Projet de fabrication de courant avec une roue de moulin

[lepierre]

Bonsoir à toutes et à tous,
La roue tourne et plutôt bien!
12 tours par minute , 3,2 m de diamètre , 1 m de largeur !
Le projet est '' d'atteler '' un alternateur dans le but de fabriquer du courant 240 v alternatif .
Le but, chauffer un gros ballon tampon pour in fine chauffer une grande maison!
Les questions:
Quelle puissance peut-on espérer d'une telle installation?
Quel type de matériel faut-il mettre en oeuvre ?
J'ai déjà quelques idées .....
Mais pourquoi chercher ce qui a déjà fait ses preuves ?
Bonne soirée à toutes et à tous,
Lepierre

 

[kawah2]

quelle puissance esperer? ca depend de ton débit d'eau, là ça semble etre un filet qui ne va pas fournir grand chose

fais une video roue arretée, pour voir à quelle vitesse elle se met en branle

perso j'y couplerais un alternateur de groupe électrogène, pour des resistances pas besoin de régulation très fine de la vitesse

 

[lepierre]

bonsoir , la roue tourne avec un tout petit filet d'eau ...sinon elle monte vite dans les tours ????
D'origine , il y avait un double système multiplicatif qui entrainait les machines traditionnelles d'une menuiserie .

 

[kawah2]

mais tu peux envoyer beaucoup plus d'eau? enfin si elle entrainait des machines, c'est que tu dois pouvoir y mettre un alternateur de 4KW facile.

on pourrait estimer plus ou moins la puissance dispo, tu connais la masse de cette roue, et si elle accélère de 0 à xt. en xs., on peut empiriquement déduire l'energie dispo

 

[patduf33]

Bonsoir Lepierre
Le palier n'est pas fixé au bâti ?
Tu n'a pas peur que sur une crue ça bouge ?
Avec un alternateur accouplé tu vas prendre de la puissance et il faudra augmenter le débit d'eau pour compenser
Pat

 

[kawah2]

t'es pas emmerdé par les écolos et leurs passes a poissons?
l'été dernier on était en gite dans un ancien moulin (qui a quelques siècles)
comme le pauvre gars est tourmenté par ces bureaucrates car il empêcherait 2 éventuels saumons de remonter

 

[Rom']

Avec le débit et la hauteur de chute on peut calculer la quantité d’énergie par unité de temps, et ensuite diviser par un facteur ??? a voir selon l'ensemble des pertes, mais à mon avis récupérer déjà quelques dizaines de pour cent sous forme électrique me semble bien.
Les quantités d'eau en jeu sur les installations hydroélectriques sont gigantesques....

 

[Rom']

Bien cuit et après l'apéro, donc a vérifier :
Débit "au pif" = 5 litre/secondes = 18m3/h , h = 3 mètres
E = mgh = 18000 x 9.8 x 3 = 529200joules = grosso modo 150W/h

 

[lepierre]

merci pour vos premières remarques!
Le palier est juste posé !
Il sera solidement fixé dans la maçonnerie!
Pour ce qui est de ce que j'ai déjà rencontré , 3 KW me semblait plausible pour cette installation ??

 

[lepierre]

Donc avec 100 l seconde , j'aurais mes 3 KW ??

 

[wika58]

Si c'est juste pour chauffer de l'eau, il n'est pas forcément nécessaire de passer par un alternateur... et donc de perdre une partie de l'énergie avec les rendements.

J'avais lu des trucs sur le net il y a plusieurs années quand je voulais préchauffer mon ECS avec une petite éolienne...
Il faudrait que je retrouve les sujets...

 

[lepierre]

J'ai un canal d'amenée très calibré !
Avec un flotteur , dont je mesure la vitesse de déplacement , je peux calculer le débit ?

 

[wika58]

En faisant une petite recherche sur le Net, j'ai retrouvé un poste que j'avais créé sur notre forum... il y a plus de 10 ans...

Sinon j'ai vu aussi des pistes avec des pompes à chaleur ou moteur Stirling (en generateur).

 

[JASON]

Bonjour,
Dans un premier temps vous pouvez contacter les gens de ce moulin :
MOULIN HYDRAULIQUE DE LUGY en HD - YouTube
JASON

 

[ornemaniste]

t'es pas emmerdé par les écolos et leurs passes a poissons?
l'été dernier on était en gite dans un ancien moulin (qui a quelques siècles)
comme le pauvre gars est tourmenté par ces bureaucrates car il empêcherait 2 éventuels saumons de remonter

Bonjour,
il me semble même qu'il y ai une réglementation émanant de Bruxelles, mettant des bâtons dans les roues (c'est le cas de le dire) à ceux volant remettre en route des moulins.
A vérifier

 

[ornemaniste]

La, il y à de quoi se renseigner http://dbhsarl.eu/forum/index.php

 

[Jmr06]

Bien cuit et après l'apéro, donc a vérifier :
Débit "au pif" = 5 litre/secondes = 18m3/h , h = 3 mètres
E = mgh = 18000 x 9.8 x 3 = 529200joules = grosso modo 150W/h

Bon, la cuite a été sévère.
La puissance théorique maximale :
P = Débit en litre/seconde x hauteur de chute x 9,81
Soit 5 x 3 x 9,81 = 147 W, en gros 150 W.
Le résultat était juste. (même si les unités ne l'était pas)
Prend plus souvent des cuites, ça à l'air d'être efficace
Si on prend un rendement de 50% , on ne devrait pas être loin de la puissance réelle.
On a la formule, reste à calculer en fonction de la hauteur et du débit réel.

 

[Rom']

Ben non en fait j'était même bon, les unités étaient ok, j'ai juste calculé une quantité d'énergie ( puissance pendant un temps donné ) et toi une puissance instantané

 

[roland88]

Bonjour lepierre,
l'idée de mesurer l'accelération de la roue en fonction du débit pour ensuite en déduire le couple auquel elle a été soumise
ne marchera pas...pour que ça marche, il faudrait connaître son " moment d'inertie " ??? en kg/m2...
A+ Roland88. ( Une autre solution, consisterait tout simplement a faire des recherches sur le net afin de trouver une installation
avec des dimensions similaires au vôtres pour voir ce que cela donne...)

 

[Rom']

Vous vous torturez pour rien :

Si vous voulez le maximum théorique, c'est très facile, c'est une quantité d'eau donnée qui tombe d'une hauteur donnée.

Si vous voulez voir combien la roue produit d'énergie mécanique :
- un compte tours
- un grand madrier et un plus petit pour former une sorte de "pince à linge" qui serre l'axe de la roue, et l''extrémité posée sur une balance, ca permettra de tracer la courbe vitesse/couple de la roue....

 

[lacier]

Je suis d'accord avec les exemples de calculs donnés par Rom et Jmr06

La puissance théorique maximale :
P = Débit en litre/seconde x hauteur de chute x 9,81
Soit 5 x 3 x 9,81 = 147 W, en gros 150 W.

Si on prend un rendement de 50% , on ne devrait pas être loin de la puissance réelle.
On a la formule, reste à calculer en fonction de la hauteur et du débit réel.

En ce qui concerne le rendement... Je ne suis pas aussi optimiste.
Pour une petite installation de production électrique classique avec une turbine fermée kaplan, francis... entrainant une génératrice avec un multiplicateur de bonne qualité, un rendement global de 0,7 est réaliste. Pour une roue telle que présentée, avec x.. étages de multiplication, je partirais plutôt sur un rendement global de 0,3-0,4.

Donc avec 100 l seconde , j'aurais mes 3 KW ??

Là tu es vraiment optimiste !
Du coup avec 100 l/s et 3 m de hauteur de chute, je viserais plutôt 1 kW.

 

[cf63]

Bonjour

Effectivement , il faut beaucoup d'eau pour " sortir" du kva ...
Ce genre de roue a un faible rendement ( ce qui explique pourquoi , les microcentrales n 'utilise pas ce genre de roue, idem pour EDF.

Le plus souvent, c'est de conduite forcée avec une turbine Pelton (axe horizontal) ou kaplan (axe vertical) ou Francis (axe horizontal)

Pour avoir participer à une installation de ce genre, on est souvent déçu par le résultat (manque d'eau , manque de hauteur de chute et rendement, évacuation des feuilles mortes en automne, etc)

Quelques remarques.
La roue que vous montrez est de grand Ø, sa vitesse est faible.
dans le cas d'un couplage avec un alternateur (qui sont généralement des 1500t/mn pour du 50 hz), il faut multiplier la vitesse par 100 et plus.
Ceci a pour impact de réduire encore le rendement.
Pour s'affranchir de ce paramètre , en grosse puissance on utilise des alternateurs avec beaucoup de pôles , donc à vitesse plus réduite.

Par ailleurs, quand on utilise la sortie pour alimenter des résistances , chauffe eau , on n 'est pas bloqué par la fréquence ( lié à la vitesse )
ce qui permet d' accepter des sous vitesses de rotation.

ll est également possible de monter des dynamos, mais plus délicat de réguler la tension avec une vitesse variable .
Tout rendements cumulés , on doit avoir du 50% au maxi.

Cldt, cf63.

 

[didierh]

Hello

Exactement - un copain avait bricolé une eolienne et elle servait d'appoint pour le chauffe eau électrique. Trop de soucis liés à la vitesse et la production d'électricité "type réseau"
A+D

Par ailleurs, quand on utilise la sortie pour alimenter des résistances , chauffe eau , on n 'est pas bloqué par la fréquence ( lié à la vitesse )
ce qui permet d' accepter des sous vitesses de rotation.

 

[enguerland91]

Comparer des turbines Pelton, Kaplan ou Francis à une roue de moulin dénote une insuffisance de connaissances dans le domaine. Les turbines fonctionnent avec la PRESSION de l'eau c'est pourquoi elles sont utilisées surtout quand on dispose de hauteurs de chute d'eau énormes. Cette roue de moulin fonctionne par gravité de l'eau : on remplit un contenant au sommet de la roue et c'est la gravité qui fait tourner la roue.. Le débit de la rivière intervient pour remplir plus ou moins bien le récipient. Une recherche sur google devrait donner le calcul probablement. . AMHA si cette roue animait un atelier de menuiserie elle fournissait au moins entre 5 et 10 kW

arrivehaut

 

[yvon29]

Bonjour

Je me souviens d'un livre que j'avais lu il y a bien 40 ans à la grande époque des éoliennes et autres murs Trombe....


Un gus avait bâti une maison circulaire autour d'une cuve contenant quelques m3 d'huile.

Une éolienne au dessus, l'arbre descendant dans la cuve pour y '' faire tourner '' un frein noyé dans l'huile.
Ça fonctionnait correctement si je me souviens bien,
mais.... (il y a toujours un mais !) ça grincait !

Il évoquait la possibilité d'utiliser un frein hydraulique genre Froude...
Facile, (mais €€€, enfin FFF à l'époque !) c'est déjà dans de l'huile.

 

[roland88]

Vous vous torturez pour rien :

Si vous voulez le maximum théorique, c'est très facile, c'est une quantité d'eau donnée qui tombe d'une hauteur donnée.

Si vous voulez voir combien la roue produit d'énergie mécanique :
- un compte tours
- un grand madrier et un plus petit pour former une sorte de "pince à linge" qui serre l'axe de la roue, et l''extrémité posée sur une balance, ca permettra de tracer la courbe vitesse/couple de la roue....

+1, excellent...la balance peut être remplacée par un gros ressort a compression dont on connait la raideur...

 

[Rom']

J'adore les mecs qui te balancent " au calme " des valeurs complètement random

La valeur théorique maxi est donnée par la physique, et ça c'est pas une opinion, c'est un fait.

La puissance mécanique en sortie d'arbre est égale à la valeur théorique maxi retranchée des pertes.

J'ai donné une solution simple ( = un mec qui compte le nombre de tour de roue par unité de temps + deux bouts de bois et une balance ou des poids ) pour se passer de l'étape du calcul du rendement et le calculer simplement en mesurant la puissance mécanique en sortie d'arbre.

Après ça, on pourra discuter, mais sans ces éléments, balancer des trucs du genre "ça doit faire telle ou telle puissance" c'est franchement causer pour rien dire........

 

[roland88]

La messe est dite...les deux morceaux de bois qui freinent s'apparentent au frein de " Prony " dont tout le monde a vu l'image
dans les livres...

 

[kawah2]

pour lepierre, réfléchi deja au système d'entrainement, au multiplicateur de régime pour arriver a sortir +/- 1500t,.

une fois cette phase réglée, voir pour un alternateur 4 poles (4KW?) qu'on peut entrainer par courroie ou chaine, bref avec un arbre

si ta roue a de la pèche, tu mets 4KW de charge, si ça peine tu descends, 3kw, 2kw?

tu sais ce qu'il y avait dans cet atelier de menuiserie?

 

[met6f]

bonsoir
voici un exemple pragmatique en pj avec des chiffres expérimentaux.
l'électricité (sauf orages!) est seulement un moyen (avec pertes) de transporter l'énergie.
la revue Ham Radio est consultable ici https://worldradiohistory.com/Ham_Radio.htm
CDLT