Fred, Haute Savoie (74)

[fred74]

Salut les turbineurs, bonne idée ce forum!

Alors moi c'est Fred, 46ans, en Haute-Savoie limite Savoie, à 950m d'altitude.

J'étais chauffagiste dans ma vie d'avant et installais des chauffe-eau et chauffages solaire, ainsi que des chaudières à granulés de bois et des panneaux photovoltaïques et bien sur d'autres types d'énergies et de chaudières à la demande des clients.

J'ai suivi un DUT en Génie Thermique et Energie, et passé un BTS en Moteurs à Combustion Interne. Suis un peu touche à tout.

Je vis en autonomie énergétique dans une vieille grange retapée. Je chauffe au bois que je fais moi même, une source m'alimente en eau potable, je produis mon eau chaude grâce à un chauffe-eau solaire/bois avec les 2 serpentins du ballon en thermosiphon, celui au bois est chauffé par un serpentin en cuivre enroulé autour du conduit de fumées de la cuisinière à bois sur laquelle je cuisine l'hiver permettant de se passer de régulation et de circulateurs (en été je cuisine encore au gaz, mais espère essayer une parabole solaire à l'avenir).

La maison n'était pas électrifiée en 2015, l'éclairage se faisait à la bougie, lampe à gaz et lampes à pétrole, et l'eau chaude avec un petit chauffe bain gaz sur bouteille dans la cuisine. Il n'y avait pas encore lde sdb ni de wc secs comme aujourd'hui.

J'ai fait toute l'installation électrique au fur et à mesure, tout l'éclairage est en led 220V. J'ai naturellement cherché à rendre la maison autonome en électricité grâce au photovoltaïque, comme beaucoup je pense sur le forum.

L'hiver je complétais avec un groupe électrogène pour maintenir la ou les batteries en charge.

Le budget gaz pour l'eau chaude et essence pour le groupe électrogène étant loin d'être négligeable j'ai le plus vite possible étudié les autres possibilités pour subvenir à ces besoins sans me raccorder au réseau pour me passer de frais d'abonnements et de factures mensuels.
Si le chauffe-eau thermique solaire et bois était évident pour moi, la turbine l'était beaucoup moins même si je sentais bien qu'il y'avait moyen de faire quelque chose chez moi.

J'ai donc pas mal potassé grâce au net et à facebook, Le site hydroturbine de @Rigol'eau, le groupe Facebook de Simon ...etc m'ont motivé à me lancer.

J'ai tout d'abord opté pour une turbine toute faite de 150W neuve, avec une roue de 100mm disponible sur Ebay que j'ai testé d'abord dans le jardin, puis en prolongeant les 550m de Pehd de 32mm qui alimentent la maison en eau potable de 100m pour avoir plus de dénivelé, puis encore de 100m pour arriver au dénivelé actuel de 96m brut.

Entre temps, un peu déçu des performances de mon installation j'avais acheté un générateur d'éolienne chinois donné pour 200W, et me m'étais fabriqué une roue de plus grand diamètre à partir d'un vieux disque diamant de grosse meuleuse et d'augets trouvés sur Ebay.

Ca fonctionnait, mais je passais pas mal de roulements et après étude plus sérieuse du truc me suis rendu compte que le diamètre de cette roue n'était pas très bien adapté au faible débit dont je dispose ( 0,3 à 0,5 l/s max).
Puis en voulant tester cette génératrice à aimants permanents un peu au dela de ses limites les aimants du rotor se sont dessertis et elle a rendu l'âme.

Je me suis alors décidé à tenter optimiser au mieux l'ensemble de l'installation, sachant que les 750m de conduite forcée en 32mm me pénalisent beaucoup niveau rendement.

Par rapport à la hauteur de chute, ainsi qu'au débit, j'ai choisi de réutiliser la 1ère roue Pelton de 100mm, avec des augets de 28mm de largeur, plus adaptés à un petit jet de 3 à 5mm que les autres. Niveau alternateur, après m'être pas mal creusé les méninges, j'ai sélectionné un moteur de tondeuse et motobineuse sans fil sur batteries, de 80V, donné pour 750W à 3000trs en usage moteur, en prévoyant de le faire tourner aux alentours de 1500trs/min en charge sur la turbine, et 3000trs/min à vide, pour rester dans les 80V maxi supportables en continu par le MPPT SRNE que j'utilise et en visant 200W à 1500trs/min. (J'avais auparavant testé différents régulateurs, PWM, pseudo mppt, régulateur d'éolienne sans dump load, qui freinait la turbine en mettant les phases de l'alternateur en court-circuit).

A l'heure actuelle je produis 160 W avec un injecteur de 4,5mm pour un débit autour de 0,45 l/s et une hauteur de chute de 96m brut, 64m net après déduction des pertes de charge de la conduite.

J'ai aussi cherché à automatiser l'ensemble, pour des raisons de commodité. Une électrovanne pilotée par une télécommande me permet de mettre en route ou d'éteindre la turbine.
Egalement, se posait le problème du double usage de l'eau de source, car je n'ai qu'une réserve de 1000l au niveau de la source, et quand elle ne débite pas assez la citerne se vide très vite, me privant d'eau potable (c'est balot!). J'avais donc investi dans un système de surveillance du niveau d'eau dans la citerne de 1000l avec une transmission radio (la citerne étant à 500m une solution filaire était hors budget) qui fermait l'electrovanne de la turbine si le niveau descendait trop bas. Le système était autonome grâce à une petite batterie 12V au niveau de la citerne. Malheureusement le froid et l'humidité du sous bois en hiver sous la neige ont assez rapidement eu raison de la petite batterie 12V (remplacée par une de voiture), puis de la carte électronique du système. Entre temps j'avais pu me faire au fonctionnement de l'installation et savoir à peu près quand est ce que la turbine pouvait tourner ou pas sans que ça me prive d'eau donc depuis je me passe de ce système. Par contre j'ai rajouté en série de la commande de l'électrovanne un surveilleur de tension qui ferme l'électrovanne si les batteries sont chargées, toujours pour économiser l'eau, et un thermostat qui force l'electrovanne à rester ouverte en cas de risque de gel. C'est encore à optimiser, dans l'idéal j'aimerais un jour apprendre à utiliser un arduino pour gérer tout ça ainsi que le niveau d'eau dans la citerne en controlant la pression disponible au niveau de la maison, j'ai fait quelque essais avec des manocontact et pressostats, mais les ondes de pression à l'ouverture et fermeture de l'électrovanne ne vont pas avec l'hystérésis du manocontact ou du pressostat et je n'arrive pas à avoir un fonctionnement satisfaisant. Je dois essayer avec un relai temporisé avant de me lancer sur un arduino, suis pas très fan de l'électronique en général, ni de la programmation.

Voilà, vous savez tout! (ou presque lol)

Pour récap :

Hauteur de chute : 96m
Hauteur de chute nette : 64m
Conduite forcée de 750m en Pehd de 32mm (dont 550m enterrés que je ne peux pas changer)
Roue Pelton diamètre : 100mm
Vitesse de rotation : +/- 1500 trs/min
Injecteur : 4,5mm
Génératrice triphasé à aimants permanents
200m de cable en 3G6mm²
Pont de diodes
Régulateur de charge solaire MPPT SRNE ML2420 donné pour 20A et 100 V DC max en entrée
Wattmètre
Puissance sortie MPPT : 160W, 24/24 à l'automne et au printemps à la fonte des neiges
1270 W de panneaux photovoltaïques.
Parc batterie en 12V, 4 x 200AH Ultracell gel 9,6 kWh (mais en me limitant à 20% de décharge juste 1,92 kWh de dispo, ce qui me suffit pour petit frigo, lave linge, éclairage, recharge tel et PC portable, petit outillage)

Il m'arrive aussi de faire des essais dans mon jardin, mais dans ce cas je n'ai plus que 44m de hauteur de chute brute, donc pour le moment j'ai pas dépassé 70W, et avec un injecteur de 5mm, et il faut vraiment qu'il ait beaucoup plu et que la source débite fort pour pouvoir m'en servir en continu.

A plus,

Fred

[Bricol'eau]

Bonsoir Fred,
super setup que le tiens, super descriptif.
tous ensemble on va peut être mettre au point la turbine idéale ...

[fred74]

Salut Christophe,

Merci, j'aime beaucoup ton setup à toi également!

La turbine idéale malheureusement il n'y en a qu'une pour chaque site, y'a tellement de paramètres qui rentrent en jeu qu'un modèle universel est illusoire!
Mais c'est vrai que plusieurs cerveaux valent mieux qu'un et si l'on peut tous bénéficier des expériences des uns et des autres alors tant mieux!

Bonne soirée

Fred

[Sam2302]

As tu essayé une génératrice comme Cristof ? Je m'en suis acheté une je vais tester pour comparer avec ma génératrice allytech 6x plus chère qu'une PMA pe1112....

[fred74]

As tu essayé une génératrice comme Cristof ? Je m'en suis acheté une je vais tester pour comparer avec ma génératrice allytech 6x plus chère qu'une PMA pe1112....

Non, pas essayé car pas vraiment adaptée pour la puissance hydro dont je dispose et pas dans mon budget non plus

[Mbndupuy]

Bienvenue Fred