FR3071382A1 - IRRIGATION INSTALLATION - Google Patents
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Abstract
Installation d'irrigation utilisant une pression hydraulique en utilisant l'eau disponible dans des vallées et des montagnes, ladite installation comprenant un système primaire (20) hydraulique ayant des moyens réservoirs (21) pour capter de l'eau en haute altitude, et des moyens de conduite forcée (22) pour transporter cette eau captée à des centaines de mètres plus bas sous très haute pression ; ladite installation étant caractérisée en ce que : - ledit système primaire (20) comprend un vérin hydraulique (33) pour exploiter cette très haute pression de l'eau du circuit primaire hydraulique le vérin hydraulique (33) étant capable d'utiliser l'eau du circuit primaire hydraulique, et en ce qu'elle comprend également un système secondaire (56) comprenant, - un système secondaire (56) comprenant : • une réserve secondaire (42) d'un fluide, • l'action du vérin hydraulique (33) étant capable de récupérer le fluide de la réserve (21), et de pomper ce fluide tout en haut de la conduite (58) vers la réserve secondaire (42).An irrigation system utilizing hydraulic pressure utilizing available water in valleys and mountains, said plant comprising a primary hydraulic system (20) having reservoir means (21) for collecting water at high altitude, and forced pipe means (22) for conveying this water captured hundreds of meters lower under very high pressure; said installation being characterized in that: - said primary system (20) comprises a hydraulic jack (33) for exploiting this very high pressure of the hydraulic primary circuit water the hydraulic cylinder (33) being able to use the water of the hydraulic primary circuit, and in that it also comprises a secondary system (56) comprising: - a secondary system (56) comprising: • a secondary reserve (42) of a fluid, • the action of the hydraulic cylinder ( 33) being able to recover the fluid from the reserve (21), and to pump this fluid at the very top of the pipe (58) to the secondary reserve (42).
Description
DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTIONTECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
La présente invention concerne une installation d’irrigation de territoires en manque d’eau en utilisant une pression hydraulique en utilisant l'eau disponible dans des vallées et des montagnes. Elle s’applique, en particulier, au domaine de l’irrigation.The present invention relates to an installation for irrigation of water-scarce areas using hydraulic pressure using the water available in valleys and mountains. It applies, in particular, to the field of irrigation.
ETAT DE LA TECHNIQUESTATE OF THE ART
Du fait de la rareté et de l’irrégularité des pluies dans certains territoires en manque d’eau, l’agriculture évolue peu. Le manque d’eau dans ce contexte climatique est un frein à une production optimale et à la diversification des cultures. Les faibles rendements des récoltes ne suffisent plus à une population qui augmente.Due to the scarcity and irregularity of the rains in certain areas lacking water, agriculture changes little. The lack of water in this climatic context is an obstacle to optimal production and the diversification of crops. Low crop yields are no longer enough for an increasing population.
Il est d’usage d’utiliser de l’eau des montagnes pour irriguer les plaines en détournant l’eau descendant dans la vallée.It is customary to use mountain water to irrigate the plains by diverting water down into the valley.
OBJET DE L’INVENTIONOBJECT OF THE INVENTION
La présente invention vise à remédier à ces inconvénients.The present invention aims to remedy these drawbacks.
A cet effet, la présente invention vise une installation d’irrigation utilisant une pression hydraulique en utilisant l'eau disponible dans des vallées et des montagnes, ladite installation comprenant un système primaire hydraulique ayant des moyens réservoirs pour capter de l'eau en haute altitude, et des moyens de conduite forcée pour transporter cette eau captée à des centaines de mètres plus bas sous très haute pression. L’installation étant remarquable en ce que :To this end, the present invention relates to an irrigation installation using hydraulic pressure using the water available in valleys and mountains, said installation comprising a primary hydraulic system having reservoir means for capturing water at high altitude. , and penstock for transporting this captured water hundreds of meters below under very high pressure. The installation is remarkable in that:
- ledit système primaire comprend un vérin hydraulique pour exploiter cette très haute pression de l'eau du circuit primaire hydraulique, le vérin hydraulique étant capable d'utiliser l’eau du circuit primaire hydraulique, et en ce qu’elle comprend également un système secondaire (56) comprenant :- Said primary system comprises a hydraulic cylinder to exploit this very high pressure of the water in the primary hydraulic circuit, the hydraulic cylinder being capable of using water from the primary hydraulic circuit, and in that it also comprises a secondary system (56) including:
• une réserve secondaire d’un fluide, • l’action du vérin hydraulique étant capable de récupérer le fluide de la réserve, et de pomper ce fluide tout en haut de la conduite vers la réserve secondaire.• a secondary reserve of a fluid, • the action of the hydraulic cylinder being able to recover the fluid from the reserve, and to pump this fluid at the top of the pipe towards the secondary reserve.
On entend par très haute pression, une pression supérieure à 100 bars.Very high pressure is understood to mean a pressure greater than 100 bars.
Grâce à ces dispositions, l’installation est capable d’assurer une alimentation continue en eau, avec une faible consommation d’eau. La faible quantité d’eau correspond au volume du corps du vérin. Quand on emploie un volume d’eau dans le circuit primaire on met en mouvement dix volumes d’eau dans le circuit secondaire.Thanks to these provisions, the installation is capable of ensuring a continuous supply of water, with low water consumption. The small amount of water corresponds to the volume of the cylinder body. When one volume of water is used in the primary circuit, ten volumes of water are moved in the secondary circuit.
La puissance du circuit primaire est totalement transférée, par effet mécanique dans le circuit secondaire qui produit électricité, en déduction de la déperdition d'énergie consommée par frottement dans le déplacement des pistons et l'énergie nécessaire à l'ouverture et la fermeture des vannes.The power of the primary circuit is completely transferred, by mechanical effect in the secondary circuit which produces electricity, in deduction of the loss of energy consumed by friction in the movement of the pistons and the energy necessary for the opening and closing of the valves. .
Exemple faible consommation d’eau :Example of low water consumption:
- colonne d’eau captée à 1000 m on dispose d’une haute pression disponible 100 Kg / cm2,- water column collected at 1000 m we have a high pressure available 100 Kg / cm2,
- une source en montagne permettant un débit de 1 m3 d’eau par minute,- a mountain source allowing a flow of 1 m3 of water per minute,
- un seul système vérin-pompe • surface piston vérin de 5 cm2 • surface piston pompe de 50 cm2 • coefficient surface piston pompe / piston vérin de 10- a single cylinder-pump system • cylinder piston surface of 5 cm2 • pump piston surface of 50 cm2 • pump piston / cylinder piston surface coefficient of 10
- il existe un point d’équilibre à une première hauteur pour obtenir un courant mort en haut sur circuit secondaire,- there is an equilibrium point at a first height to obtain a dead current at the top on the secondary circuit,
- en deçà se trouve un point d’exploitation de l’élément tournant à une deuxième hauteur où l’on trouve un débit intéressant et optimisé pour faire tourner l’élément tournant,- below this is a point of operation of the rotating element at a second height where there is an interesting flow and optimized to rotate the rotating element,
- deuxième hauteur + poids de l’eau => énergie potentielle à exploiter.- second height + weight of water => potential energy to be exploited.
L’élément tournant permet d’avoir un fonctionnement d’une turbine à circulation interne.The rotating element allows the operation of an internal circulation turbine.
Le système secondaire est étanche, sans déperdition d’eau.The secondary system is waterproof, without water loss.
L’invention est avantageusement mise en oeuvre selon les modes de réalisation et les variantes exposées ci-après, lesquelles sont à considérer individuellement ou selon toute combinaison techniquement opérante.The invention is advantageously implemented according to the embodiments and the variants set out below, which are to be considered individually or according to any technically operative combination.
Dans un mode de réalisation, le fluide est de l’eau.In one embodiment, the fluid is water.
L’eau est un moyen classique et connu pour produire de l’électricité. La technologie des turbines est maîtrisée. Le système est plus efficace dans la production électrique lorsque le fluide est de l’eau.Water is a classic and well-known way to generate electricity. Turbine technology is mastered. The system is most efficient in power generation when the fluid is water.
Dans un mode de réalisation, le circuit secondaire comporte au moins une pompe hydraulique liée au vérin hydraulique par des pistons solidaires.In one embodiment, the secondary circuit comprises at least one hydraulic pump linked to the hydraulic cylinder by integral pistons.
Ainsi, l’action du vérin hydraulique entraîne la pompe hydraulique. Le fait d’avoir au moins une pompe hydraulique permet dans un autre mode d’avoir deux pompes hydrauliques de chaque côté du vérin hydraulique. Ainsi, un seul vérin hydraulique actionnant par une seule action (aller retour du piston du vérin) deux pompes hydrauliques aspirantes et refoulantes. Ce qui a pour résultat une économie d’eau haute pression de 50%.Thus, the action of the hydraulic cylinder drives the hydraulic pump. Having at least one hydraulic pump allows in another mode to have two hydraulic pumps on each side of the hydraulic cylinder. Thus, a single hydraulic cylinder actuating by a single action (return movement of the piston of the cylinder) two suction and pressure hydraulic pumps. This results in a high pressure water saving of 50%.
L’air est plus léger, pas d’effet de masse, il est transportable à très longue distance horizontalement ou verticalement (peut être acheminé à une altitude très supérieure au point de captage de l’eau haute pression).The air is lighter, no mass effect, it is transportable very long distance horizontally or vertically (can be transported at an altitude much higher than the point of capture of high pressure water).
L’air peut mettre en fonctionnement des turbines à circuit interne hydraulique ou à air comprimé en haute pression.The air can operate turbines with an internal hydraulic circuit or high pressure compressed air.
Dans un mode de réalisation, le circuit secondaire comporte au moins une pompe liée au vérin hydraulique par des pistons solidaires.In one embodiment, the secondary circuit comprises at least one pump linked to the hydraulic cylinder by integral pistons.
Ainsi, l’action du vérin hydraulique entraîne une pompe pour comprimer de l’air. Le fait d’avoir au moins une pompe permet dans un autre mode d’avoir deux pompes de chaque côté du vérin hydraulique. Ainsi, un seul vérin hydraulique actionnant par une seule action (aller retour du piston du vérin) deux pompes aspirantes et refoulantes. Ce qui a pour résultat une économie d’eau haute pression de 50%.Thus, the action of the hydraulic cylinder drives a pump to compress air. Having at least one pump allows in another mode to have two pumps on each side of the hydraulic cylinder. Thus, a single hydraulic cylinder actuating by a single action (return movement of the piston of the cylinder) two suction and pressure pumps. This results in a high pressure water saving of 50%.
Dans un mode de réalisation, la conduite et la réserve secondaire forment un château d’eau.In one embodiment, the pipe and the secondary reserve form a water tower.
Dans un mode de réalisation, le vérin hydraulique comporte un piston et des moyens de régulation de la vitesse de déplacement du piston.In one embodiment, the hydraulic cylinder comprises a piston and means for regulating the speed of movement of the piston.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURESBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
D’autres avantages, buts et caractéristiques de la présente invention ressortent de la description qui suit faite, dans un but explicatif et nullement limitatif, en regard des dessins annexés, dans lesquels :Other advantages, aims and characteristics of the present invention emerge from the description which follows, given for explanatory purposes and in no way limiting, with reference to the appended drawings, in which:
- la figure 1 représente un schéma des éléments d’un mode de réalisation particulier de l’installation pour irriguer ou faire des réserves d’eau dans des territoires en manque d’eau en utilisant l'eau disponible dans des vallées et des montagnes, objet de la présente invention,FIG. 1 represents a diagram of the elements of a particular embodiment of the installation for irrigating or making water reserves in territories in need of water by using the water available in valleys and mountains, subject of the present invention,
- la figure 2 représente un schéma des éléments d’un autre mode de réalisation particulier de l’installation pour produire de l'électricité en utilisant une pression hydraulique en utilisant l'eau disponible dans des vallées et des montagnes,FIG. 2 represents a diagram of the elements of another particular embodiment of the installation for producing electricity using hydraulic pressure using the water available in valleys and mountains,
- la figure 3 représente une vue du schéma de la figure 2 en coupe selon l’axe de coupe, noté A et représenté en figure 2,FIG. 3 represents a view of the diagram of FIG. 2 in section along the cutting axis, denoted A and represented in FIG. 2,
- la figure 4 représente une variante du schéma de la figure 2 en coupe du pylône,FIG. 4 represents a variant of the diagram of FIG. 2 in section of the pylon,
- la figure 5 représente l’installation pour produire de l’électricité en utilisant une pression hydraulique selon un autre mode de réalisation.- Figure 5 shows the installation for producing electricity using hydraulic pressure according to another embodiment.
DESCRIPTION D’EXEMPLES DE REALISATION DE L’INVENTIONDESCRIPTION OF EXAMPLES OF EMBODIMENT OF THE INVENTION
La figure 1 représente un schéma des éléments d’un mode de réalisation particulier de l’installation pour produire de l'électricité en utilisant une pression hydraulique en utilisant l'eau disponible dans des vallées et des montagnes, objet de la présente invention.FIG. 1 represents a diagram of the elements of a particular embodiment of the installation for producing electricity using hydraulic pressure using the water available in valleys and mountains, object of the present invention.
L’installation comporte un système primaire 20 composé d’une réserve d’eau en haute altitude 21, par exemple le sommet d’une montagne. L’eau est dirigée des centaines de mètres plus bas via des moyens de conduite forcée 22, dans une cuve de distribution d’eau haute pression 24. La haute pression est appelée HP pour la suite de la description. On entend par conduite forcée, une conduite hydraulique, c'est-à-dire un assemblage de tuyaux transportant de l'eau sous pression jusqu'à l’installation située en aval et en contrebas du réservoir qui l'alimente.The installation comprises a primary system 20 composed of a high altitude water reserve 21, for example the top of a mountain. The water is directed hundreds of meters below via penstock means 22, in a high pressure water distribution tank 24. The high pressure is called HP for the rest of the description. A penstock means a hydraulic pipe, that is to say an assembly of pipes transporting pressurized water to the installation located downstream and below the tank which supplies it.
L’installation comporte un système primaire 20 composé d’au moins un circuit primaire. L’installation comporte un système secondaire 56 composé d’un fluide en circuit fermé. Dans cet exemple le fluide est de l’eau.The installation comprises a primary system 20 composed of at least one primary circuit. The installation comprises a secondary system 56 composed of a fluid in a closed circuit. In this example the fluid is water.
Le circuit secondaire est constitué d’une conduite 58 et d’une réserve secondaire 42. Dans un exemple de réalisation, la conduite 58 et la réserve secondaire 42 forment un château d’eau. On entend par château d’eau, une construction destinée à entreposer l'eau, et placée en général sur un sommet géographique pour permettre de la distribuer sous pression. Dans un mode de réalisation, une conduite de distribution d’eau 59 est rattachée à la réserve secondaire 42 et permet de distribuer l’eau vers la zone à irriguer. Dans un autre mode de réalisation non représenté, il y a au moins deux conduites de distribution d’eau 59.The secondary circuit consists of a pipe 58 and a secondary reserve 42. In an exemplary embodiment, the pipe 58 and the secondary reserve 42 form a water tower. By water tower is meant a construction intended to store water, and generally placed on a geographical summit to allow it to be distributed under pressure. In one embodiment, a water distribution pipe 59 is attached to the secondary reserve 42 and makes it possible to distribute the water to the area to be irrigated. In another embodiment not shown, there are at least two water distribution lines 59.
Une vanne hydraulique HP de coupe circuit général 23 est placée audessus de la cuve de distribution d’eau HP 24 pour l’arrêt du système, permettant la maintenance de l’installation.An HP general circuit cut-off hydraulic valve 23 is placed above the HP water distribution tank 24 to shut down the system, allowing maintenance of the installation.
La mise hors circuit et hors eau du circuit secondaire 56 est possible afin de permettre les opérations de maintenance sur l’ensemble des composants du circuit secondaire 56.The secondary circuit 56 can be switched off and out of the water in order to allow maintenance operations on all the components of the secondary circuit 56.
La mise hors circuit est effective par la vanne coupe circuit générale 23 qui dans ce cas est fermée. La mise hors eau du circuit secondaire est possible par une purge, non représentée.The shutdown is effective by the general circuit cut-off valve 23 which in this case is closed. The secondary circuit can be put out of water by a drain, not shown.
L’eau HP contenue dans la cuve de distribution d’eau HP 24 est injectée vers le système secondaire 56 à l’aide de la vanne HP hydraulique coupe circuit 26 du système primaire 20. La vanne HP hydraulique coupe circuit 26 est située sous la cuve de distribution d’eau HP 24.The HP water contained in the HP water distribution tank 24 is injected into the secondary system 56 using the hydraulic circuit breaker HP valve 26 of the primary system 20. The hydraulic HP circuit breaker valve 26 is located under the HP 24 water distribution tank.
Dans cet exemple de réalisation, il existe un point de sortie 25 supplémentaire pour l’exploitation de l’eau HP dans d’autres installations montées en parallèles.In this exemplary embodiment, there is an additional outlet point 25 for the exploitation of HP water in other installations mounted in parallel.
Dans une variante, non représentée, il existe plusieurs points de sortie.In a variant, not shown, there are several exit points.
Lorsque la vanne HP hydraulique coupe circuit 26 est ouverte, l’eau provenant de la cuve de distribution d’eau HP 24 entre dans un réservoir de distribution d’eau HP 57. De part et d’autre du réservoir de distribution d’eau HP 57 se trouvent une vanne HP pour l’aspiration 27 et une vanne HP pour le refoulement 29.When the hydraulic circuit breaker HP valve 26 is open, the water coming from the water distribution tank HP 24 enters a water distribution tank HP 57. On either side of the water distribution tank HP 57 has an HP valve for suction 27 and an HP valve for delivery 29.
Les mouvements d’eau HP servent à déplacer le piston 35 du vérin hydraulique du circuit primaire situé dans le corps du vérin hydraulique HP 33 du circuit primaire. A l’arrêt, le piston 35 du vérin hydraulique du circuit primaire est situé dans la partie gauche (première position) du corps du vérin hydraulique HP 33 du circuit primaire. Le piston de la pompe 37 du circuit secondaire est situé dans la partie gauche (première position) du corps de la pompe hydraulique 34 du circuit secondaire 56.The HP water movements are used to move the piston 35 of the hydraulic cylinder of the primary circuit located in the body of the hydraulic cylinder HP 33 of the primary circuit. When stopped, the piston 35 of the hydraulic cylinder of the primary circuit is located in the left part (first position) of the body of the hydraulic cylinder HP 33 of the primary circuit. The piston of the pump 37 of the secondary circuit is located in the left part (first position) of the body of the hydraulic pump 34 of the secondary circuit 56.
Le circuit secondaire comporte une pompe hydraulique liée au vérin hydraulique par des pistons solidaires, le piston 35 est solidaire du piston 37 par une tige du système vérin-pompe 36.The secondary circuit includes a hydraulic pump linked to the hydraulic cylinder by integral pistons, the piston 35 is integral with the piston 37 by a rod of the cylinder-pump system 36.
L’utilisation d’eau recueillie, dans un mode de réalisation, à très haute altitude, supérieure à 1000 mètres, conduite en bas des vallées met en activité des vérins hydrauliques faisant fonctionner des pompes aspirantes-refoulantes. Lesdites pompes placées au bord d’étangs ou de rivières peuvent selon leur puissance aspirer ou refouler d’énormes quantités d’eau. L’eau recueillie à très haute altitude est réceptionnée dans des châteaux d’eau ou des bassins creusés à même le sol. Lesdits châteaux d’eau et lesdits bassins se situent à des altitudes inférieures à 1000 mètres, de préférence entre 300 et 600 mètres. L’eau ainsi stockée dans les châteaux d’eau et les bassins s’écoulera de ces derniers vers des dispositifs mis en place pour l’arrosage des sols. Les dispositifs pour l’arrosage des sols peuvent dans un mode de réalisation non exhaustif, être, un tourniquet ou une rampe d’arrosage.The use of water collected, in one embodiment, at very high altitude, greater than 1000 meters, conducted at the bottom of the valleys activates hydraulic cylinders operating suction-pressure pumps. Said pumps placed at the edge of ponds or rivers can, depending on their power, suck or discharge huge quantities of water. The water collected at very high altitude is received in water towers or basins dug on the ground. Said water towers and said basins are located at altitudes below 1000 meters, preferably between 300 and 600 meters. The water thus stored in the water towers and the basins will flow from the latter towards devices put in place for watering the soil. The devices for watering the soil may in a non-exhaustive embodiment be, a turnstile or a watering ramp.
Dans un autre mode de réalisation, l’eau douce peut être recueillie en bordure de mer, dans l’estuaire avant le passage de l’eau dans l’océan. Dans ce mode de réalisation, l’eau récupérée pourra irriguer tout le territoire environnant du fleuve. Ces fleuves ou autres étangs qui ne sont pas en régions montagneuses sont tout de même utilisables par la présente demande. Le transfert d’énergie se ferait alors par l’intermédiaire d’une ligne électrique. La ligne électrique venant d’une turbine à circuit interne qui, associée à un alternateur et installée dans une région montagneuse, assurera la mise en fonctionnement des pompes. Le mécanisme est fonctionnel quelle que soit la distance entre le lieu de récupération d’eau et celui où l’irrigation sera réalisée.In another embodiment, fresh water can be collected by the sea, in the estuary before the water passes into the ocean. In this embodiment, the recovered water will be able to irrigate the entire area surrounding the river. These rivers or other ponds which are not in mountain regions are still usable by the present application. The energy transfer would then take place via an electric line. The power line coming from an internal circuit turbine which, associated with an alternator and installed in a mountainous region, will ensure the starting of the pumps. The mechanism is functional regardless of the distance between the place of water recovery and that where the irrigation will be carried out.
La figure 2 représente une variante du schéma de la figure 1. On retrouve certains éléments mentionnés à la figure 1.FIG. 2 represents a variant of the diagram of FIG. 1. We find certain elements mentioned in FIG. 1.
La figure 2 représente les éléments d’un autre mode de réalisation particulier d’une installation pour produire de l'électricité à partir d’eau sous pression en utilisant l'eau disponible dans des vallées et des montagnes.FIG. 2 represents the elements of another particular embodiment of an installation for producing electricity from pressurized water using the water available in valleys and mountains.
L’installation comporte un système primaire 20 composé d’une réserve d’eau en haute altitude 21, par exemple le sommet d’une montagne. L’eau est dirigée des centaines de mètres plus bas via des moyens de conduite forcée 22, dans une cuve de distribution d’eau haute pression 24.The installation comprises a primary system 20 composed of a high altitude water reserve 21, for example the top of a mountain. The water is directed hundreds of meters below via penstock 22 in a high pressure water distribution tank 24.
On entend par conduite forcée, une conduite hydraulique, c'est-à-dire un assemblage de tuyaux transportant de l'eau sous pression jusqu'à l’installation située en aval et en contrebas du réservoir qui l'alimente.A penstock means a hydraulic pipe, that is to say an assembly of pipes transporting pressurized water to the installation located downstream and below the tank which supplies it.
L’installation comporte un système primaire 20 composé d’au moins un circuit primaire. L’installation comporte un système secondaire 56 composé d’un fluide en circuit fermé. Dans cet exemple le fluide est de l’eau.The installation comprises a primary system 20 composed of at least one primary circuit. The installation comprises a secondary system 56 composed of a fluid in a closed circuit. In this example the fluid is water.
Une vanne hydraulique HP de coupe circuit général 23 est placée audessus de la cuve de distribution d’eau HP 24 pour l’arrêt du système, permettant la maintenance de l’installation.An HP general circuit cut-off hydraulic valve 23 is placed above the HP water distribution tank 24 to shut down the system, allowing maintenance of the installation.
La mise hors circuit et hors eau du circuit secondaire 56 est possible afin de permettre les opérations de maintenance sur l’ensemble des composants du circuit secondaire 56.The secondary circuit 56 can be switched off and out of the water in order to allow maintenance operations on all the components of the secondary circuit 56.
La mise hors circuit est effective par la vanne coupe circuit générale 23 qui dans ce cas est fermée. La mise hors eau du circuit secondaire est possible par une purge, non représentée.The shutdown is effective by the general circuit cut-off valve 23 which in this case is closed. The secondary circuit can be put out of water by a drain, not shown.
L’eau HP contenue dans la cuve de distribution d’eau HP 24 est injectée vers le système secondaire 56 à l’aide de la vanne HP hydraulique coupe circuit 26 du système primaire 20. La vanne HP hydraulique coupe circuit 26 est située sous la cuve de distribution d’eau HP 24.The HP water contained in the HP water distribution tank 24 is injected into the secondary system 56 using the hydraulic circuit breaker HP valve 26 of the primary system 20. The hydraulic HP circuit breaker valve 26 is located under the HP 24 water distribution tank.
Dans cet exemple de réalisation, il existe plusieurs points de sortie 25 supplémentaires pour l’exploitation de l’eau HP dans d’autres installations montées en parallèles.In this exemplary embodiment, there are several additional outlet points 25 for the exploitation of HP water in other installations mounted in parallel.
Dans une variante, non représentée, il existe un seul point de sortie.In a variant, not shown, there is only one exit point.
Lorsque la vanne HP hydraulique coupe circuit 26 est ouverte, l’eau provenant de la cuve de distribution d’eau HP 24 entre dans un réservoir de distribution d’eau HP 57. De part et d’autre du réservoir de distribution d’eau HP 57 se trouvent une vanne HP pour l’aspiration 27 et une vanne HP pour le refoulement 29.When the hydraulic circuit breaker HP valve 26 is open, the water coming from the water distribution tank HP 24 enters a water distribution tank HP 57. On either side of the water distribution tank HP 57 has an HP valve for suction 27 and an HP valve for delivery 29.
Les mouvements d’eau HP servent à déplacer le piston 35 du vérin hydraulique du circuit primaire situé dans le corps du vérin hydraulique HP 33 du circuit primaire. A l’arrêt, le piston 35 du vérin hydraulique du circuit primaire est situé dans la partie gauche (première position) du corps du vérin hydraulique HP 33 du circuit primaire. Le piston de la pompe 37 du circuit secondaire est situé dans la partie gauche (première position) du corps de la pompe hydraulique 34 du circuit secondaire 56.The HP water movements are used to move the piston 35 of the hydraulic cylinder of the primary circuit located in the body of the hydraulic cylinder HP 33 of the primary circuit. When stopped, the piston 35 of the hydraulic cylinder of the primary circuit is located in the left part (first position) of the body of the hydraulic cylinder HP 33 of the primary circuit. The piston of the pump 37 of the secondary circuit is located in the left part (first position) of the body of the hydraulic pump 34 of the secondary circuit 56.
Le circuit secondaire comporte une pompe hydraulique liée au vérin hydraulique par des pistons solidaires, le piston 35 est solidaire du piston 37 par une tige du système vérin-pompe 36.The secondary circuit includes a hydraulic pump linked to the hydraulic cylinder by integral pistons, the piston 35 is integral with the piston 37 by a rod of the cylinder-pump system 36.
Ci-dessous la description des différents modes de fonctionnement.Below is a description of the different operating modes.
Système à l’arrêt : mise sous tension :System stopped: power on:
Lorsque le système primaire 20 est à l’arrêt, les vannes HP hydrauliques du circuit primaire suivantes sont fermées : la vanne HP pour l’aspiration 27, la vanne d’évacuation de l’eau en refoulement 28, la vanne HP pour le refoulement 29 la vanne d’évacuation de l’eau en aspiration 30 et la vanne de routage de l’eau 32.When the primary system 20 is stopped, the hydraulic HP valves of the following primary circuit are closed: the HP valve for the suction 27, the discharge water discharge valve 28, the HP valve for the discharge 29 the suction water evacuation valve 30 and the water routing valve 32.
La vanne de routage de l’eau 32 relie un conduit à la cuve de distribution d’eau HP 24. Le conduit est relié au bac 47 par le clapet anti-retour 49.The water routing valve 32 connects a pipe to the HP water distribution tank 24. The pipe is connected to the tank 47 by the non-return valve 49.
Les vannes HP hydrauliques du circuit primaire suivantes sont ouvertes : la vanne HP hydraulique coupe circuit général 23, la vanne HP hydraulique coupe circuit 26 et de la vanne d’évacuation de l’eau en continue vers la nature 31.The following primary circuit hydraulic HP valves are open: the general HP hydraulic circuit breaker valve 23, the hydraulic HP circuit breaker valve 26 and the continuous water discharge valve to nature 31.
Lors de la mise en fonctionnement de l’installation, différentes étapes se déroulent dans les systèmes primaire 20 et secondaire 56.When the installation is put into operation, different stages take place in the primary 20 and secondary 56 systems.
Dans le système secondaire, les étapes suivantes se déroulent :In the secondary system, the following steps take place:
- la vanne d’injection de l’eau 44 dans le système secondaire 56 se ferme,- the water injection valve 44 in the secondary system 56 closes,
- la vanne d’aspiration de l’eau 43 du bac de récupération de l’eau 42 s’ouvre.- the water suction valve 43 of the water recovery tank 42 opens.
Dans le système primaire, les étapes suivantes se déroulent :In the primary system, the following steps take place:
- la vanne d’évacuation de l’eau en refoulement 28 se ferme, la vanne HP pour le refoulement 29 se ferme,- the discharge water discharge valve 28 closes, the HP valve for discharge 29 closes,
- la vanne d’évacuation de l’eau en aspiration 30 s’ouvre,- the suction water evacuation valve 30 opens,
- la vanne HP pour l’aspiration 27 s’ouvre.- the HP valve for suction 27 opens.
Description du mouvement d’aspiration :Description of the suction movement:
Selon un mouvement d’aspiration du système primaire 20, l’eau HP contenue dans le réservoir de distribution d’eau HP 57 entre dans le circuit par la vanne HP pour l’aspiration 27. Dans une position initiale (première position), le piston se trouve à gauche du corps du vérin hydraulique HP 33 du circuit primaire. L’action de l’eau HP entrant dans le corps du vérin hydraulique HP 33 du circuit primaire permet de pousser le piston 35 du vérin hydraulique du circuit primaire vers la droite (deuxième position).According to a suction movement of the primary system 20, the HP water contained in the HP water distribution tank 57 enters the circuit through the HP valve for suction 27. In an initial position (first position), the piston is located on the left of the HP 33 hydraulic cylinder body of the primary circuit. The action of the HP water entering the body of the HP hydraulic cylinder 33 of the primary circuit makes it possible to push the piston 35 of the hydraulic cylinder of the primary circuit to the right (second position).
Dans une variante, non représentée, des moyens de régulation de la vitesse du déplacement du piston évitent la détérioration du piston.In a variant, not shown, means for regulating the speed of movement of the piston prevent deterioration of the piston.
Le piston 37 de la pompe du circuit secondaire se déplace également vers la droite (deuxième position) dans le corps 34 de la pompe hydraulique du circuit secondaire jusqu’aux capteurs d’inversion aspiration - refoulement 39.The piston 37 of the secondary circuit pump also moves to the right (second position) in the body 34 of the secondary circuit hydraulic pump to the suction-discharge reversal sensors 39.
Dans une variante, les capteurs d’inversion aspiration - refoulement 39 ou refoulement - aspiration 40 sont des capteurs de fin de course du piston 35 du vérin hydraulique du circuit primaire ou du piston 37 de la pompe du circuit secondaire. Les capteurs de refoulement - aspiration 40 sont situés dans le coffrage de jonction 38 entre le corps de la pompe et la canalisation d’aspiration et de refoulement.In a variant, the suction - discharge 39 or discharge - suction 40 reversing sensors are limit switches for the piston 35 of the hydraulic cylinder of the primary circuit or of the piston 37 of the pump of the secondary circuit. The discharge-suction sensors 40 are located in the junction formwork 38 between the pump body and the suction and discharge pipe.
Un volume d’eau HP remplit le corps du vérin hydraulique HP 33 du circuit primaire.A volume of HP water fills the body of the HP 33 hydraulic cylinder of the primary circuit.
L’eau est prélevée dans la réserve secondaire 42 et passe à travers la vanne d’aspiration de l’eau du bac de récupération 43. Un volume d’eau remplit le corps de la pompe 34 hydraulique du circuit secondaire.The water is taken from the secondary reserve 42 and passes through the water suction valve of the recovery tank 43. A volume of water fills the body of the hydraulic pump 34 of the secondary circuit.
Description du mouvement de refoulement :Description of the repression movement:
Selon un mouvement de refoulement, différentes étapes se déroulent dans les systèmes primaire 20 et secondaire 56.According to a displacement movement, different stages take place in the primary 20 and secondary 56 systems.
Dans le système secondaire, la vanne d’aspiration de l’eau 43 présente dans le bac de récupération 42 de l’eau se ferme.In the secondary system, the water suction valve 43 present in the water recovery tank 42 closes.
Dans le système primaire, les étapes suivantes se déroulent :In the primary system, the following steps take place:
- la vanne HP pour l’aspiration 27 se ferme,- the HP valve for suction 27 closes,
- la vanne d’évacuation de l’eau en aspiration 30 se ferme,- the suction water drain valve 30 closes,
- la vanne d’évacuation de l’eau en refoulement 28 s’ouvre,- the discharge water discharge valve 28 opens,
- la vanne HP pour le refoulement 29 s’ouvre.- the HP valve for discharge 29 opens.
Selon un mouvement de refoulement, le piston 35 du vérin hydraulique du circuit primaire se déplace vers la gauche (première position). Le piston 37 de la pompe du circuit secondaire se déplace également vers la gauche (première position) dans le corps 34 de la pompe hydraulique du circuit secondaire. Le piston 37 de la pompe du circuit secondaire se déplace jusqu’aux capteurs d’inversion refoulement - aspiration 40.According to a discharge movement, the piston 35 of the hydraulic cylinder of the primary circuit moves to the left (first position). The piston 37 of the secondary circuit pump also moves to the left (first position) in the body 34 of the secondary circuit hydraulic pump. The piston 37 of the secondary circuit pump moves to the discharge-suction reversal sensors 40.
Lorsque le piston 37 de la pompe du circuit secondaire va vers la gauche dans le mouvement de refoulement, la prise d’air à pression atmosphérique 41 permet de remplir d’air le corps de la pompe hydraulique du circuit secondaire 34.When the piston 37 of the secondary circuit pump goes to the left in the discharge movement, the air intake at atmospheric pressure 41 makes it possible to fill the body of the hydraulic pump of the secondary circuit 34 with air.
La vanne d’injection de l’eau 44 dans le circuit secondaire s’ouvre, faisant remonter l’eau dans le bac 47 via le conduit pour le refoulement de l’eau du circuit secondaire 45.The valve for injecting water 44 into the secondary circuit opens, bringing the water back into the tank 47 via the conduit for the delivery of water from the secondary circuit 45.
Un clapet anti-retour 49 situé en partie basse du bac 47 maintient l’eau 48 dans le bac 47. Le clapet anti-retour communique avec la vanne de routage 32.A non-return valve 49 located in the lower part of the tank 47 keeps the water 48 in the tank 47. The non-return valve communicates with the routing valve 32.
Dans un mode de réalisation, il n’y a pas de clapet anti retour. Le clapet anti-retour permet d’assurer l’étanchéité du bac 47, même si celle-ci est assurée par la vanne 32.In one embodiment, there is no check valve. The non-return valve ensures the tightness of the tank 47, even if this is ensured by the valve 32.
Le bac 47 est équipé d’une grille anti-turbulence pour assurer un écoulement laminaire de l’eau dans le déversoir 52.The tank 47 is equipped with an anti-turbulence grid to ensure a laminar flow of water in the weir 52.
La vanne de routage de l’eau évacuée vers le pylône 32 sert à faire un appoint d’eau dans le bac 47 pour charger le système secondaire en fluide.The valve for routing the water discharged to the pylon 32 is used to top up the water in the tank 47 to charge the secondary system with fluid.
Description du fonctionnement de l’installation :Description of the operation of the installation:
L’eau 48 contenue dans le bac 47 est déversée dans des augets 54. Dans ce cas les augets 54 sont montés à l’endroit, l’ouverture est orientée vers un déversoir 52 situé en haut de pylône 46. Le déversoir 52 assure l’alimentation des augets 54 en eau. Le débit d’eau du déversoir pour l’alimentation des augets est modulé par des vannes 51 pour l’alimentation des augets 54. Les augets 54 sont fixés sur un élément rotatif 55 tel qu’une courroie, qui entraîne des pignons 53. Le remplissage des augets 54 en eau entraîne le déplacement de la courroie par effet de la gravité. Les pignons 53 sont reliés à un alternateur, non représenté, qui produit de l’électricité.The water 48 contained in the tank 47 is poured into buckets 54. In this case the buckets 54 are mounted upright, the opening is oriented towards a weir 52 located at the top of the pylon 46. The weir 52 ensures the supply of the buckets 54 with water. The water flow rate from the spillway for feeding the buckets is modulated by valves 51 for feeding the buckets 54. The buckets 54 are fixed to a rotary element 55 such as a belt, which drives sprockets 53. The filling the buckets 54 with water causes the belt to move by the effect of gravity. The pinions 53 are connected to an alternator, not shown, which produces electricity.
La figure 3 représente une vue en coupe selon l’axe noté A sur la figure 2. Il est représenté la courroie présentant des augets 54 et fixée aux pignons 53. Les cercles en pointillés représentent plusieurs installations montées en parallèle.3 shows a sectional view along the axis noted A in Figure 2. It is shown the belt having buckets 54 and fixed to the gables 53. The dotted circles represent several installations mounted in parallel.
La figure 3 montre une configuration où les mouvements d’aspiration et de refoulement sont assurés par un montage de trois installations montées en parallèle montrant trois états de remplissage différents (en décalés). Les références sont notées sur une seule installation montrée par les pointillés. Dans la réserve secondaire 42 sont représentés trois coffrages de jonction 38, trois corps de la pompe hydraulique du circuit secondaire 34 et trois corps du vérin hydraulique HP du circuit primaire 33. Dans le coffrage de jonction 38 sont placés les capteurs d’inversion refoulement-aspiration 40. Le corps de la pompe hydraulique du circuit secondaire 34 comprend le piston de la pompe du circuit secondaire 37 et des capteurs d’inversion aspiration-refoulement 39. Le piston de la pompe du circuit secondaire 37 est relié par une tige du système vérin-pompe 36 au piston du vérin hydraulique du circuit primaire 35, lui-même contenu dans le corps du vérin hydraulique 33 HP du circuit primaire.Figure 3 shows a configuration where the suction and discharge movements are ensured by mounting three installations mounted in parallel showing three different filling states (offset). The references are noted on a single installation shown by the dotted lines. In the secondary reserve 42 are represented three junction forms 38, three bodies of the hydraulic pump of the secondary circuit 34 and three bodies of the HP hydraulic cylinder of the primary circuit 33. In the junction form 38 are placed the discharge reversal sensors- suction 40. The body of the secondary circuit hydraulic pump 34 comprises the piston of the secondary circuit pump 37 and suction-discharge reversal sensors 39. The piston of the secondary circuit pump 37 is connected by a system rod pump cylinder 36 to the piston of the hydraulic cylinder of the primary circuit 35, itself contained in the body of the hydraulic cylinder 33 HP of the primary circuit.
La figure 4 représente une variante du schéma de la figure 2 en coupe du pylône. On retrouve certains éléments mentionnés à la figure 2.FIG. 4 represents a variant of the diagram of FIG. 2 in section of the pylon. There are certain elements mentioned in Figure 2.
Sur cette figure, il est montré un support 220 métallique de l’axe du pignon 223 bas. Un socle 227 supporte l’ensemble du système secondaire. L’axe du pignon bas223 est maintenu par deux roulements à billes 221.In this figure, there is shown a metal support 220 of the pinion axis 223 bottom. A base 227 supports the entire secondary system. The axis of the low pinion223 is held by two ball bearings 221.
Un coffrage étanche 226 est représenté autour de l’élément rotatif 55. Au niveau du pignon haut, il y a une prise d’air 225. L’axe du pignon haut 222 est maintenu par deux roulements à billes 221.A sealed formwork 226 is shown around the rotary element 55. At the top gable, there is an air intake 225. The axis of the high gable 222 is held by two ball bearings 221.
Il est également représenté des connecteurs électrique 224 et une alimentation électrique 230 pour commander l’ouverture et la fermeture des vannes de distribution de l’air comprimé dans les augets 54.There are also shown electrical connectors 224 and a power supply 230 for controlling the opening and closing of the compressed air distribution valves in the buckets 54.
Un autre roulement à bille 221 maintient l’extrémité de l’axe du pignon bas 223.Another ball bearing 221 maintains the end of the pinion axis 223.
La flèche 228 représente une partie de l’élément rotatif 55 immergée dans l’eau et la flèche 229 représente un espace d’air à pression atmosphérique.The arrow 228 represents a part of the rotary element 55 immersed in water and the arrow 229 represents an air space at atmospheric pressure.
La figure 5 reprend certains éléments de la figure 2.Figure 5 shows some elements of Figure 2.
La figure 5 représente selon un autre mode de réalisation particulier une installation pour produire de l'électricité à partir d’eau sous pression en utilisant l'eau disponible dans des vallées et des montagnes.FIG. 5 represents according to another particular embodiment an installation for producing electricity from water under pressure using the water available in valleys and mountains.
L’installation comporte un système primaire 20 composé d’une réserve d’eau en haute altitude non représentée, par exemple le sommet d’une montagne. L’eau est dirigée des centaines de mètres plus bas via des moyens de conduite forcée 22, dans une cuve de distribution d’eau haute pression 24. L’installation comporte un système primaire 20 composé d’au moins un circuit primaire. L’installation comporte un système secondaire 56 composé d’un fluide en circuit fermé. Dans cet exemple le fluide est de l’air.The installation comprises a primary system 20 composed of a high altitude water reserve, not shown, for example the top of a mountain. The water is directed hundreds of meters below via penstock means 22, in a high-pressure water distribution tank 24. The installation comprises a primary system 20 composed of at least one primary circuit. The installation comprises a secondary system 56 composed of a fluid in a closed circuit. In this example the fluid is air.
Une vanne hydraulique HP de coupe circuit général 23 est placée audessus de la cuve de distribution d’eau HP 24 pour l’arrêt du système, permettant la maintenance de l’installation. L’eau HP contenue dans la cuve de distribution d’eau HP 24 est injectée vers le système secondaire 56 à l’aide de la vanne HP hydraulique coupe circuit 26 du système primaire 20. La vanne HP hydraulique coupe circuit 26 est située sous la cuve de distribution d’eau HP 24.A general circuit hydraulic HP valve 23 is placed above the HP water distribution tank 24 for shutting down the system, allowing maintenance of the installation. The HP water contained in the HP water distribution tank 24 is injected into the secondary system 56 using the hydraulic circuit breaker HP valve 26 of the primary system 20. The hydraulic circuit breaker HP valve 26 is located under the HP 24 water distribution tank.
Dans une variante, non représentée, il existe plusieurs points de sortie.In a variant, not shown, there are several exit points.
Lorsque la vanne HP hydraulique coupe circuit 26 est ouverte, l’eau provenant de la cuve de distribution d’eau HP 24 entre dans un réservoir de distribution d’eau HP 57.When the hydraulic circuit breaker HP valve 26 is open, the water from the HP water distribution tank 24 enters a HP 57 water distribution tank.
De part et d’autre du réservoir de distribution d’eau HP 57 se trouvent une vanne HP pour l’aspiration 27 et une vanne HP pour le refoulement 29.On either side of the HP water distribution tank 57 is an HP valve for suction 27 and an HP valve for discharge 29.
Les mouvements d’eau (aspiration ou refoulement) HP servent à déplacer le piston 35 du vérin hydraulique du circuit primaire situé dans le corps du vérin hydraulique HP 33 du circuit primaire. A l’arrêt, le piston 35 du vérin hydraulique du circuit primaire est situé dans la partie gauche (première position) du corps du vérin hydraulique HP 33 du circuit primaire.The movements of water (suction or discharge) HP are used to move the piston 35 of the hydraulic cylinder of the primary circuit located in the body of the hydraulic cylinder HP 33 of the primary circuit. When stopped, the piston 35 of the hydraulic cylinder of the primary circuit is located in the left part (first position) of the body of the hydraulic cylinder HP 33 of the primary circuit.
Dans cet exemple de réalisation, l’installation fonctionne selon deux configurations :In this exemplary embodiment, the installation operates in two configurations:
- pour l’aspiration, on passe de gauche à droite (première position à la deuxième position),- for suction, we go from left to right (first position to second position),
- pour le refoulement, on passe de droite à gauche (deuxième position à la première position).- for delivery, we go from right to left (second position to the first position).
Ci-dessous la description des différents modes de fonctionnement.Below is a description of the different operating modes.
Système à l’arrêt : mise sous tension :System stopped: power on:
Lorsque le système primaire 20 est à l’arrêt, les vannes HP hydrauliques du circuit primaire suivantes sont fermées : la vanne HP pour l’aspiration 27, la vanne d’évacuation de l’eau en refoulement 28, la vanne HP pour le refoulement 29, la vanne d’évacuation de l’eau 30, la vanne d’aspiration de l’air pour le refoulement 143, la vanne d’injection de l’air dans le circuit secondaire 144 et la vanne d’aspiration de l’air pour l’aspiration 145.When the primary system 20 is stopped, the hydraulic HP valves of the following primary circuit are closed: the HP valve for suction 27, the discharge water discharge valve 28, the HP valve for discharge 29, the water discharge valve 30, the air suction valve for the discharge 143, the air injection valve in the secondary circuit 144 and the suction valve air for suction 145.
Les vannes HP hydrauliques du circuit primaire suivantes sont ouvertes : la vanne HP hydraulique coupe circuit général 23 et la vanne HP hydraulique coupe circuit 26.The following primary circuit hydraulic HP valves are open: the general circuit hydraulic HP valve 23 and the circuit circuit hydraulic HP valve 26.
Description du mouvement d’aspiration :Description of the suction movement:
Différentes étapes se déroulent dans les systèmes primaire 20 et secondaire 56.Different stages take place in the primary 20 and secondary 56 systems.
Dans le système secondaire, les étapes suivantes se déroulent :In the secondary system, the following steps take place:
- la vanne d’injection de l’air dans le circuit secondaire 146 se ferme,- the air injection valve in the secondary circuit 146 closes,
- la vanne d’aspiration de l’air pour l’aspiration 145 s’ouvre,- the air suction valve for suction 145 opens,
- la vanne d’aspiration de l’air pour le refoulement 143 se ferme,- the air suction valve for delivery 143 closes,
- la vanne d’injection de l’air dans le circuit secondaire 144 s’ouvre.- the air injection valve in the secondary circuit 144 opens.
Dans le système primaire, les étapes suivantes se déroulent :In the primary system, the following steps take place:
- la vanne d’évacuation de l’eau en refoulement 28 se ferme,- the discharge water discharge valve 28 closes,
- la vanne HP pour le refoulement 29 se ferme- the HP valve for delivery 29 closes
- la vanne d’évacuation de l’eau 30 s’ouvre,- the water drain valve 30 opens,
- la vanne HP pour l’aspiration 27 s’ouvre.- the HP valve for suction 27 opens.
Selon un mouvement d’aspiration du système primaire 20, l’eau HP contenue dans le réservoir de distribution d’eau HP 57 entre dans le circuit par la vanne HP pour l’aspiration 27. Dans une position initiale, le piston se trouve à gauche du corps du vérin hydraulique HP 33 (première position) du circuit primaire. L’action de l’eau HP permet de pousser le piston 35 du vérin hydraulique du circuit primaire vers la droite (deuxième position).According to a suction movement of the primary system 20, the HP water contained in the HP water distribution tank 57 enters the circuit through the HP valve for suction 27. In an initial position, the piston is located left of the HP 33 hydraulic cylinder body (first position) of the primary circuit. The action of HP water pushes the piston 35 of the hydraulic cylinder of the primary circuit to the right (second position).
Le déplacement du piston 35 du vérin hydraulique du circuit primaire de la gauche (première position) vers la droite (deuxième position) entraîne une compression de l’air présent dans le corps de pompe d’aspiration 134.The displacement of the piston 35 of the hydraulic cylinder of the primary circuit from the left (first position) to the right (second position) causes compression of the air present in the suction pump body 134.
Le circuit secondaire comporte une pompe liée au vérin hydraulique par des pistons solidaires. Le piston d’aspiration 158 est lié au piston 35. Lorsque le piston 35 passe de la gauche vers la droite (première à la deuxième position) il entraîne le mouvement rectiligne du piston d’aspiration 158.The secondary circuit includes a pump linked to the hydraulic cylinder by integral pistons. The suction piston 158 is linked to the piston 35. When the piston 35 passes from left to right (first to second position) it causes the rectilinear movement of the suction piston 158.
Dans une variante, un système de capteur 153 limite l’amplitude du déplacement du piston et évite la détérioration du piston.In a variant, a sensor system 153 limits the amplitude of movement of the piston and prevents deterioration of the piston.
Dans le système secondaire, la vanne d’aspiration de l’air pour le refoulement 143 se ferme. La vanne d’injection de l’air dans le circuit secondaire 144 s’ouvre. L’air comprimé est alors envoyé dans le bac de récupération de l’air comprimé 142.In the secondary system, the air suction valve for discharge 143 closes. The air injection valve in the secondary circuit 144 opens. The compressed air is then sent to the compressed air recovery tank 142.
Lorsque le piston 35 va vers la droite dans le mouvement d’aspiration, l’aspiration-refoulement d’air de la pompe d’aspiration 160 permet de remplir le corps de la pompe d’aspiration 134. L’aspiration-refoulement d’air de la pompe de refoulement 161 permet de chasser l’air du corps de la pompe de refoulement 135.When the piston 35 goes to the right in the suction movement, the suction-discharge of air from the suction pump 160 makes it possible to fill the body of the suction pump 134. The suction-discharge of air from the discharge pump 161 allows air to be expelled from the body of the discharge pump 135.
Description du mouvement de refoulement :Description of the repression movement:
Différentes étapes se déroulent dans les systèmes primaire 20 et secondaire 56.Different stages take place in the primary 20 and secondary 56 systems.
Dans le système secondaire, les étapes suivantes se déroulent :In the secondary system, the following steps take place:
- la vanne d’aspiration de l’air pour l’aspiration 145 se ferme,- the air suction valve for suction 145 closes,
- la vanne d’injection de l’air dans le circuit secondaire 146 s’ouvre,- the air injection valve in the secondary circuit 146 opens,
- la vanne d’injection de l’air dans le circuit secondaire 144 se ferme.- the air injection valve in the secondary circuit 144 closes.
- la vanne d’aspiration de l’air pour le refoulement 143 s’ouvre,- the air suction valve for discharge 143 opens,
Dans le système primaire, les étapes suivantes se déroulent :In the primary system, the following steps take place:
- la vanne d’évacuation de l’eau 30 se ferme,- the water drain valve 30 closes,
- la vanne HP pour l’aspiration 27 se ferme- the HP valve for suction 27 closes
- la vanne d’évacuation de l’eau en refoulement 28 s’ouvre,- the discharge water discharge valve 28 opens,
- la vanne HP pour le refoulement 29 s’ouvre.- the HP valve for discharge 29 opens.
Selon un mouvement de refoulement, le piston 35 du vérin hydraulique du circuit primaire se déplace vers la première position. L’eau contenue dans le corps du vérin hydraulique HP 33 du circuit primaire est évacuée par les vannes d’évacuation de l’eau 28.According to a delivery movement, the piston 35 of the hydraulic cylinder of the primary circuit moves to the first position. The water contained in the body of the HP hydraulic cylinder 33 of the primary circuit is evacuated by the water evacuation valves 28.
Le déplacement du piston 35 du vérin hydraulique du circuit primaire de la droite (deuxième position) vers la gauche (première position) entraîne une compression de l’air présent dans le corps de pompe 135.The displacement of the piston 35 of the hydraulic cylinder of the primary circuit from the right (second position) to the left (first position) causes compression of the air present in the pump body 135.
Le circuit secondaire comporte une pompe liée au vérin hydraulique par des pistons solidaires. Le piston de refoulement 159 est lié au piston 35. Lorsque le piston 35 passe de la droite vers la gauche (deuxième à la première position) il entraîne le mouvement rectiligne du piston de refoulement 159.The secondary circuit includes a pump linked to the hydraulic cylinder by integral pistons. The discharge piston 159 is linked to the piston 35. When the piston 35 passes from right to left (second to first position) it causes the rectilinear movement of the discharge piston 159.
Lorsque le piston 35 va vers la gauche dans le mouvement de refoulement, l’aspiration-refoulement d’air de la pompe de refoulement 161 permet de remplir le corps de la pompe de refoulement 135. L’aspirationrefoulement d’air de la pompe d’aspiration 160 permet de chasser l’air du corps de la pompe d’aspiration 134.When the piston 35 goes to the left in the discharge movement, the suction-discharge of air from the discharge pump 161 makes it possible to fill the body of the discharge pump 135. The suction-discharge of the pump d the suction 160 makes it possible to expel the air from the body of the suction pump 134.
L’air comprimé contenu dans le bac de récupération de l’air 142 est envoyé dans le bac de la réserve grâce à un détendeur d’air comprimé 157.The compressed air contained in the air recovery tank 142 is sent to the reserve tank using a compressed air regulator 157.
L’air contenu dans le bac de la réserve 147 est envoyé dans des augets 54. Une buse d’admission de l’air comprimé 152 assure l’alimentation des augets 54 en air comprimé. Des vannes de distribution de l’air comprimé 156 envoient l’air sous les augets 54. Le débit d’air issue de la buse d’admission de l’air comprimé 152 assure la vitesse de remplissage des augets en fonction de leur volume. Dans ce cas, les augets 54 sont montés à l’envers au niveau des vannes de distribution de l’air comprimé 156.The air contained in the reserve tank 147 is sent to buckets 54. A compressed air intake nozzle 152 supplies the buckets 54 with compressed air. Compressed air distribution valves 156 send air under the buckets 54. The air flow from the compressed air intake nozzle 152 ensures the filling speed of the buckets as a function of their volume. In this case, the buckets 54 are mounted upside down at the level of the compressed air distribution valves 156.
Les augets 54 sont fixés sur une courroie qui entraîne des pignons 53. Dans cet exemple de réalisation, les augets sont montés à l’inverse de la figureThe buckets 54 are fixed on a belt which drives sprockets 53. In this exemplary embodiment, the buckets are mounted opposite to the figure
2. Le remplissage des augets 54 en air entraîne le déplacement de la courroie. Les pignons 53 sont reliés à un alternateur (non représenté sur la figure 2), qui 5 produit de l’électricité.2. The filling of the buckets 54 with air causes the belt to move. The sprockets 53 are connected to an alternator (not shown in FIG. 2), which produces electricity.
La figure 6 représente une vue schématique en coupe des différentes altitudes. Sur la figure 6 est représentée la zone de récupération de l’eau à au moins 1000m d’altitude dans un mode de réalisation. Dans un mode de 10 réalisation représenté, la récupération de l’eau s’effectue entre 1000 et 5000m, voir la flèche F2. La zone irrigable est également représentée, en dessous de 1000m. Dans un autre mode de réalisation représenté, la zone irrigable est située entre 300 et 600m, voir la flèche F1. L’emplacement de la réserve secondaire 42 et de la réserve d’eau en altitude 21 sont également 15 représentés.Figure 6 shows a schematic sectional view of the different altitudes. In Figure 6 is shown the water recovery zone at least 1000m above sea level in one embodiment. In an embodiment shown, the water is collected between 1000 and 5000m, see arrow F2. The irrigable area is also represented, below 1000m. In another embodiment shown, the irrigable area is located between 300 and 600m, see arrow F1. The location of the secondary reserve 42 and of the water reserve at altitude 21 are also shown.
NOMENCLATURENOMENCLATURE
20. système primaire20. primary system
21. réserve d’eau en altitude21. water reserve at altitude
22. conduite forcée d’eau HP (Haute Pression)22. HP (High Pressure) water penstock
23. vanne HP hydraulique coupe circuit général23. general hydraulic HP cut-off valve
24. cuve de distribution d’eau HP24. HP water distribution tank
25. points de sortie25. exit points
26. vanne HP hydraulique coupe circuit26. hydraulic HP circuit breaker valve
27. vanne HP pour l’aspiration27. HP valve for suction
28. vanne d’évacuation de l’eau en refoulement28. discharge water valve
29. vanne HP pour le refoulement29. HP valve for delivery
30. vanne d’évacuation de l’eau en aspiration30. suction water drain valve
31. vanne d’évacuation de l’eau en continue vers la nature31. continuous water drain valve to nature
32. vanne de routage de l’eau32. water routing valve
33. corps du vérin hydraulique HP du circuit primaire33. HP hydraulic cylinder body of the primary circuit
34. corps de la pompe hydraulique du circuit secondaire34. body of the secondary circuit hydraulic pump
35. piston du vérin hydraulique du circuit primaire35. piston of the hydraulic cylinder of the primary circuit
36. tige du système vérin-pompe36. pump cylinder rod
37. piston de la pompe du circuit secondaire37. piston of the secondary circuit pump
38. coffrage de jonction entre le corps de la pompe et canalisation d’aspiration et de refoulement38. junction formwork between the pump body and suction and discharge line
39. capteur d’inversion aspiration - refoulement39. suction-discharge reversing sensor
40. capteur d’inversion refoulement - aspiration40. return-to-suction reversing sensor
41. prise d’air à pression atmosphérique41. air intake at atmospheric pressure
42. réserve secondaire42. secondary reserve
43. vanne d’aspiration de l’eau du bac de récupération43. water suction valve of the recovery tank
44. vanne d’injection de l’eau dans le circuit secondaire44. water injection valve in the secondary circuit
45. conduit pour le refoulement de l’eau du circuit secondaire45. conduit for the delivery of water from the secondary circuit
46. pylône46. pylon
47. bac47. bac
48. eau48. water
49. clapet anti-retour49. check valve
50. grille anti-turbulence50. anti-turbulence grid
51. vannes pour alimentation des augets en eau51. valves for supplying water to the buckets
52. déversoir pour l’alimentation des augets en eau52. weir for feeding the water buckets
53. pignon entraîné par la courroie qui porte les augets53. pinion driven by the belt carrying the buckets
54. augets54. buckets
55. élément rotatif55. rotary element
56. système secondaire56. secondary system
57. réservoir de distribution d’eau HP57. HP water distribution tank
58. conduite58. conduct
59. conduite de distribution d’eau59. water distribution pipe
134. corps de la pompe d’aspiration134. body of the suction pump
135. corps de la pompe de refoulement135. body of the discharge pump
142. bac de récupération de l’air comprimé142. compressed air recovery tank
143. vanne d’aspiration de l’air pour le refoulement143. air suction valve for discharge
144. vanne d’injection de l’air dans le circuit secondaire144. air injection valve in the secondary circuit
145. vanne d’aspiration de l’air pour l’aspiration145. air suction valve for suction
146. vanne d’injection de l’air dans le circuit secondaire146. air injection valve in the secondary circuit
147. bac de la réserve147. reserve tank
152. buse d’admission de l’air comprimé152. compressed air intake nozzle
153. capteur153. sensor
156. vannes de distribution de l’air comprimé156. compressed air distribution valves
157. détendeur à air comprimé157. compressed air regulator
158. piston de la pompe d’aspiration158. piston of the suction pump
159. piston de la pompe de refoulement159. piston of the discharge pump
160. aspiration-refoulement d’air de la pompe d’aspiration160. suction-discharge air from the suction pump
161. aspiration-refoulement d’air de la pompe de refoulement161. suction-discharge air from the discharge pump
220. support métallique de l’axe du pignon220. metal support of pinion axis
221. roulements à bille221. ball bearings
222. axe pignon haut222. high pinion axis
223. axe pignon bas223. low pinion axis
224. connecteurs électrique224. electrical connectors
225. prise d’air225. air intake
226. coffrage étanche de l’élément rotatif226. watertight formwork of the rotary element
227. socle de l’élément rotatif227. base of the rotary element
228. partie de la turbine immergée dans l’eau228. part of the turbine immersed in water
229. espace d’air à pression atmosphérique229. air space at atmospheric pressure
230. alimentation électrique pour commande d’ouverture et de fermeture des vannes de distribution de l’air comprimé dans les augets230. power supply for opening and closing control of the compressed air distribution valves in the buckets
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Also Published As
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