Construire un mini centrale hydroelectrique

[invite19c44906]

Bonjour,
Je suis en train de concevoir une maison flottante sur des flotteurs type catamaran qui sera navigante mais la majeure partie du temps elle sera au mouillage sur la berge d'un fleuve.
Situé proche de l'estuaire, le courant s'inverse à chaque marrée mais d'après mes estimations il y aurait en moyenne 0.5 m/s de courant au lieu d'amarrage.
Je voulais savoir si grâce au courant je pouvais mettre entre mes flotteurs un système de roue afin d'alimenter ma maison en électricité...
Je comptais installer un kit photovoltaïque mais comme ça coute très cher, je voulais compléter avec ce système si c'est possible...

Questions:

1 Puis-je fabriquer moi même toute ou partie de cette installation et si oui comment ?

2 Où puis-je me procurer une mini centrale hydroélectrique et à quel prix?

Toutes vos propositions sont les bienvenues... Merci
-----

[f6bes]

Bjr à toi,
Cherche (Google) "hydrolienne au fil de l'eau"
Là par exemple:
http://www.energiedouce.com/hydro-turbine.html
J'ai pas cherché plus (d'autres propositions certainement).
A+

[invite19c44906]

bonsoir,

je ne cherche pas de turbine mais apparemment cela s'appellerait roue perdante ou roue au fil de l'eau connecté à une génératrice...

Mais dans les conditions décrites, est-ce que cela peut etre rentable ?

Merci

[invite85b45ef5]

J'ai vu dans mon jeune âge, il y a maintenant 80 ans, un moulin flottant sur la Garonne un peu en amont de Bordeaux, un endroit où la marée remonte deux fois par jour. il s'agissait d'une longue barque portant de chaque coté une grande roue à aube . l'axe qui réunissait les deux roues comportait une manivelle qui entraînait une pompe alternative destinées à refouler l'eau du fleuve vers les champs à irriguer. Le débit variait avec la vitesse de rotation. D'après mon grand père ce genre de moulin était courant vers 1870.
la puissance dépend naturellement de la surface des pales et de la vitesse du courant.
on peut toujours imaginer un systême de transmission avec multiplicateur de vitesse entraînant un générateur électrique.

[A voir en vidéo sur Futura]

[wizz]

L'énergie électrique que tu obtiendras en exploitant le mouvement de l'eau est son énergie cinétique

Supposons que l'aube a une largeur de 1m et une profondeur immergée de 0.5m
Cela te fera donc 0.5m² de surface. Et avec la vitesse du courant d'eau de 0.5m/s, alors ça fera 250 litres d'eau par seconde

L'énergie cinétique de cette quantité d'eau est donc 1/2 * 25 * 0.5², soit 31 joules
Et comme tout cela se passe en 1 seconde, alors ça fera une puissance de 31 watts

Donc en résumé, si on est capable d'exploiter toute l'énergie cinétique de l'eau (ce qui implique que l'eau devienne immobile derrière la roue à aube), alors à chaque heure de fonctionnement, tu obtiendras la magnifique capacité de 31Wh, avec une roue à aube de 1m de large, et 1m de diamètre.
Et comme ça m'étonnerait qu'on puisse exploiter 100% de l'énergie cinétique de l'eau dans ces conditions, alors disons 10%, alors bravo, tu as de quoi allumer une petite lampe à poche à LED

Ceci est proportionnelle
-si tu as une roue à aubes de 10m de large pour 1m de diamètre, alors tu produra 10 fois plus que ce qui est précédemment cité
-si tu as une roue à aube de 10m de large et 2m de diamètre, etc....

[invite19c44906]

Bonjour,

En effet félicha, mon idée c'est de fabriquer un systême de transmission avec multiplicateur de vitesse entraînant un générateur électrique voire ensuite si possible de le brancher sur les batteries de mon installation photovoltaïque...

Merci wizz pour ces calculs, mais je ne comprends pas très bien comment tu as calculé tout cela...
Et si on construit une roue à aube de 2m de diamètre?
De combien on augmente la puissance?
Par exemple 2m de diamètre pour 1m de large...

Merci

[invite0324077b]

tres bonne reponse WIZZ !

avant de chercher la roue la turbine ou je ne sait quoi il valait mieux estimer la puissance utilisable

untiliser toute l'energie cinetique donne un resultat faible , et em plus c'est impossible

le vrai calcul se fait avec la formule de betz , comme pour les eolienne : la roue pendante n'est qu'une version d'hydrolienne : si on la laisse tourner a sa vietesse naturelle : puissance nulle , l'eau passe trop librement : si on la fait tourner tres lentement , la force est maximum , mais la puissance est nulle : l'eau passe a coté

l'optimum est entre les 2 : c'est la limite de betz

la roue est un truc archaique encombrant lourd et cher : meme si c'est simple les materiaux de construction ne sont pas gratuit

une hydroliene a helice de 0.5m2 sera beaucoup plus legere qu'une grande roue avec des pales de 0.5m2 qui trempe dans l'eau

pour une helice ce n'est pas la surface des pale qui compte mais la surface du cercle balayé par les pales : c'est ca la grande superiorité de l'helice sur la roue : ce qui a fait disparaitre aussi bien les roue de bateau que les roues de moulin

la grande roue ne sera jamais rentable (elle l'etait en 1850 quand on n'avait pas d'autre moyen)

l'hydrolienne a helice produira la meme chose , mais etant bien plus economique poura quand meme servir , par example pour entretenir la charge d'une batterie

[invite19c44906]

Merci chatelot, mais pour fabriquer mon hydrolienne, que me conseillerais tu?
Diamètre de l'hélice, type de génératrice, comment connecte t-on à la batterie...

L'électricité c'est pas mon fort...

Merci

[invite0324077b]

le conseilleur n'est pas le payeur

ca ne me couterait rien de te dire met le diametre maximum possible sans toucher le fond : si tu a 10metre d'eau a 0.5m/s ca commencera a faire une certaine puissance , mais une helice de 10m sous un trop petit bateau pourait etre un gros probleme !

si tu ne connais rien ni a l'electricité ni a l'hydraulique tu est mal barré

donc commence par faire tout petit : petite helice et petite dynamo : ca ne produira pas grand chose mais ca sera une experience pas chere pour comprendre

tout petit ca veut dire que la dynamo sera un moteur electrique de jouet et le multiplicateur a engrenage de meme : moteur et reducteur de voiture telecomandé

un peu plus gros : perceuse sans fil

je ne te garantis pas la longevité , mais le premier but sera de faire des experience avant de faire plus gros

[invite19c44906]

Merci chef !

Mon but c'est de me decider à choisir mon systeme d'alimentation electrique dans les 15 jours...

Photovoltaique couplé a éolienne voire a hydrolienne si c'est plus rentable...

Dans l'idée l'hydrolienne serait artisanale et mesurerai disons 1m de diametre... connectée avec un convertisseur sur l'installation photoV avec des batteries de 12V

Une idée pour m'aider à fabriquer cette hydrolienne et faire le choix d'une génératrice adaptée serait la bienvenue...

:Bravo1

[invite0324077b]

la solution la plus sure et la plus economique a l'achat est un groupe electrogene a essence ! ensuite bof ...

la solution photovoltaique est sure aussi si tu est assez riche pour acheter une surface suffisante , mais y aura il assez de surface sur ton bateau ?

la solution hydrolienne bien optimisé serai moins chere que le photovoltaique , mais je ne connais rien disponible dans le commerce , et tu ne peut pas le concevoir toi meme pour en etre sur avant 15jours!

tu ne dis meme pas quelle puissance il te faut !

[invite19c44906]

le bateau en question est une plateforme de 15m sur 9m

La surface de toiture sera de 50m²

Pour le photovoltaique j'ai trouvé des kits disponibles ici en guyane de 1700W / jour a environ 5000€

Pour ce qui est de la conception hydrolienne si elle est plus performante je pourrais me donner un délais plus important pour le concevoir et le réaliser...

[invite0324077b]

1700W / jour a environ 5000€

c'est absurde1700w c'est 1700w ca ne peut pas etre 1700w /jour

1700w PENDANT 1heure ca fait 1700wh
si il y a 10 heure de soleil par jours ca fera 17000wh/jours

mais peut etre que tes 1700w/j sont des wh/jour mal ecris

donc tant qu'on a pas la donné bien ecrite on ne sait rien

atention c'est helas tres courant en publicité de mettre des unité farfelue : celui qui connait croi comprendre mais en cas de litige les chiffres n'ont aucune valeur puisque unité absurde !

cela dit 50m2 avec un soleil qui donne 1000w/m2 ca fait 50000w lumineux
rendement 15%
50kw x 0.15 = 7.5kw

avec 10heure de soleil par jours ca fait 75kwh/jours
enfin le soleil est moin efficace en debut et fin de journé :divison par 2
37kwh/jour

batterie pour stocker ca : batterie au plomp : 40wh/kg
37000wh / 40wh/kg = 925kg

donc avec le solaire tu peut en mettre autant que tu veux tu est sur d'y arriver

avec l'hydrolienne rien n'est sur : l'helice et la dynamo est une chose , mais ne pas oublier l'amarage assez solide pour suporter l'effort qui sera produit , et changera de sens a chaque maré ...

ca fait penser aux eolienne : on le monte rarement sur le toit d'une maison pour ne pas risquer de demolir la maison si ca casse : le meme raisonement pousserait a mettre l'hydrolienne sur une autre barge pour limiter les risques si ca arrache les amares

enfin on ne sait toujours pas quelle puissance il te faut

[invite19c44906]

désolé j'ai en effet mal écris.
L'installation solaire peut produire environ 1700wh/jour

Pour l'hydrolienne, j'ai la possibilité de l'amarrer sur des flotteurs à quelques mètres de mon embarcation...

J'ai a ma disposition une helice de ce type : diametre 70cm et une autre avec seulement 6 pales (c'est quoi le mieux)

Mais je ne comprend toujours pas comment fabriquer mon hydrolienne pour alimenter ma batterie...

QUelqu'un a un schéma sous la main?

merci

[invite0324077b]

1700wh/jour

si l'hydrolienne marchait 24h par jour
1700wh / 24 = 70w

elle marchera bien dans les 2 sens de maré , mais le courant n'est pas maximum tout le temps : il est nul a maré haute ou basse : dison que la puissance sera maximum 12h par jour

1700wh / 12 = 140w : c'est un peu plus que ce que ta calculé wizz mais ca ne sera pas forcement enorme

il y a la ce qu'il faut pour calculer :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Hydrolienne
P = 0.59 x 1/2 x rho S V3
rho = densité de l'eau = 1000 kg/m3
P = 0.59 /2 x1000 S V3
P = 295 S V3

S = P / 295 V3
V = 0.5m/s V3 = 0,125
P = 140W

S = 140 / 295 0.125
S = 3,78m2

donc il faut une helice d'un peu moins de 2metre de diametre : ce n'est pas de la rigolade

pour la dynamo un alternateur de voiture fait jusqu'a 500w : il peut faire tes 140w en reduisant l'exitation pour avoir un bon rendement reste a mettre quelques chaine et couroie pour passer de la vitesse tres lente de l'helice a la vitesse de l'alternateur

je verai bien un grand arbre incliné pour passer de l'helice sous l'eau a la mecanique au sec dans la barge

[invite19c44906]

Merci chef !

Donc je vais partir sur la base d'une hélice de 1.5m.
J'ai ici à dispo de la tôle galva et un copain soudeur pour fabriquer une hélice avec 6 pales par exemples...

Mais je veux bien avoir ton avis sur ta vision d'un axe incliné pour passer de l'hélice à la mécanique. Et comment mettre en place le système de courroies... et aussi comment réduire l'excitation dont tu parles...

Merci

[wizz]

d'abord, atteindre ce 0.59, ça ne va pas être évident
faudrait une forme bien optimisée
penser aussi à inverser l'hélice à chaque sens de la marée (pour bien exploiter son otimisation), sinon byebye la limite de betz
bref, une hélice fabriquée artisanalement pas trop chère, alors s'il atteint le 0.40, ce serait déjà pas mal

ensuite, cette puissance (140W) est au niveau de l'hélice
donc avec tous ces intermédiaires (chaines pignons courroies alternateur), alors une hélice de 5m² ne serait pas de trop, voire un bon gros 6m² (on n'est plus très loin de 3m de diamètre)

[invite19c44906]

http://www.jle4x4.com/boutique/images/PGG101290.jpg

Voila le type d'hélice que je peux fabriquer (version 4 ou 6 pales) avec du galva.

Elle devrait donc charger de sens de rotation toute seule à chaque marée...

Dans un premier temps je pense tenter l'expérience avec une hélice de taille 1.5m de diamètre. Cela me semble plus réalisable et je couplerais ce système d'hydrolienne à une petite installation photovoltaique.

Pourrais tu me faire parvenir un petit schéma que je comprenne comment je peux relier l'hélice à l'alternateur stp.

Merci

[f6bes]

Bjr à toi,
Juste un détail: Quelle est la "pollution" du courant de ce cours d'eau? (Je pense à sac plastique, ficelle ....qui viendrait s'enrouler dans les pales d'une hélice de 1.5m d diamétre)
A+

[invite0324077b]

inutile de changer de sens de rotation : si la barge est amaré a un seul point elle va s'orienter suivant le sens du courant et l'helice sera toujours derriere

mais enfin il faudrait savoir sur quelle riviere : en france je ne vois pas un seul endroit ou ca serait possible , en guyanne je ne connais pas ...

0.5m/s c'est peu etre la vitesse au bord du fleuve : si un peu plus au millieu la vitesse est plus forte ca serait tres bien

bien sur le calcul que je t'ai fait est theorique comme si tout etait parfait : la realité sera plus dure ...

donc il ne faut pas se faire d'illusion le photovoltaique c'est cher mais ca existe il n'y a qu'a payer et ca marche

l'hydrolienne ca peut marcher mais il y a du travail ... c'est un peu risqué de trop compter dessus sans avoir la competance pour inventer tout ce qu'il faut et qui n'est pas disponible dans le commerce

[invite19c44906]

Bonsoir,

Comme je suis situé à quelques kilometres de l'estuaire le courant s'inverse avec les marrées donc l'helice va forcement changer de sens de rotation toute seule...
En effet si je dispose l'hydrolienne à une dizaines de metres de ma barge sur un systeme de flotteurs je gagnerai certainement un peu de puissance...
J'ai contacté l'installateur de photoV il m'a dit qu'en effet l'hydrolienne pourrait avoir un bon rendement, et nous allons voir ensemble comment coupler l'hydrolienne avec son installation.

Quant à la pollution, je vais m'amarrer du bon côté : celui qui ne charrie pas trop d'objets flottants. Donc cela ne devrait pas poser de problèmes. (rive au vent)

Merci pour toutes vos réponse, ça avance !!!

[invite32301c1d]

Bonjour a tous. Je voudrais que vous m'apportez votre espertise dans la realisation de mon projet mini centrale électrique dans mon pays. Merci