatoire PC et, dans le cadre de mon TIPE, j’ai souhaité réaliser une pico-turbine hydraulique.
J’ai réalisé une turbine analogue à la turbine Kaplan à l’aide d’une imprimante 3D, que je fais tourner avec un jet d’eau de débit environ 2L/s.
Je suis bien conscient du ridicule de ma turbine et de la puissance qu’elle produit.. cependant, j’ai du mal à trouver des réponses à certaines questions:
1) Comment calculer la puissance de ma turbine, sachant que je n’ai pratiquement aucune hauteur de chute d’eau, et que je ne connais pas son rendement, qui est probablement faible.. J’en aurais besoin pour comparer, mais j’ai du mal à saisir la définition même de « puissance d’une turbine ».
2) J’ai relié à ma turbine à un moteur que j’utilise comme générateur de tension. Je me demande comment produire alors un courant que je pourrais mesurer ? Peut-être en branchant une résistance, mais je ne vois pas comment, et un alternateur ne me semble pas être une solution adaptée à mon cas.
Je vous remercie d’avance et vous souhaite une bonne journée,
Cordialement, Thomas
Bonjour Thomas,
Malheureusement je ne possède pas (encore) les réponses que tu cherches, je suis en PSI et je m’intéresse aussi aux turbines Kaplan dans le cadre du TIPE. On pourrait rester en contact et partager nos recherches.
Cordialement, Maxime
Bonjour!
Je n’avais pas vu ton commentaire. Voilà une époque qui me paraît déjà loin, personnellement je n’ai pas poursuivi mon étude après l’annulation des TIPE, mais cela aurait pû être très instructif.
Bon courage pour les concours,
Cordialement, Thomas
Bonjour,
Merci beaucoup pour ce site très instructif et donnant de nombreuses réponses tout en formules 😉
Je me lance dans un projet pico hydro…
Tout est parti de cette personne qui a fait une vidéo sur sa turbine Pelton : https://youtu.be/u9zKml4OREg
J’ai donc acheté la même génératrice sur ebay : https://www.ebay.fr/itm/PMA-Generator-for-Pelton-Turgo-0-240-VAC-4k-Watt-Micro-Hydro-Motenergy-ME1112/192939606556?hash=item2cec18c21c:g:dTYAAOxy0rZRFxZD
Celle-ci est arrivé très rapidement et le tarif est pas mal (< 200€TTC)
Pour détail, voici donc l'idée de mon projet:
J'ai joué très longtemps, enfant, dans une rivière à quelques pas de la maison (<100m) celle-ci est active environ 4-5 mois dans l'année.
Depuis peu, en faisant une association d'idée (je ne comprend pas pourquoi ceci ne m'est pas venu avant de voir cette video) j'ai constaté que nous possédions les terrains de part est d'autre de ce cours d'eau.
La distance a couvrir entre le terrain le plus haut et le plus bas (dénivelé d'environ 50m) est de 380m et j'ai calculé un débit moyen de 25L/s (limitons nous déjà a prélever 10L/s).
D'après vos formules si j'utilise un tuyau d'irrigation de 5" (125mm çà coûterai environ 1500€ d'occasion) ceci me permettrai de générer environ 4KW instantané.
J'ai donc maintenant: le calcule qui vas bien, la génératrice CA 200v tri, le pont redresseur et la roue pelton acheté sur ebay également : https://www.ebay.fr/itm/Aluminum-Pelton-Water-Wheel-for-Micro-Hydro-Generator-Turbine/132062129154?hash=item1ebf842c02:g:Gr0AAOSwnHZYdzvK
Par contre je cherche des injecteurs qui irons bien, vous n'en parlez pas sur votre site (du moins je n'ai pas trouvé!) … En cherchant un peut à me fournir j'en ai trouvé un qui correspond à ce que je cherche sur ebay mais ils vendent ça à 180€ / pce !!! … aussi chère que la génératrice … merci l’Italie 😉 :
https://www.ebay.fr/itm/adjustable-nozzle-ugello-regolabile-pelton-turgo-micro-hydro-components-buse/303386991165?hash=item46a3461a3d:m:mwqIt2f6KGxFeUTA09PR90A
Si vous avez des pistes sur ce point je suis preneur … Si il faut j'ai une imprimante 3D pour imprimer les pièces ..
En espérant inspirer d'autres personnes 😉
Sébastien
il te faut une buse ou injecteur ( diametre de passage d eau 14mm interieur) soit environ 250 litres minutes pour 3.5 . pour ton cas deux buses ou trois. autre option buse de 12mm (interieur) soit environ 180L minutes pour 3.5 bar mais il t en faut 3 ou 4 . vois donc du coté des lances incendies . sinon fabrique les toi meme.
Merci, je regarderai
Bonsoir Sébastien.
Après 2 casses rapides de deux turbine achetée sur ebay, je viens de commander la même que toi et que j’ai reçu. je vais très bientôt la mettre en service.
Tu as une chance inouïe d’avoir un tel débit …;
Le choix d’un tuyau de 125 mm de diamètre est parfait, avec 10 l /S tu auras des pertes de charge de seulement 10 %.
Par contre pour ton problème d’injecteur celui que tu vois sur ebay ne vas pas suffire !!! il t’en faut au moins 2. l’ouverture maximum de 14 mm ne te donnera guère plus de 1000 watts.
Tu peux vérifier tout ce que je te dis ici :
https://www.powerspout.com/pages/advanced-plt-and-trg-series-calculator
Ensuite le générateur que tu as acheté ne te donnera jamais 4 KW, je sais je viens d’en faire la triste expérience avec celui ci :
https://www.ebay.fr/itm/24V-WindZilla-PMA-Pelton-Water-Wheel-17mm-Adapter-Micro-Hydro-Generator-Turbine/132247246509?ssPageName=STRK%3AMEBIDX%3AIT&_trksid=p2057872.m2749.l2649
A seulement 800 watts de puissance continue, l’enroulement de l’alternateur à pris feu !!! et tout a fondu. Il te faut savoir qu’a partir d’une certaine puissance l’alternateur chauffe terriblement ( plus de 150 degrès, tout par en chaleur)
Actuellement j’utilise cet alternateur avec un système de poulie
https://fr.aliexpress.com/item/32822813015.html?spm=a2g0w.search0306.3.22.5281e584SLlRMn&ws_ab_test=searchweb0_0,searchweb201602_0_10152_10151_10618_10059_10696_10534_10313_10084_100031_10083_10624_10623_10307_10306_443_10341_10065_10340_10068_10343_10342_10103_10620_10344_10303_10622_10302_10621,searchweb201603_0,ppcSwitch_0&algo_pvid=b9510b15-3dee-4e2b-b47a-bcaa1766b4c7&algo_expid=b9510b15-3dee-4e2b-b47a-bcaa1766b4c7-6
La bête fait 18 kg pour seulement 1 KW. J’en sort 900 watts en continu et tu n’y laisse pas la main dessus.
Donc table sur 2Kw dans un premier temps avec ton installation a condition d’avoir 2 injecteurs. si tu fais mieux, je serais ravi pour toi.
N’hésites pas si tu as des questions/
ça fait 4 ans que je turbine et j’ai déjà consommé 5 turbines … et pourtant je ne m’en sers que 2 ou 3 mois l’hiver, le reste du temps ce sont les panneaux solaires qui assurent.
pour les injecteurs voici une idée que j’ai utilisé:
Le set d’emporte pièces avec son jeux d’embout ex : https://www.eprose.fr/frappe-emporte-pieces-rond-19.html
Allez je suis sympa, voici la solution la plus simple que tout le monde utilise. tu as juste à couper le cône en plastique au bon endroit pour avoir le bon diamètre …
https://www.ebay.fr/itm/UGELLO-idroeletrico-NOZZLE-Duse-Buse-PELTON-TURBINE/303215373252?hash=item46990b6bc4:m:mAOS5CAKqVz_qrnA3V9Siqw
Merci pour toutes ces informations très intéressantes.
Effectivement, comme je l’ai lu ailleurs, je ne pensais pas atteindre les 4KW avec ça 😉 merci de me l’avoir confirmé.
Si tout ce passe bien je poserais sûrement deux Pelton en parallèle avec un couplage électrique après le pont de diode.
Pour les têtes en plastique je les avais vu … chez le même vendeur Italien que les buses réglable, 9€ la buse et 28€ la livraison (a croire que ça viens en gondole depuis Venise) 😉
Grâce aux informations sur les diamètres je vais tenter d’en fabriquer un ou 2 ou 4 😉
Encore merci pour vos réponses …
Sébastien
les injecteurs réglables italien sont très très pratiques pour s’adapter très rapidement aux variations de débit d’eau. Cela évite de devoir changer les injecteurs chaque matin…….
Bonjour ! Je m’appelle Florian et je souhaite réaliser une petite installation hydroélectrique près de chez moi. Après avoir consulté votre site je pense que vous êtes à même à répondre à mon interrogation.
J’ai donc déjà commencé mon installation et ai déjà mis en place mon conteneur d’eau pour recueillir l’eau. C’est à ce stade que je fais appel à vous…
Du conteneur d’eau jusqu’à la turbine il y a un dénivelé de 15m pour 25m de longueur. Je compte mettre au départ du conteneur, un tube PVC de 125mm de diamètre sur 6m et le relier à un réducteur 125/100mm que je relie lui-même à un tube 100mm sur 6m. Puis je répète l’opération : tube 100mm sur réducteur 100/75 ; puis 6m tube 75 mm sur réducteur 75/50. Je relie ensuite le réducteur 75/50 à un tube 50mm de 7m équipé d’une vanne.
Pensez-vous que dans le contexte (25m de longueur pour 15m de dénivelé) mon installation serait optimale ?
Ou devrais-je juste tirer mon tube 125mm de diamètre sur 25m et y relier au bout un réducteur 125/50 ?
Ou avez-vous une autre méthode à me proposer pour optimiser mon installation ?
Merci d’avance pour votre réponse.
Cordialement, Flo.
Bonsoir.
J’ai réalisé chez moi une pico turbine avec un débit de 1l/S et une dénivelée d’environ 120 m. mon principal soucis c’est la longueur des tuyaux qui atteint 1200 m !!! Malgré tout je tire environ 500 Watts de mon installation.
Dans votre cas je ne m’ennuierais absolument pas avec toute ces réductions. Par contre il faudrait connaitre le flux d’eau qui va circuler dans vos tuyaux afin de connaitre le diamètre optimal. Peut être que du 100 sur toute la longueur suffirait et en plus comme c’est une dimensions courante, c’est le moins cher.
Bonne réalisation et n’hésitez pas si vous avez des questions
Merci beaucoup pour votre réponse !
Que se passe-t-il lorsqu’on utilise une topo rivière : gros débit, faible hauteur de chute ?
Bonjour Patrick,
Le système HydroQuest semble fonctionnel, il s’agit de turbines à flux transverse à axe vertical montées sur une barge.
Un premier modèle impose une profondeur minimale du cours d’eau de 2,2 m, la puissance nominale électrique étant alors de 40 kW pour une vitesse d’écoulement de 3,1 m/s.
Une video des premiers tests:
https://www.youtube.com/watch?v=ZY3bQ_MRy_c
Cordialement,
Bonjour,
Merci pour ce site. Il est vraiment super…
Toutefois comme je suis novice, pourriez-vous me dire si les potentiels énergétiques calculés sont en kw/heure ou en kw/seconde?…
Avec tous mes remerciements
Stéphane
bonjour, j habite au venezuela et ma pension est au bord d une riviere, dont malheureusement je me sens incapable pour le moment d en calculer la force de débit, mais, elle est là et j en voudrias en retirer des bénéfices car l électricité du village tombe a tout moment. 1. Quelle turbine me recommandez vous pour commencer considérant un débit moyen (il s agit d une riviere de montagne et pas d un ruisseau) et pourrais je venir à votre usine pour apprendre á l installer ? je serais en Suisse entre septembre et octobre 2019. S il sagissait de ventilateurs, combien pourrait il s en alimenter ? merci d avance pour votre réponse car je suis tres interessé de me procurer d une de vos machine.
Bonjour.
Toutes mes félicitations aux concepteurs de ce site. Très pratique et et très instructif.
Je vie au Sud Cameroun, le potentiel en hydroélectrique dans ma région est très élevé. Cependant presque 89% des communautés villageoise descentralisée n’en bénéfient pas de ce don naturel abondante hydraulique.
Le souci majeur est que, ces cours d’eau de très forte débit sont horizontalement.
Comment peut-t’on résoudre ce problème de hauteur de chute si on a pas de pente naturelle ?
Bonjour,
en lisant la comparaison d’énergie produite avec le photovoltaïque sur votre page,
je pense que c’est plutôt 7~8 m² de PV qu’il vous faut pour produire le même volume d’énergie annuel.
Votre installation qui a une puissance de 200 W tourne 24/24 et produit donc 1752 kWh /an.
Pour produire cette quantité d’énergie avec du PV, vous pouvez prendre comme base (sud de la France) une production de 240 kWh/m²/an (avec une puissance de 180 Wc/m²).
Il vous faut donc 1752*240 = 7.3 m² (soit une Pcrête de 1300 Wc, 4 panneaux de 330Wc) avec l’avantage pour l’hydraulique d’une production constante toute l’année et l’avantage pour le PV d’une puissance disponible qui avoisine le kW quand il fait beau !
Bien à vous.
Bruno.
Bonjour et félicitations pour votre site et toutes ces données précieuses disponibles,
J’habite une ville balnéaire avec un petit port de plaisance qui autrefois disposait d’un moulin à marée et je pense qu’à l’heure de la transition énergétique nous devons penser à utiliser cette énergie des marées.
Je vous donne quelques données :
– le port fait une surface d’environ 2 ha (avec portes et pont levis pour laisser passer les bateaux)
– la différence de hauteur d’eau entre le port et l’avant port varie selon les saisons et les marées de 4 à 6 m
– la montée des eaux, comme la descente s’effectue sur environ 6 heures chaque jour (sur 24 heures et approximativement, nous avons 6 heures à l’étale haute et 6 heures à l’étale basse)
– en données recalculées, nous disposerions de 100 000 m3 qui se déversent chaque 6 heures dans un sens et idem dans l’autre si le système est réversible
– soit un débit de 4.7 m3/s pour une hauteur moyenne de 5 m pendant 12 heures
1ère question : Pensez-vous qu’une installation serait rentable sachant que nous sommes en présence d’eau de mer et que la production serait intermittente ?
2ème question : si oui, pensez-vous qu’il faut plutôt l’auto-consommer sachant que la population de notre commune est de 4000 habitants et qu’il y a de gros consommateurs de nuit comme l’éclairage de la ville ?
Merci pour vos réponses et vos conseils précieux
Bonjour,
En prenant vos données brutes :
4.7 m3/s sous une hauteur de 5 m, en appliquant un rendement de 0.5, on obtient une puissance utile de 115 Kw
En revendant cette énergie 13,2 c€ le kWh, 12h/jour, vous pourriez théoriquement récupérer environ 65 000 Euros/année (d’après le tarif d’obligation de rachat pour les installations de basse chute de puissance installée inférieure à 500 kW, défini par l’Arrêté du 13 décembre 2016).
Economiquement parlant cela peut-être viable sur le court terme : 1 200 000 Euros / 20 ans, ça commence à faire un beau projet.
Energétiquement parlant on pourrait presque parler d’impératif.
Votre idée me paraît donc judicieuse mais c’est bien là le projet de toute une collectivité.
Cordialement,
PS : Aucun des moulins à marée de France listés par Wikipédia n’est aujourd’hui en fonctionnement, serez vous le premier ?
Un Immense bravo à ton site qui est très bien fait et qui répond à beaucoup de questions
La pico-houille blanche revient en Belledone!
Merci beaucoup!!
carrément!
Après vérification de vos calculs, il me semble clair que votre calculatrice utilisé la bonne formule, mais que votre équation de puissance est fausse. En effet, la puissance hydraulique Ph = Pression x qv = r x g x H x qv
Avec r masse spécifique de l’eau
Merci d’avance de votre retour
Meilleures salutations
Claude
Bjr svp comment déterminer r de votre formule? Cordialement.
Bonjour,
r = 0.5 en première approche (à la louche)
r = 0.8 pour les produits de conception industriel
Cordialement
Bonjour,
Merci pour votre site très intéressant.
Avez-vous vue les centrales à tourbillon ?
Est-ce que ce genre de turbine peut être acheter en ligne ?
Cordialement,
Alex
Bonjour, je trouve l’idée de faire un site géniale et je m’aide de vos travaux pour réaliser un projet dans le cadre d’un stage en Malaisie.
Il me faut grâce à une système de récupération d’eau de pluie, créer un système capable de produire de l’énergie. Le système de récolte des eaux de pluie fait 1038m2 et permet d’après des taux de précipitation local à vérifier de recueillir 166m3 d’eau par mois (trop faible??). La chute fait quant à elle 19m.
Si vous avez la possibilité et le temps de me dire si mes calcules sont correcte, je pars sur un débit appliqué sur les pales de la turbine de 0,005 m3/s permettant de créer 900W, 9h15 par mois. Soit 8,3kWh par mois. Cela me semble peut et je voudrais être sur de mois pour l’annoncer à mon superviseur.
[moins important : pour créer un débit de 0.005m3/s je compte dimensionner mon diamètre de tuyau, j’utilise la formule: débit = vitesse x section du tuyau ( avec vitesse = √2(9.81)(19) = 19.31m/s). Je trouve un diamètre de quelques 6mm. C’est une partie que je ne maitrise pas très bien avec les histoires de frottement.]
Merci cela m’a donné envie de creuser pour une application chez un ami et éventuellement à plus grosse échelle d’en faire mon cœur de métier.
PS : j’ai repéré des erreurs de frappe dans la partie calcule du potentiel énergétique [ 9,81 m/s-2 & 9,81 m3/s –> 9,81m/s2]
Bonjour, je suis en train d’expérimenter la production électrique de lacs artificiels. 100 % de rendement, et ça marche!
On arrive à ré remplir le lac du haut sans utiliser l’énergie produite par la chute d’eau.
À bientôt.
Eva
Bonjour, j’aurais aimer en savoir plus sur la technologie permettant d’ameliorer le rendement lors du pompage ? J’avais vu un systeme de pompage grace a la pression et des conduites disposant de clapets mais je ne trouve plus le site..
Bonsoir,
Je viens de découvrir votre site que je trouve particulièrement bien fait. Merci pour le temps que vous y avez consacré.
Je viens avec une question un peu particulière étant donné que je n’ai pas de chute d’eau mais un système d’aquaponie. Il s’agit d’un système de culture hors sol où des poissons nourrissent les plantes.
Pour que cela fonctionne, il faut qu’une pompe amène l’eau H24/7J du bac à poissons aux plantes. Du coup, je me demande s’il ne serait pas judicieux d’intégrer une turbine. Est-il envisageable de considérer que la pression de refoulement de la pompe « simule » la chute d’eau ? J’ai un débit d’environ 2,5M3 avec une pression de plus d’un bar.
Peut-on faire un lien entre pression et hauteur de chute ? Comment peut-on détourner votre formule pour calculer le potentiel d’un tel système ?
Je vous remercie par avance pour votre aide,
Bonne soirée,
Ludovic
Bonjour,
>Peut-on faire un lien entre pression et hauteur de chute ?
On peut tout à fait faire le lien suivant : 1 bar = 10 m de chute, 2 bars = 20 m de chute
>Comment peut-on détourner votre formule pour calculer le potentiel d’un tel système ?
Vous devez utilisez 10 mètre pour la hauteur de chute (H)
Pour le débit (qv) vous devez indiquer le débit en mètre cube par seconde. En considérant que votre pompe refoule 2.5 m3 par heure, vous indiquerez 2.5/3600 soit 0.00069 m3/sec.
En appliquant un rendement de 0.8, on produirait théoriquement 50 Watts.
Vous devez cependant garder à l’esprit que votre pompe fournit déjà un travail pour refouler 2.5 m3 par heure, en interposant une turbine dans le flux, vous allez demander plus de travail à votre pompe pour autant qu’elle soit en mesure de fournir cet excedent de travail.
Pour allez plus loin, regardez ce que consomme votre pompe (sa puissance) et comparez cette valeur à la puissance théorique produite par une petite turbine hydroélectrique intercalée dans le circuit, vous vous rendrez compte que ce n’est pas du tout rentable.
Cordialement,
Pourquoi le rendement n’est que de 0.5, alors qu’en Hydroélectricite c’est plutôt 0.8 Il paraît?
Êtes vous d’accord?
Merci d’avance de votre réponse
Et merci pour le site!
Bonjour, j’ai deux conduits (Plastique lisse ) de 200mm bien installer (bien droit) de diamètre sur une longueur de 31 m, et une chute de 1.53 m de hauteur ! Quelle est le potentiel énergétique selon vous ! je pense utiliser une turbine banki ! merci
Bonjour,
Dans le cadre du rachat de la production électrique par EDF, les STEP de particulier peut être élu ?
Cordialement
Re bonjour,
En fait j’ai trop de question.
Pourquoi ne pas faire une section fac afin d’en faire profiter tout le monde ?
Je voudrais savoir si vous stockez toute votre énergie sur batterie ou bien si vous en consommez une partie directement, auquel cas avez vous un système permettant d’utiliser directement l’energie et la stocker si elle n’est pas utilisée ?
Merci
Bonjour,
Je stocke l’intégralité de la production hydroélectrique dans un parc de batterie. Je convertis le courant continu en courant alternatif à la demande, en utilisant un onduleur classique.
L’idée de la FAQ est très bonne, je me penche sur la question quand j’ai un moment à consacrer au site.
Cordialement,
Laurent