Une roue à eau sur petite cascade

[djano]

Bonjour,

Pour les amateurs de calculs hydrauliques...

Après avoir constaté la non-faisabilité d'une implantation d'éolienne sur mon terrain, je me tourne vers un projet un peu cinglé d'une roue à eau.

J'habite en face d'une rivière, à un endroit ou l'eau est barrée sur au moins 25m de large avant de descendre en chute un dénivelé de 2m. (ça fait du boucan !) Le barrage repose sur 5 gros plots en béton espacés de 5m.

Si on plaçait entre 2 de ces plots (et directement dans la petite chute) une roue à eau d'environ 2m de large, disons d'1m de diamètre, quelle quantité d'eau lui tomberait-elle dessus ? Quelle serait la vitesse à laquelle elle tournerait ? Quelle puissance s'exercerait-elle sur elle ?

Grosso modo, bien sûr !
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[vincent66]

Bonsoir
A vue de nez je dirais 10KW...

Vincent

[ansset]

tout celà ne dit pas le debit de l'eau )
grosso modo 10KW doit correspondre à 1m^3/sec avec un rendement =1.
le rendement réel doit être bien plus faible ( < 0,5 comme ref haute )

[ansset]

correction : 1kw et pas 10 pour 1m^3

[A voir en vidéo sur Futura]

[SunnySky]

Pourquoi?

mgh=1000*9,8*1 (si la roue est à mi-hauteur) donc on s'approche de 10 kW...

Bon, ça c'est si 1 arrive sur la roue à chaque seconde, ce qui impose une certaine largeur, mais ça me semble réaliste.

Mais ce n'est que l'énergie théoriquement récupérable. En réalité l'énergie cinétique de l'eau qui tombe ne peut être entièrement convertie en énergie électrique.

[invite2313209787891133]

tout celà ne dit pas le debit de l'eau )
grosso modo 10KW doit correspondre à 1m^3/sec avec un rendement =1.
le rendement réel doit être bien plus faible ( < 0,5 comme ref haute )

Certaines roues à aube atteignent presque 0.9 de rendement, tout dépend si il va s'agir d'un truc bricoler avec les planches de 3 palettes, ou d'une vraie roue en inox achetée à un spécialiste.

Pour calculer l’énergie disponible il manque une donnée primordiale : Le débit.

Bon, ça c'est si 1 arrive sur la roue à chaque seconde, ce qui impose une certaine largeur, mais ça me semble réaliste.

Mais ce n'est que l'énergie théoriquement récupérable. En réalité l'énergie cinétique de l'eau qui tombe ne peut être entièrement convertie en énergie électrique.

On ne place pas une roue à mi hauteur, le but est justement de récupérer toute l’énergie potentielle. L'eau ne doit pas "tomber" sur les auges.

[trebor]

Bonjour à tous,
Je me demande si on a le droit de placer une roue à aube sur une rivière sans autorisation et ce même si elle traverse sa propriété, à mon avis non ?

Quand est-il en supposant que la réglementation est identique partout et pour tous les cours d'eau ?
A+

[ansset]

Certaines roues à aube atteignent presque 0.9 de rendement, tout dépend si il va s'agir d'un truc bricoler avec les planches de 3 palettes, ou d'une vraie roue en inox achetée à un spécialiste.
On ne place pas une roue à mi hauteur, le but est justement de récupérer toute l’énergie potentielle. L'eau ne doit pas "tomber" sur les auges.

j'aimerai bien decouvrir cet engin à 0,9 de rendement ( depuis la source initiale )
ne s'agit il pas du rendement technique entre la roue en mouvement et l'électricité produite simplement.
et si l'eau ne tombe pas , pourquoi parler d'energie potentielle.
dans le cas de l'exploitation d'une mini chute , je ne vois pas comment limiter les pertes.
je precise que ce n'est pas un ruisseau à l'horizontal.

en ce qui concerne les kw, je re-corrige, c'est bien 10 pour l'energie potentielle maximale disponible.
ce n'est pas le cas dans le cas de la recupération de l'energie cinétique pour un ruisseau ayant un débit de 1m^3/sec.

[invite2313209787891133]

Merci de ne pas commencer ce petit jeu de déformer sciemment ce que j'ai dis:
- Je n'ai pas dis 0.9 de rendement mais presque 0.9.
- Je n'ai pas dis que l'eau "ne tombe pas", mais qu'elle ne tombe pas sur les auges ; il est évident que si l'eau ne tombait pas du tout ça ne pourrait pas fonctionner.
Et une fois encore on ne peut pas exprimer une puissance sans connaitre le débit.

[ansset]

Et une fois encore on ne peut pas exprimer une puissance sans connaitre le débit.

c'est ce que j'ai dit en premier.
pour le reste , je suis désolé si tu l'a pris comme ça, ce n'était pas mon intention.

[SunnySky]

Pour calculer l’énergie disponible il manque une donnée primordiale : Le débit.

On ne place pas une roue à mi hauteur, le but est justement de récupérer toute l’énergie potentielle.

Entièrement d'accord.

Pour le débit ansset et moi avons utilisé une valeur de pour donner un ordre de grandeur. Mais il est évident qu'il est nécessaire d'avoir cette information pour aller plus loin.

Détail sans doute superflu pour ceux qui auront lu ceci : nous avons besoin du débit d'eau qui actionne la roue et non le débit total de la rivière...


Et pour la roue à mi-hauteur: il est certainement préférable de mettre la roue aussi bas que possible mais il ne faudrait pas qu'elle touche l'eau en bas de la chute. L'énoncé de départ précisait un diamètre de 1m. Par conséquent il est difficile de profiter de plus de 1,5m de dénivellation. J'ai utilisé la mi-hauteur parce que les chiffres étaient plus "agréables" pour une estimation grossière.

[invite2313209787891133]

Non justement, il faut que le niveau d'eau arrive en haut de la roue, pour qu'elle ne puisse pas tomber en chute libre, c'est de cette façon que l'on obtient le meilleur rendement. Si le dénivelé est de 2m alors il faut une roue de de 2m ; utiliser une roue de 1m serait une absurdité.

[SunnySky]

Mais alors ne faut-il pas une conduite forcée?

J'imaginais au départ une installation assez artisanale comme celle-ci. Mais évidemment on obtiendra un meilleur rendement avec ce type d'installation.

[invite2313209787891133]

Non, c'est bien du 1er exemple que je parlais ; comme tu peux le voir sur la photo l'eau est amenée par une goulotte en haut de la roue.

[vincent66]

A faible pression et grand débit une turbine linéaire semble être l'idéal...

[SunnySky]

@Dudulle:

Après réflexion je suis d'accord avec toi. Au début je ne voyais pas comment tirer profit de plus de la moitié de la dénivellation mais avec un peu plus d'attention je comprends mieux.

Merci!

[djano]

Hola, merci de toutes ces réponses !
Désolé de mon absence, mais l'abonnement à ce thread n'a pas fonctionné pour moi...

Bonjour à tous,
Je me demande si on a le droit de placer une roue à aube sur une rivière sans autorisation et ce même si elle traverse sa propriété, à mon avis non ?

Quand est-il en supposant que la réglementation est identique partout et pour tous les cours d'eau ?
A+

Oui, je sais, c'est pour cette raison que je compte allez à la mairie de ma ville avec quelques éléments sous le bras. D'où ce post.

Je commençais pas dire que c'était un projet un peu cinglé, et sans doute irréalisable. Mais je me dis que l'idée est bonne et qu'elle aura au moins le mérite d'avoir été entendue par les élus. 10kw en permanence c'est pas mal ! Ça renvoie les éoliennes autoconstruites dans le vent !

Non justement, il faut que le niveau d'eau arrive en haut de la roue, pour qu'elle ne puisse pas tomber en chute libre, c'est de cette façon que l'on obtient le meilleur rendement. Si le dénivelé est de 2m alors il faut une roue de de 2m ; utiliser une roue de 1m serait une absurdité.

Ok, disons 2 metres alors !

J'imaginais au départ une installation assez artisanale comme celle-ci. Mais évidemment on obtiendra un meilleur rendement avec ce type d'installation.

Pour le type de roue, je suis étonné des deux photos. Pourquoi ne pas utiliser au maximum la largeur de la chute d'eau et "charger" au niveau de l'alternateur ?