Améliorer mon hydrogénératrice d'électricité miniature

[bernard_lemonnier]

Bonjour,
J'ai fabriqué une génératrice électrique à partir d'un moteur d'éolienne (Wind Sun 400A, 12V 400W) et d'une petite source qui jaillit dans ma cave (0,9 M3 /h maxi). Je l'ai fait en utilisant un vieux vélo de course dont j'ai remplacé la force des pieds par une roue à aube. Cela fonctionne plutôt pas mal, pourtant...Mon problème c'est que le moyeu de la génératrice est dur à «embarquer» et compte tenu de son inertie, je n'arrive pas à le faire tourner au delà de 4 tours/seconde (240tr/mn) or, le seuil mini de production électrique de la génératrice est à 3tr/s. Vous voyez, pour l'instant je ne produit pas beaucoup d'énergie! Une dernière chose : je n'y connais pas grand chose en électricité ni en équations mécaniques, si bien que j'ai essayé toutes les combinaisons plateau-pignon pour constater enfin qu'aucune n'était meilleure qu'une autre.
Voilà, je suis bloqué.
Y a-t-il parmi vous quelqu'un qui aurait une idée pour faire tourner ce moyeu récalcitrant plus vite, mais ...sans augmenter le débit d'eau (ni la hauteur de chute)? Coupler avec un autre vélo? Les horlogeries Suisses sont merveilleuses d'ingéniosité, y aurait-il quelque chose de ce coté là?
Merci
Bernard
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[verdifre]

bonjour,
il faudrait que tu demandes un peu moins de courant à ta generatrice.
Une solution lamentable du point de vue energetique mais qui pourrait t'apporter un petit quelque chose, c'est de rajouter une résistance en sortie de génératrice
je mettrais à priori quelque chose entre 0.05 ohm et 0.1 ohm.
attention, cette resistance va te faire perdre de l'energie, mais elle permettra peut etre que ta generatrice tourne dans une meilleure partie de sa caracteristique.
l'ideal étant, si tu le peux d'ameliorer ton systéme d'aubes.
Je pense que ton problème de fond est que ta generatrice ( et l'electronique qui lui est liée) n'est pas bien adaptée à ta chute.
fred

[_Ulysse_]

Tu peux réduire le rayon de la roue à aube comme cela elle tournera plus vite.

Sinon pour le pb d'inertie trop forte,
ton ruisseau n'est peut être tout simplement pas assez puissant pour produire avec une génératrice de 400W. Tu peux peut être essayer d'optimiser la récupération de l'énergie au niveau de la roue à aubes en l'améliorant ou en la remplaçant par un autre type de roue à aube voir une turbine.

En cherchant sur internet on trouve différent systèmes mais la réalisation pratique semble difficile.

http://fr.wikipedia.org/wiki/Turbine_hydraulique

[verdifre]

bonjour,
je crois qu'avant toute choses, il serait bon de calculer l'energie recuperable sur cette source
on a déja le débit 900 kg /heure soit 0.25 kg/s
il manque h la hauteur de chute et on peut connaitre la puissance maxi theorique
avec debit*g*h
fred

[A voir en vidéo sur Futura]

[bernard_lemonnier]

bonjour,
je crois qu'avant toute choses, il serait bon de calculer l'energie recuperable sur cette source
on a déja le débit 900 kg /heure soit 0.25 kg/s
il manque h la hauteur de chute et on peut connaitre la puissance maxi theorique
avec debit*g*h
fred

Tu vas rire verdifre, mais je ne peux avoir que 10cm de chute!
Si je veux calculer la puissance de l'eau, il me manque encore "g" et les unités de chacun de ces paramètres. Tu peux m'aider?
Merci
Bernard

[bernard_lemonnier]

bonjour,
il faudrait que tu demandes un peu moins de courant à ta generatrice.
Une solution lamentable du point de vue energetique mais qui pourrait t'apporter un petit quelque chose, c'est de rajouter une résistance en sortie de génératrice
je mettrais à priori quelque chose entre 0.05 ohm et 0.1 ohm.
attention, cette resistance va te faire perdre de l'energie, mais elle permettra peut etre que ta generatrice tourne dans une meilleure partie de sa caracteristique.
l'ideal étant, si tu le peux d'ameliorer ton systéme d'aubes.
Je pense que ton problème de fond est que ta generatrice ( et l'electronique qui lui est liée) n'est pas bien adaptée à ta chute.
fred

re bonjour fred,
ma roue fonctionne bien pour ce genre d'arrivée d'eau (voir photo), du moins me semble-t-il. Je l'ai construite sur le modèle de la roue hydraulique métallique moderne de la scierie de Vers-L'église.
http://www.ader.ch/energieaufutur/energies/hydro/
Sinon, tu me conseillerait quoi comme modèle?

Au fait, si j'ai bien compris, pour la hauteur de chute, il faut inclure le diamètre de la roue. Alors, cela me fait plutôt 80cm.
Bernard

[bernard_lemonnier]

re bonjour verdifre (décidément, c'est des réponses en rafale!),
Si j'adopte ta solution de mettre une résistance supplémentaire, cela va-t-il réduire la force d'inertie de mon moyeu de génératrice, auquel cas il tournerait plus vite? D'après toi, de combien environ? Si oui, il faut démonter ce bloc métalique (photo 2)?
Merci
Bernard

[verdifre]

bonjour,
tes photo n'ont pas du passer, je ne les vois pas
donc tu a sensiblement 1m de chute
la puissance maxi que tu vas pouvoir en tirer est 0.25*10 * 1 soit 25 watts
pour une puissance si faible, tu peux monter la resistance à 1 ou 2 ohms
ou la mettre ?
pour cela il faudrait le plan de l'ensemble.
mais 25w theorique maxi, une installation bricolée, tu devrais pouvoir en tirer une dizaine de watts
fred

[bernard_lemonnier]

Bonjour fred, si tu ne les vois pas ici, voici deux liens où voir les photos.
http://dl.free.fr/t5Lgjnm09
http://dl.free.fr/rAHn3rhHV

Merci pour tes éléments de réponse, qui sont bien pratiques. J'en ai encore besoin pour avancer. Par exemple, dans l'équation : 0.25*10 * 1, qu'est-ce que le "10"? Et puis par ailleurs, tu ne me précise pas si la résistance rendrait plus libre la génératrice qui actuellement oppose une forte inertie...est-ce possible?

Personne ne m'a parlé de possibilité de jouer avec les démultiplications d'engrenage...?
Bernard

[wizz]

bonjour

l'énergie, c'est le produit force par la distance
pour toi, c'est une chute de 1m de haut

0.25 c'est la quantité d'eau par seconde, en litre

10, c'est la gravité terrestre, pour convertir la masse (kg) en force (N)

PS: si tu veux gratter davantage de rendement, alors il faudrait virer ce dérailleur. Ce n'est pas pour rien si les pistards n'ont ni dérailleur, ni le système de roue libre

[verdifre]

bonjour,
je ne pense pas qu'il s'agisse "d'inertie" mais de couple résistant.
ta génératrice oppose t"elle le même couple résistant quand elle n'est pas branchée ?
fred

[bernard_lemonnier]

bonjour,
je ne pense pas qu'il s'agisse "d'inertie" mais de couple résistant.
ta génératrice oppose t"elle le même couple résistant quand elle n'est pas branchée ?
fred

Oui, par contre si je fais se toucher ensemble les 3 fils, alors il se bloque quasiment.
Bernard

[verdifre]

bonjour,
c'est une indication que ton alternateur est en bon état.
par la , tu peux voir que c'est finalement la charge electrique sur ton alternateur qui va determiner son couple.
une résistance de 0 (court circuit) l'alternateur est bloqué
une résistance infinie (aucun fil de connecté) l'alternateur est libre
il faut donc trouver la bonne charge à mettre sur ton alternateur pour optimiser la production electrique.
fred

[bernard_lemonnier]

bonjour,
c'est une indication que ton alternateur est en bon état.
par la , tu peux voir que c'est finalement la charge electrique sur ton alternateur qui va determiner son couple.
une résistance de 0 (court circuit) l'alternateur est bloqué
une résistance infinie (aucun fil de connecté) l'alternateur est libre
il faut donc trouver la bonne charge à mettre sur ton alternateur pour optimiser la production electrique.
fred

Bonjour fred,
Si j'ouvre l'alternateur et que je prends une photo, il serait peut être possible que tu m'indique où installer une nouvelle résistance? et si oui de combien?
Bernard

[verdifre]

bonjour,
n'ouvres surtout pas ton alternateur sans savoir exectement ce que tu fais.
tu peux déja mettre une resistance de 1 ohm sur chaque fil
ce sera surement une valeur un peu forte, mais il devrait tourner plus librement
pour reduire cette resistance aprés , on pourra mettre d'autres resistances en //
mais avant de faire cela, il faudrait connaitre l'usage exact que tu comptes faire de cette energie (voire si il n'y a pas une solution plus interessante
qu'est ce qu'il y a exactement aprés l'alternateur ?
fred

[bernard_lemonnier]

bonjour,
n'ouvres surtout pas ton alternateur sans savoir exectement ce que tu fais.
tu peux déja mettre une resistance de 1 ohm sur chaque fil
ce sera surement une valeur un peu forte, mais il devrait tourner plus librement
pour reduire cette resistance aprés , on pourra mettre d'autres resistances en //
mais avant de faire cela, il faudrait connaitre l'usage exact que tu comptes faire de cette energie (voire si il n'y a pas une solution plus interessante
qu'est ce qu'il y a exactement aprés l'alternateur ?
fred

Fred,
j'ai cherché dans mon fatras de vielles carcasses d'auto radio et les résistances les plus petites que j'ai pu trouver c'est 27ohm. Je les ai mises au bout de chacun des 3 fils avec des dominos pour les raccorder avec la suite du fil. Malheureusement l'axe de l'alternateur n'en devinet pas plus libre pour autant. Par contre l'interrrupteur qui se trouve sur le régulateur de charge (batteries 12volt) qui est situé après, n'est plus capable de bloquer l'arbre de l'alternateur comme avant. Je suppose que cela te parle....j'aurais dû impérativement mettre 1 ohm?
Merci de ton soutien.
Bernard

[bernard_lemonnier]

bonjour,
n'ouvres surtout pas ton alternateur sans savoir exectement ce que tu fais.
tu peux déja mettre une resistance de 1 ohm sur chaque fil
ce sera surement une valeur un peu forte, mais il devrait tourner plus librement
pour reduire cette resistance aprés , on pourra mettre d'autres resistances en //
mais avant de faire cela, il faudrait connaitre l'usage exact que tu comptes faire de cette energie (voire si il n'y a pas une solution plus interessante
qu'est ce qu'il y a exactement aprés l'alternateur ?
fred

Mais, j'y pense fred, ce que j'appelle l'inertie de l'axe (et toi le couple résistant) ne serait-ce pas plutôt la puissance d'attraction des aimants qui se trouvent à l'intérieur du bobinage? Dans ce cas, y a t-il vraiment quelque chose à gagner en liberté possible?
Bernard

[verdifre]

bonjour,
je craint que d'aprés ce que tu me decrit, le couple résistant de ton alternateur à vide ne soit un peu trop élevé pour ton application.
pour pouvoir determiner exactement ce qu'il se passe, il faudrait la documentation de cet alternateur. Mais je craint que en effet il n'y ait pas grand chose à faire.
De plus avec une si faible puissance mécanique disponible je ne vois pas beaucoup de solutions.
si c'est uniquement pour t'amuser et que tu tient à ton projet tu peux envisager de faire un alternateur sur mesure
http://www.scoraigwind.com/pmgbooklet/index.htm
tu trouveras alors ici la methode qu'il te faudra adapter à ton cas particulier
vu la puissance ce ne sera jamais economiquement rentable, mais cela peut être un bricolage interessant
fred

[bernard_lemonnier]

bonjour,
je craint que d'aprés ce que tu me decrit, le couple résistant de ton alternateur à vide ne soit un peu trop élevé pour ton application.
pour pouvoir determiner exactement ce qu'il se passe, il faudrait la documentation de cet alternateur. Mais je craint que en effet il n'y ait pas grand chose à faire.
De plus avec une si faible puissance mécanique disponible je ne vois pas beaucoup de solutions.
si c'est uniquement pour t'amuser et que tu tient à ton projet tu peux envisager de faire un alternateur sur mesure
http://www.scoraigwind.com/pmgbooklet/index.htm
tu trouveras alors ici la methode qu'il te faudra adapter à ton cas particulier
vu la puissance ce ne sera jamais economiquement rentable, mais cela peut être un bricolage interessant
fred

Je te remercie fred d'être resté ouvert si longtemps à mes questions. Je crains que tu n'aies raison, mais je suis têtu et je vais donc aller où je voulais aller au début, c'est à dire du coté des engrenages et des démultiplications de force, avant de laisser tomber. C'est trop dommage d'avoir cette source sous la main (et je t'ai pas encore tout dit : j'ai aussi un canal (très lent) au bout de mon jardin) et de ne rien en faire!
Merci aussi pour l'adresse où on peut apprendre à réaliser soi-même sa génératrice.
Bonne continuation de vie
Bernard

[wizz]

étant donné ton installation, et étant la puissance théorique (25W au niveau de la roue à aube), peut être qu'il faudrait te contenter d'utiliser....le dynamo de vélo (ou peut être 2, ou 4...)