Utiliser une pompe pour produire de l'électricité

eulenspi · 28/12/2012 - 17h48

Je dispose d'un ruisseau avec une chute d'eau de 5 à 25 mètres (selon endroit de la prise d'eau) et 5 à 20 litres seconde, donc une puissance potentielle de 300 W à 5 KW.
Ma maison, résidence principale est sur le même terrain à 200 m du haut de la chute, 20 m pour une hauteur de 5m
J'aimerais installer une pico-centrale avec des matériels peu onéreux.

Je voudrais donc savoir :
- si les pompes courantes à bas prix pourraient produire de l'électricité en les faisant tourner sous la pression de l'eau.
- Dans ce cas, l'eau doit-elle entrer par le même chemin qu'en pompage ? Ou la pompe doit-elle tourner à l'envers ?
- Je crois que des pompes à aimants permanents sont indispensables, et dans ce cas, qui en fabrique, où peut-on en trouver ? Pompes de piscine ? Pompes d'arrosage de jardin ?

Merci de votre aide,

Eulenspiegel

Did67 · 28/12/2012 - 18h10

Je crains que non ! Les pompes sont centrifuges : le liquide, qui est aspiré par le centre, est "projeté" vers le bord par les ailettes. Cela ne marchera pas dans l'autre sens.

Il faut concevoir une turbine à l'envers façon "turbo" - ou acheter une "pico-centrale" étudiée pour !

eulenspi · 28/12/2012 - 19h39

Merci Did67 de votre réponse, mais je me demandais si l'eau dans le même sens, poussée par la pression gravitaire ne ferait pas tourner la pompe centrifuge, qui en cas d'aimants permanents, produirait le courant électrique...
J'avais lu il y a bien longtemps que des associations caritatives américaines utilisaient ce systéme "pumps as turbins" pour apporter l'éclairage dans des hameaux dépourvus de réseau électrique en Afrique et Asie.

J'attends donc d'autres éclairages (!) sur cette question.

Eulenspi

barda · 28/12/2012 - 19h52

slt,

la façon la plus pertinente pour produire de l'électricité à partir d'une chute d'eau, c'est d'utiliser une turbine; une pompe, c'est exactement l'inverse: utiliser de l'électricité pour créer un dénivelé sur un flux d'eau; on peut toujours tenter de bricoler une pompe pour qu'elle serve de turbine, ça restera un bricolage, coûteux, avec un mauvais rendement; il est bien plus intéressant d'acheter une turbine, bien adaptée à cet usage; il y en a sur le marché, dans ces puissances, à pas cher (energiedouce.com, par exemple), et il restera suffisamment de travail d'adaptation pour ne pas se mettre à dos, en plus, un bricolage hasardeux et coûteux...

herve78500 · 28/12/2012 - 20h42

Bonjour,
Je confirme ce qui a été dit précédemment: pour pomper de l'eau à une hauteur de 10 à 25 m, on utilise une pompe monocellulaire dont la roue est équipée de canaux presque perpendiculaires à l'axe (radiaux si tu préfères) alors que pour produire de l'énergie mécanique avec une pression de 10 à 25 m on utilisera une turbine semi-axiale, c'est à dire pas une hélice (ou turbine Kaplan utilisée pour qq m d'eau), mais pas non plus une turbine qui serait totalement centrifuge. Les canaux de la roue seront inclinés par rapport à l'axe, on appelle ces turbines des turbines Francis.
Si tu utilises une pompe centrifuge en connectant l'arrivée sous pression sur l'aspiration , la pompe va tourner mais le rendement sera très mauvais.
A+
Herve

Clair31 · 28/12/2012 - 21h22

Bonjour,
Un point a ne pas négliger, la déclaration ou l'autorisation de production d'électricité pour une concession hydroélectrique.
http://www.developpement-durable.gou...ectriques.html
A+

eulenspi · 29/12/2012 - 10h08

Merci à tous de cet éclairage, mais le prix d'une pompe de 750 W est environ 8 fois inférieur au prix d'une turbine Pelton de 750 W.
C'est pour cela que je souhaiterais... trouver la meilleure pompe pour le moins mauvais rendement.
Si vous avez des idées là-dessus...

Did67 · 29/12/2012 - 10h26

Le problème, c'est que l'hydraulique est têtue !

Une chute pas très élevée, donc une vitesse/pression pas énorme, envoyée dans des ailettes conçues "dans l'autre sens" pour expulser l'eau et non pas pour recevoir et en extraire le maximum d'énergie cinétique... A mon avis, cela suffira tout juste à vaincre les frottements et peut-être un peu plus... Tout ce qui est basé sur l'énegie cinétique est très sensibel aux vitesses, aux courbures, etc...

Deuxième élément : aucune pompe, en tout cas pas les "bon marché" que tu évoques n'est conçue pour tourner 24 h / 24 pendant 20 ans !!! Donc tu vas aussi tomber sur ce problème. Les turbines si !

Mais bonne chance quand même.

plantefol-C-car · 29/12/2012 - 10h35

Bonjour vu la hauteur de déclivité une roue à aube ne serait pas le + rentable & économique? Cdt.

eulenspi · 29/12/2012 - 14h01

Merci Did 67 de votre réponse,

L'eau étant introduite par la "sortie" de pompe ne trouvera-t-elle pas les cuillers dans le bon sens ?

Je pensais aussi aux pompes de piscine qui sont faites en grande série, sont bon marché et faites pour tourner... 8 à 16 H sur 24 ; je pense que leurs roulements sont de qualité.

Entendons-nous bien : je ne recherche pas le meilleur rendement, mais à essayer une construction économique pouvant fournir quelques centaines de Watt, même si le rendement n'est que de 40 %.

Allez ! je me satisferai même de 30 % !

Ma question est donc : Une pompe "ordinaire" du commerce pourrait-elle fournir sous une hauteur d'eau comprise entre 5 et 25 mètres un rendement énergétique honorable ?
Quel type de pompe serait le mieux à même de le faire ?

Vous aurez compris que je ne suis ni électricien, ni physicien, mais un modeste bricoleur. J'espère donc votre mansuétude.

Eulenspiegel

Did67 · 29/12/2012 - 14h16

Envoyé par eulenspi

Eulenspiegel

Serait-ce Till ????

Au-delà du "principe" général, je ne peux pas dire. Jamais essayé ! Jamais entendu parler...

Je ne sais même pas si ce type de moteur s'inverse ? Et comment le synchroniser en 50 Hz ????

f6bes · 29/12/2012 - 14h21

Bjr à toi,
Quel sera le prix de ta pompe et quel sera le prix d'une turbine alternateur pour la
MEME production d'énergie !
Autre chose: j'ai de grande crainte que la "qualité" de ton courant ne soit pas bien vue par tes appareillages.
Bien beau de produire de l'energie ... encore faut il qu'elle soit en adéquation ( 50 hertzs/230v ) avec l'appareillage utilisé.
A part pour etre dissiper dans des résistances...je doute que ce soit fonctionnel.

Si tout autant cela est possible ( sans trop de variations !!) il est bien entendu qu'il est HORS de QUESTION de se brancher en PARALLELE
sur l'alimentation (EDF) de ton habitation. Sinon c'est la catha...assurée!

Bonnes fétes

Forhorse · 29/12/2012 - 15h57

Envoyé par eulenspi

Merci à tous de cet éclairage, mais le prix d'une pompe de 750 W est environ 8 fois inférieur au prix d'une turbine Pelton de 750 W.
C'est pour cela que je souhaiterais... trouver la meilleure pompe pour le moins mauvais rendement.
Si vous avez des idées là-dessus...

Sauf que ta pompe de 750W te fournira peut être, avec beaucoup de chance, 7,5W.
Alors c'est quoi le mieux ? acheter une turbine ou 10 pompes ?

eulenspi · 29/12/2012 - 17h12

Merci F6bes pour ces mises en garde.

Il n'est pas dans mon intention de me relier au réseau, mais d'utiliser l'énergie pour un radiateur à bain d'huile et (ou) un ballon d'eau avant entrée dans LE ballon d'eau chaude.

C'est donc bien ses désistances que je veux faire fonctionner.

Dans ce cas, quel vous paraît être le meilleur type de pompe bon marché ?

Forhorse, pourquoi pensez-vous que le rendement serait de 1 % ??
Je rappelle que ce système (pump as turbin) est utilisé par des ONG pour l'éclairage de zones non électrifiées.

eulenspi · 29/12/2012 - 17h24

Extrait d'un manuel pour ONG :
1.2 Pump-as-Turbine (PAT) Systems
Typical hydropower systems convert the energy of falling water to mechanical energy with a turbine. In some cases, it may be more appropriate to replace the turbine with a centrifugal water pump, and run it in reverse. The words 'pump' and 'turbine' are used interchangeably in this manual, as are the words 'motor' and 'generator'. Using a pump as a turbine has numerous benefits for rural pico-hydro projects in the developing world. Since centrifugal water pumps can usually be found locally, one avoids paying expensive import taxes, and since the pump is a familiar technology to local pump and motor technicians, it can be serviced if problems arise. This is far easier than finding renewable energy technicians specializing in pico-hydro turbines. Furthermore, pumps are manufactured to operate under a wide range of conditions, are easy to install, and spare parts for these pumps are easy to find.

Plus loin :
Once you have found a site that fulfills the basic requirements mentioned above, use the data you have collected to calculate an estimation of how much power your system will produce A rule of thumb in estimating power is:

Power (watts) = 5 x height (meters) x flow (liters/sec)

This number is only an approximation of how much power your system will produce, as it makes several assumptions. The actual system power will be determined by the type of pump you choose, the material, shape and size of the penstock pipe, and how the system is wired, among other factors.

On aurait donc un rendement (5 au lieu de 9.81) d'environ 50 % avec une pompe centrifuge !!!
C'est donc pour cela que je recherche la pompe la plus adéquate... tout en restant bon marché.