WO2007093416A1 - Very low-head hydroelectric plant - Google Patents

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WO2007093416A1
WO2007093416A1 PCT/EP2007/001314 EP2007001314W WO2007093416A1 WO 2007093416 A1 WO2007093416 A1 WO 2007093416A1 EP 2007001314 W EP2007001314 W EP 2007001314W WO 2007093416 A1 WO2007093416 A1 WO 2007093416A1
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WO
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hydroelectric plant
waterway
upstream
water
fall
Prior art date
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PCT/EP2007/001314
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Inventor
Jean-Pierre Belliard
Original Assignee
Jean-Pierre Belliard
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/08Machine or engine aggregates in dams or the like; Conduits therefor, e.g. diffusors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B17/00Other machines or engines
    • F03B17/06Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head"
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E10/20Hydro energy
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    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/16Mechanical energy storage, e.g. flywheels or pressurised fluids

Definitions

  • the present invention relates to a hydroelectric plant of very low fall.
  • a very low hydro power plant is a plant that uses a useful waterfall of 0.5m to 2.5m to generate electrical energy.
  • a hydroelectric power plant which is installed in the bed of a waterway whose bottom includes, at this location, a difference in height making it possible to create a difference between the upstream level of the waterway and the downstream level of the waterway. waterway.
  • the bottom of the waterway thus comprises a substantially horizontal upstream portion, a substantially horizontal downstream portion and a sloped intermediate portion which follows the drop of the bottom of the waterway and which connects the upstream portion to the downstream portion.
  • This hydroelectric plant comprises a closed pipe which follows the bottom of the waterway, that is to say that the pipe comprises a first substantially horizontal portion corresponding to said upstream portion, a second substantially horizontal portion corresponding to said downstream portion and a third sloping portion corresponding to said intermediate portion.
  • a propeller turbine In the first part is installed a propeller turbine.
  • the turbine is mounted on a horizontal axis which extends towards the downstream of the waterway and which crosses the wall of the pipe at its third portion.
  • the axis then connects to an electric generator that converts the mechanical energy of rotation of the turbine into electrical energy.
  • the electrical energy is then recovered and sent to a conventional distribution network or used on site.
  • the electric generator is placed on a platform whose altitude is between the upstream level of water and the downstream level of water. Because of the design of the pipe, the water is forced to pass through the pipe and thus the generator is still out of the water. By cons, the passage of the axis through the wall of the pipe requires the establishment of a rotating seal and sealed which is expensive and requires maintenance to verify its proper operation and its sealing.
  • An object of the present invention is to provide a hydroelectric plant which does not have the disadvantages of the prior art and which in particular does not use expensive technical components.
  • hydroelectric plant of very low fall the fall extending between the upstream level and the downstream level of a waterway, the hydroelectric plant comprising:
  • each current generation assembly comprising:
  • a drive means disposed inside the channeling means and driven in rotation by the water of the chute; and a rotation shaft substantially parallel to the current lines of the chute, the first end of which is integral with the drive means and the second end of which comprises means for coupling with the electric generator; the hydroelectric plant being such that the second end extends above the upstream level and the electric generator and the coupling means are disposed above the upstream level.
  • the hydroelectric plant of very low drop includes displacement means adapted to move the frame vertically relative to the bearing structure.
  • the displacement means comprise integral racks of the supporting structure, pinions which mesh with the racks, a transmission shaft on which are mounted the pinions and a geared motor integral with the chassis and adapted to drive the shaft in rotation. of transmission.
  • the chassis comprises detection means adapted to detect the water level of the upstream level and control means adapted to control the displacement means as a function of the height thus detected.
  • the detection means comprise a first water detector positioned in the vicinity of the upper part of the inlet of the channeling means and a second water detector positioned at a height between that of the first detector and that of the generator. electrical and coupling means.
  • the frame is provided with a filtering grid disposed at the inlet of the or each channeling means.
  • the hydroelectric plant of very low fall comprises a retaining device which extends from the bottom of the waterway to come flush with the inlet of the or each channeling means.
  • the retaining device is adapted to be positioned in a first position in which it completely closes the waterway upstream of the chute or in a second position in which it partially closes the waterway upstream of the fall.
  • the retaining device comprises an upper portion secured to the frame and a lower portion resting on the bottom of the waterway.
  • the lower edge of the upper part and the upper edge of the lower part overlap.
  • the lower edge of the upper part and the upper edge of the lower part are distant from each other.
  • the hydroelectric plant of very low drop comprises securing means provided to allow to secure the upper part and the lower part.
  • the chute channeling means comprise a water chamber fed with water from the upstream level and a water guide in substantially cylindrical form fed at the outlet of the water chamber.
  • Fig. 1 shows a very low-drop hydroelectric plant 100 which, in the embodiment shown, is provided with two sets of electric power generation 122a and 122b and is disposed in the bed of a waterway.
  • Fig. 2 shows a side view of the hydroelectric plant 100 in operating position in a waterway. The fall extends between the upstream level referenced 210 and the downstream level referenced 212 of the waterway and the number or the dimension of the electrical energy generation assemblies 122a and 122b can be modified according to the width of the waterway or the amount of electrical energy to be supplied.
  • the waterway is constituted by the channel of an existing water mill and for which no civil engineering modification is necessary. Indeed, this channel is intended to receive a paddle wheel and the central hydroelectric 100 according to the invention is perfectly adapted to replace this impeller.
  • the hydroelectric plant of very low fall 100 includes:
  • a supporting structure 104a, 104b a chassis 130 mounted on the supporting structure 104a, 104b;
  • the supporting structure is fixed relative to the banks of the waterway and comprises two rails 104a and 104b.
  • Each rail 104a, 104b is attached to one of the banks of the waterway so that the hydroelectric plant 100 occupies the entire width of the waterway.
  • Each rail 104a, 104b extends vertically from the bottom of the waterway to the top of the upstream level.
  • Each rail 104a, 104b here takes the form of a U in which the frame 130 is positioned and can optionally slide as explained below.
  • Each current generating assembly 122a, 122b comprises:
  • a drive means 118 disposed inside the channeling means 112, 114 and rotated by the water of the chute; and a rotation shaft 120a, 120b substantially parallel to the current lines of the chute, the first end of which is integral with the drive means 1 18 and the second end of which comprises coupling means 204, 206, 208 with the generator electrical 102.
  • the channeling means 112, 114 comprise a water chamber 112 fed with water from the upstream level 212 and a water guide 114 of substantially cylindrical shape and supplied with water leaving the water chamber 112.
  • the electric generator 102 is conventionally in the form of a cylinder which has a pulley 206 at its inlet and which, at the output, delivers an electrical energy that can supply a distribution circuit.
  • Each drive means 118 here takes the form of a propeller which is attached to the rotation shaft 120a, 120b corresponding thereto, but it can take any form as long as its motion generated by the waterfall is a rotation around it of an axis substantially parallel to the current lines of the chute.
  • the propeller 1 18 is positioned inside the water guide 1 14 whose axis is parallel to the flow lines of the chute.
  • the current lines between the upstream level 210 and the downstream level 212 are represented by the arrow 202 in FIG. 2 and the current lines of the fall are represented by the portion 202a of the reference 202.
  • the coupling means 204, 206, 208 here take the form of a pulley 204 mounted on the rotation shaft 120a, 120b, the pulley 206 mounted on the electric generator 102 and a belt 208 mounted between the two pulleys 204, 206.
  • the rotation of the drive means 1 18 causes the rotation of the two pulleys 204 and 206 and therefore the generation of electrical energy by the electric generator 102.
  • the second end of the rotation shaft 120a, 120b extends above the upstream level 210 and the electric generator 102 and the coupling means 204, 206, 208 are disposed above the upstream level.
  • the rotation shaft 120a, 120b is guided by two bearings 214 and 216 which are respectively disposed at the second end and above the upstream level 210.
  • the channeling means and, in particular, the water chamber 1 12 are traversed by the rotation shaft 120a, 120b.
  • Each grid 1 16a, 1 16b allows the passage of upstream water while preventing the passage of objects such as, for example, debris.
  • FIG. 2 shows the hydroelectric plant 100 in a first operating position in which the water level is low while FIG. 3 is a side view of the hydroelectric plant of very low fall in a second operating position in which the water level is high.
  • the upstream level is referenced 310 and the downstream level is referenced 312 and the current lines between the upstream level 310 and the downstream level 312 are represented by the arrow 302.
  • Fig. 4 represents an enlargement of the hydroelectric plant 100 seen from the downstream side.
  • the displacement means 124a, 124b, 126a, 126b, 428 and 430 comprise two racks 124a and 124b, two pinions 126a and 126b, a transmission shaft 430 and a geared motor 428. .
  • Each rack is secured to one of the rails 104a, 104b and extends vertically.
  • the transmission shaft 430 extends between the two rails 104a and 104b and at each of these ends is fixed one of the pinions 126a or 126b.
  • Each pinion 126a, 126b meshes with one of the racks 124a or 124b.
  • the geared motor 428 is integral with the frame 130 and controls the rotation of the transmission shaft 430 and therefore the pinions 126a, 126b and thus the displacement of the frame 130 along the rails 104a and 104b.
  • the frame 130 is provided with detection means adapted to detect the water level of the upstream level and adapted control means for controlling the displacement means 124a, 124b, 126a, 126b, 428, 430 as a function of the height thus detected.
  • the detection means comprise a first water detector positioned in the vicinity of the upper part of the inlet of the channeling means 1 12, 114 and a second water detector positioned at a height between that of the first detector and that of the electric generator 102 and coupling means 204, 206, 208.
  • the second detector is positioned a few centimeters higher than the first detector.
  • the first water detector is arranged to determine when the upstream level 210 drops too much to no longer properly feed the water drop and thus causing a decrease in production energy.
  • the second water detector is arranged to determine when the upstream level 210 rises too much at the risk of immersing the fragile elements.
  • the control means may take the form of a control unit receiving the indications of presence or absence of water from each of the water detectors and emitting an upward or downward order of movement towards the means of control. displacement and, in particular, to the geared motor 428.
  • the frame 130 is provided with a filtering grid 132 arranged at the entry of each channeling means 1 12, 114.
  • a retainer 106, 108 is disposed across the waterway. This retainer 106, 108 prevents the passage of water, creating a dam that the water from the upstream must overcome to reach the downstream.
  • the retaining device 108, 106 thus extends from the bottom of the waterway to come flush with the inlet of each channeling means 1 12, 1 14.
  • the retaining device 106, 108 may be in a first position in which it completely closes the waterway or in a second position in which it partially closes the waterway upstream of the fall to allow free passage of part of the upstream flow downstream and allow the free passage of fish.
  • the retaining device 106, 108 is thus adapted to be positioned in the first position or in the second position.
  • the retaining device comprises an upper portion 108 integral with the frame 130 and a lower portion 106 resting on the bottom of the waterway.
  • the upper part 108 and the lower part 106 take, here, the form of plate extending over the entire width of the waterway.
  • the upper part 108 thus extends the lower part of the inlet of the channeling means 112 and 1 14 downwards and the lower part 106 thus extends from the bottom part of the waterway upwards.
  • the retainer 106, 108 When the retainer 106, 108 is in the first position, that is to say it completely closes the waterway upstream of the chute, the lower edge of the upper portion 108 and the upper edge of the the lower part 106 overlap, thus preventing any passage of water outside the channeling means 112 and 114.
  • This first position is particularly advantageous when the flow rate of the waterway becomes low. Indeed, it is, then, necessary to guarantee a minimum flow passage at the hydroelectric plant 100, and the setting in position of the retaining device 106, 108 in the first position makes it possible to block the upstream water which must back up to overcome the dam thus created and, thus, satisfactorily feed the hydroelectric plant 100.
  • the retainer 106, 108 When the retainer 106, 108 is in the second position, that is to say it partially closes the waterway upstream of the chute, the lower edge of the upper portion 108 and the upper edge of the the lower part 106 are distant from each other. This positioning creates a free space 1 10 through which a portion of the water can flow. This flow is shown in FIG. 1 and FIG. 3 by the reference 304.
  • This second position is the consequence of the lifting of the frame 130 when the level of the waterway increases, as for example, in times of flood. At the bottom of the waterway rests particles of earth or sand which are entrained by the upstream water flow and which agglutinate against the lower part 106.
  • securing means are provided to allow the lower part 106 and the upper part 108 to be secured. These securing means may, for example, take the form of hooks secured to the upper part 108 coming into holes made in the lower part 106 When the lower part 106 and the upper part 108 are integral, it is then sufficient to raise the frame 130 and thus the upper part 108 to raise at the same time the lower part 106.
  • the hydraulic unit 100 can therefore take three characteristic positions.
  • the first position corresponds to the entire filling of the waterway.
  • the second position corresponds to the partial closure of the waterway.
  • a third position corresponds to the stop of the hydraulic unit 100, for example, for maintenance reasons. In this third position, the chassis 130 is lifted so that all the upstream water flow passes below the upper portion 108 without passing into the channeling means 1 12 and 1 14.

Abstract

The invention relates to a very low-head hydroelectric plant (100), the head being measured between the upstream level and the downstream level of a watercourse, the hydroelectric plant (100) comprising: - a bearing structure (104a, 104b) that is fixed with respect to the banks of the watercourse; - a chassis (130) mounted on the bearing structure (104a, 104b) and - at least one electricity-generating assembly (122a, 122b) that is fixed to the said chassis (130), each current-generating assembly (122a, 122b) comprising: - means (112, 114) for channelling the head; - an electric generator (102); - a drive means (118) positioned inside the channelling means (112, 114) and rotated by the falling water; and - a rotation shaft (120a, 120b) substantially parallel to the stream lines of the falling water, the first end of which is secured to the drive means (118) and the second end of which has means of coupling to the electric generator (102); the hydroelectric plant (100) being such that the second end extends above the upstream level and that the electric generator (102) and the coupling means are positioned above the upstream level.

Description

Centrale hydroélectrique de très basse chute Hydroelectric plant of very low fall
La présente invention concerne une centrale hydroélectrique de très basse chute.The present invention relates to a hydroelectric plant of very low fall.
Une centrale hydroélectrique de très basse chute est une centrale qui utilise une chute d'eau utile de 0,5m à 2,5m pour générer une énergie électrique.A very low hydro power plant is a plant that uses a useful waterfall of 0.5m to 2.5m to generate electrical energy.
Dans la suite de la description, le terme amont et le terme aval sont pris en référence à la centrale hydroélectrique.In the remainder of the description, the term upstream and the downstream term are taken with reference to the hydroelectric plant.
On connaît une centrale hydroélectrique qui est installée dans le lit d'une voie d'eau dont le fond comporte, à cet endroit, un dénivelé permettant de créer une différence entre le niveau amont de la voie d'eau et le niveau aval de la voie d'eau. Le fond de la voie d'eau comprend ainsi une partie amont sensiblement horizontale, une partie avale sensiblement horizontale et une partie intermédiaire en pente qui suit le dénivelé du fond de la voie d'eau et qui relie la partie amont à la partie avale.A hydroelectric power plant is known which is installed in the bed of a waterway whose bottom includes, at this location, a difference in height making it possible to create a difference between the upstream level of the waterway and the downstream level of the waterway. waterway. The bottom of the waterway thus comprises a substantially horizontal upstream portion, a substantially horizontal downstream portion and a sloped intermediate portion which follows the drop of the bottom of the waterway and which connects the upstream portion to the downstream portion.
Cette centrale hydroélectrique comprend une canalisation fermée qui suit le fond de la voie d'eau, c'est-à-dire que la canalisation comprend une première partie sensiblement horizontale correspondant à ladite partie amont, une deuxième partie sensiblement horizontale correspondant à ladite partie avale et une troisième partie en pente correspondant à ladite partie intermédiaire. Dans la première partie est installée une turbine à hélice. La turbine est montée sur un axe horizontal qui s'étend en direction de l'aval de la voie d'eau et qui traverse la paroi de la canalisation au niveau de sa troisième partie. L'axe vient alors se connecter à une génératrice électrique qui transforme l'énergie mécanique de rotation de la turbine en énergie électrique. L'énergie électrique est alors récupérée et envoyée dans un réseau de distribution classique ou utilisée sur place.This hydroelectric plant comprises a closed pipe which follows the bottom of the waterway, that is to say that the pipe comprises a first substantially horizontal portion corresponding to said upstream portion, a second substantially horizontal portion corresponding to said downstream portion and a third sloping portion corresponding to said intermediate portion. In the first part is installed a propeller turbine. The turbine is mounted on a horizontal axis which extends towards the downstream of the waterway and which crosses the wall of the pipe at its third portion. The axis then connects to an electric generator that converts the mechanical energy of rotation of the turbine into electrical energy. The electrical energy is then recovered and sent to a conventional distribution network or used on site.
La génératrice électrique est disposée sur une plateforme dont l'altitude est comprise entre le niveau amont de l'eau et le niveau aval de l'eau. De part la conception de la canalisation, l'eau est obligée de passer dans la canalisation et ainsi le générateur est toujours hors de l'eau. Par contre, le passage de l'axe à travers la paroi de la canalisation nécessite la mise en place d'un joint tournant et étanche ce qui est onéreux et nécessite une maintenance afin de vérifier son bon fonctionnement et son étanchéité.The electric generator is placed on a platform whose altitude is between the upstream level of water and the downstream level of water. Because of the design of the pipe, the water is forced to pass through the pipe and thus the generator is still out of the water. By cons, the passage of the axis through the wall of the pipe requires the establishment of a rotating seal and sealed which is expensive and requires maintenance to verify its proper operation and its sealing.
L'utilisation d'un tel joint n'est donc pas compatible avec une centrale hydroélectrique dont les coûts de mise en place et de maintenance doivent être faibles.The use of such a seal is not compatible with a hydroelectric plant whose implementation and maintenance costs must be low.
Un objet de la présente invention est de proposer une centrale hydroélectrique qui ne présente pas les inconvénients de l'art antérieur et qui en particulier n'utilise pas de composants techniques onéreux.An object of the present invention is to provide a hydroelectric plant which does not have the disadvantages of the prior art and which in particular does not use expensive technical components.
A cet effet, est proposée une centrale hydroélectrique de très basse chute, la chute s'étendant entre le niveau amont et le niveau aval d'une voie d'eau, la centrale hydroélectrique comprenant:For this purpose, there is proposed a hydroelectric plant of very low fall, the fall extending between the upstream level and the downstream level of a waterway, the hydroelectric plant comprising:
-une structure portante fixe par rapport aux berges de la voie d'eau;a fixed load-bearing structure with respect to the banks of the waterway;
-un châssis monté sur la structure portante, eta chassis mounted on the supporting structure, and
-au moins un ensemble de génération d'énergie électrique fixé audit châssis, chaque ensemble de génération de courant comprenant:at least one electrical power generation assembly fixed to said chassis, each current generation assembly comprising:
-des moyens de canalisation de la chute;means for channeling the fall;
-une génératrice électrique;an electric generator;
-un moyen d'entraînement disposé à l'intérieur des moyens de canalisation et entraîné en rotation par l'eau de la chute; et -un arbre de rotation sensiblement parallèle aux lignes de courant de la chute, dont la première extrémité est solidaire du moyen d'entraînement et dont la deuxième extrémité comporte des moyens de couplage avec la génératrice électrique; la centrale hydroélectrique étant telle que la deuxième extrémité s'étend au- dessus du niveau amont et que la génératrice électrique et les moyens de couplage sont disposé au-dessus du niveau amont.a drive means disposed inside the channeling means and driven in rotation by the water of the chute; and a rotation shaft substantially parallel to the current lines of the chute, the first end of which is integral with the drive means and the second end of which comprises means for coupling with the electric generator; the hydroelectric plant being such that the second end extends above the upstream level and the electric generator and the coupling means are disposed above the upstream level.
Selon un mode de réalisation particulier, la centrale hydroélectrique de très basse chute comprend des moyens de déplacement adaptés pour déplacer verticalement le châssis par rapport à la structure portante.According to a particular embodiment, the hydroelectric plant of very low drop includes displacement means adapted to move the frame vertically relative to the bearing structure.
Avantageusement, les moyens de déplacement comprennent des crémaillères solidaires de la structure portante, des pignons qui engrènent avec les crémaillères, un arbre de transmission sur lequel sont montés les pignons et un moto-réducteur solidaire du châssis et adapté pour entraîner en rotation l'arbre de transmission.Advantageously, the displacement means comprise integral racks of the supporting structure, pinions which mesh with the racks, a transmission shaft on which are mounted the pinions and a geared motor integral with the chassis and adapted to drive the shaft in rotation. of transmission.
Avantageusement, le châssis comprend des moyens de détection adaptés pour détecter la hauteur d'eau du niveau amont et des moyens de commande adaptés pour commander les moyens de déplacements en fonction de la hauteur ainsi détectée.Advantageously, the chassis comprises detection means adapted to detect the water level of the upstream level and control means adapted to control the displacement means as a function of the height thus detected.
Avantageusement, les moyens de détection comprennent un premier détecteur d'eau positionné au voisinage de la partie supérieure de l'entrée des moyens de canalisation et un deuxième détecteur d'eau positionné à une hauteur comprise entre celle du premier détecteur et celle de la génératrice électrique et des moyens de couplage.Advantageously, the detection means comprise a first water detector positioned in the vicinity of the upper part of the inlet of the channeling means and a second water detector positioned at a height between that of the first detector and that of the generator. electrical and coupling means.
Avantageusement, le châssis est muni d'une grille de filtration disposée à l'entrée du ou de chaque moyen de canalisation.Advantageously, the frame is provided with a filtering grid disposed at the inlet of the or each channeling means.
Avantageusement, la centrale hydroélectrique de très basse chute comprend un dispositif de retenue qui s'étend à partir du fond de la voie d'eau jusqu'à venir affleurer l'entrée du ou de chaque moyen de canalisation.Advantageously, the hydroelectric plant of very low fall comprises a retaining device which extends from the bottom of the waterway to come flush with the inlet of the or each channeling means.
Avantageusement, le dispositif de retenue est adapté à se positionner dans une première position dans laquelle, il obture entièrement la voie d'eau en amont de la chute ou dans une deuxième position dans laquelle, il obture partiellement la voie d'eau en amont de la chute.Advantageously, the retaining device is adapted to be positioned in a first position in which it completely closes the waterway upstream of the chute or in a second position in which it partially closes the waterway upstream of the fall.
Avantageusement, le dispositif de retenue comprend une partie supérieure solidaire du châssis et une partie inférieure reposant sur le fond de la voie d'eau. Avantageusement, lorsque le dispositif de retenue est dans la première position, le bord inférieur de la partie supérieure et le bord supérieur de la partie inférieure se recouvrent. Avantageusement, lorsque le dispositif de retenue est dans la deuxième position, le bord inférieur de la partie supérieure et le bord supérieur de la partie inférieure sont distant l'un de l'autre.Advantageously, the retaining device comprises an upper portion secured to the frame and a lower portion resting on the bottom of the waterway. Advantageously, when the retaining device is in the first position, the lower edge of the upper part and the upper edge of the lower part overlap. Advantageously, when the retaining device is in the second position, the lower edge of the upper part and the upper edge of the lower part are distant from each other.
Avantageusement, la centrale hydroélectrique de très basse chute comprend des moyens de solidarisation prévus pour permettre de solidariser la partie supérieure et la partie inférieure.Advantageously, the hydroelectric plant of very low drop comprises securing means provided to allow to secure the upper part and the lower part.
Avantageusement, les moyens de canalisation de la chute comprennent une chambre d'eau alimenté par l'eau provenant du niveau amont et un guide d'eau sous forme sensiblement cylindrique alimenté en sortie de la chambre d'eau Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels: la Fig. 1 représente une centrale hydroélectrique de très basse chute selon l'invention; la Fig. 2 est une vue de côté de la centrale hydroélectrique de très basse chute dans une première position de fonctionnement; la Fig. 3 est une vue de côté de la centrale hydroélectrique de très basse chute dans une deuxième position de fonctionnement; et la Fig. 4 est un agrandissement de la centrale hydroélectrique de très basse chute selon l'invention.Advantageously, the chute channeling means comprise a water chamber fed with water from the upstream level and a water guide in substantially cylindrical form fed at the outlet of the water chamber. The characteristics of the invention mentioned above. above and others will appear more clearly on reading the following description of an exemplary embodiment, said description being given in relation to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 represents a hydroelectric plant of very low fall according to the invention; FIG. 2 is a side view of the hydroelectric plant of very low drop in a first operating position; FIG. 3 is a side view of the hydroelectric plant of very low fall in a second operating position; and FIG. 4 is an enlargement of the hydroelectric plant of very low fall according to the invention.
La Fig. 1 représente une centrale hydroélectrique de très basse chute 100 qui, dans le mode de réalisation représenté, est munie de deux ensembles de génération d'énergie électrique 122a et 122b et est disposé dans le lit d'une voie d'eau. La Fig. 2 représente une vue de côté de la centrale hydroélectrique 100 en position de fonctionnement dans une voie d'eau. La chute s'étend entre le niveau amont référencé 210 et le niveau aval référencé 212 de la voie d'eau et le nombre ou la dimension des ensembles de génération d'énergie électrique 122a et 122b peuvent être modifié en fonction de la largeur de la voie d'eau ou de la quantité d'énergie électrique à fournir.Fig. 1 shows a very low-drop hydroelectric plant 100 which, in the embodiment shown, is provided with two sets of electric power generation 122a and 122b and is disposed in the bed of a waterway. Fig. 2 shows a side view of the hydroelectric plant 100 in operating position in a waterway. The fall extends between the upstream level referenced 210 and the downstream level referenced 212 of the waterway and the number or the dimension of the electrical energy generation assemblies 122a and 122b can be modified according to the width of the waterway or the amount of electrical energy to be supplied.
Dans un mode de réalisation particulier, la voie d'eau est constituée par le chenal d'un moulin à eau existant et pour lequel aucune modification de génie civil n'est nécessaire. En effet, ce chenal est prévu pour recevoir une roue à aubes et la centrale hydroélectrique 100 selon l'invention est parfaitement adaptée pour remplacer cette roue à aubes.In a particular embodiment, the waterway is constituted by the channel of an existing water mill and for which no civil engineering modification is necessary. Indeed, this channel is intended to receive a paddle wheel and the central hydroelectric 100 according to the invention is perfectly adapted to replace this impeller.
La centrale hydroélectrique de très basse chute 100 comprend:The hydroelectric plant of very low fall 100 includes:
-une structure portante 104a, 104b; -un châssis 130 monté sur la structure portante 104a, 104b;a supporting structure 104a, 104b; a chassis 130 mounted on the supporting structure 104a, 104b;
-au moins un ensemble de génération d'énergie électrique 122a, 122b fixé au châssis 130.at least one electrical energy generation assembly 122a, 122b fixed to the chassis 130.
La structure portante est fixe par rapport aux berges de la voie d'eau et comprend deux rails 104a et 104b. Chaque rail 104a, 104b est fixé à l'une des berges de la voie d'eau de manière à ce que la centrale hydroélectrique 100 occupe toute la largeur de la voie d'eau. Chaque rail 104a, 104b s'étend verticalement du fond de la voie d'eau jusqu'au dessus du niveau amont. Chaque rail 104a, 104b prend ici la forme d'un U dans lequel le châssis 130 vient se positionner et peut éventuellement coulisser comme cela est expliqué ci-après. Chaque ensemble de génération de courant 122a, 122b comprend:The supporting structure is fixed relative to the banks of the waterway and comprises two rails 104a and 104b. Each rail 104a, 104b is attached to one of the banks of the waterway so that the hydroelectric plant 100 occupies the entire width of the waterway. Each rail 104a, 104b extends vertically from the bottom of the waterway to the top of the upstream level. Each rail 104a, 104b here takes the form of a U in which the frame 130 is positioned and can optionally slide as explained below. Each current generating assembly 122a, 122b comprises:
-des moyens de canalisation 1 12, 114 de la chute;channeling means 1 12, 114 of the chute;
-une génératrice électrique 102;an electric generator 102;
-un moyen d'entraînement 118 disposé à l'intérieur des moyens de canalisation 112, 114 et entraîné en rotation par l'eau de la chute; et -un arbre de rotation 120a, 120b sensiblement parallèle aux lignes de courant de la chute, dont la première extrémité est solidaire du moyen d'entraînement 1 18 et dont la deuxième extrémité comporte des moyens de couplage 204, 206, 208 avec la génératrice électrique 102.a drive means 118 disposed inside the channeling means 112, 114 and rotated by the water of the chute; and a rotation shaft 120a, 120b substantially parallel to the current lines of the chute, the first end of which is integral with the drive means 1 18 and the second end of which comprises coupling means 204, 206, 208 with the generator electrical 102.
Dans le mode de réalisation de l'invention représenté sur la Fig. 2, les moyens de canalisation 112, 114 comprennent une chambre d'eau 112 alimenté par l'eau provenant du niveau amont 212 et un guide d'eau 114 de forme sensiblement cylindrique et alimenté par l'eau sortant de la chambre d'eau 112.In the embodiment of the invention shown in FIG. 2, the channeling means 112, 114 comprise a water chamber 112 fed with water from the upstream level 212 and a water guide 114 of substantially cylindrical shape and supplied with water leaving the water chamber 112.
La génératrice électrique 102 se présente de manière classique sous la forme d'un cylindre qui présente en entrée une poulie 206 et qui, en sortie, délivre une énergie électrique pouvant alimenter un circuit de distribution.The electric generator 102 is conventionally in the form of a cylinder which has a pulley 206 at its inlet and which, at the output, delivers an electrical energy that can supply a distribution circuit.
Chaque moyen d'entraînement 118 prend ici la forme d'une hélice qui est fixé sur l'arbre de rotation 120a, 120b lui correspondant, mais il peut prendre toute forme tant que son mouvement généré par la chute d'eau est une rotation autour d'un axe sensiblement parallèle aux lignes de courant de la chute. L'hélice 1 18 est positionnée à l'intérieur du guide d'eau 1 14 dont l'axe est parallèle aux lignes de courant de la chute. Les lignes de courant entre le niveau amont 210 et le niveau aval 212 sont représentées par la flèche 202 de la Fig. 2 et les lignes de courant de la chute sont représentées par la portion référencée 202a de la flèche 202.Each drive means 118 here takes the form of a propeller which is attached to the rotation shaft 120a, 120b corresponding thereto, but it can take any form as long as its motion generated by the waterfall is a rotation around it of an axis substantially parallel to the current lines of the chute. The propeller 1 18 is positioned inside the water guide 1 14 whose axis is parallel to the flow lines of the chute. The current lines between the upstream level 210 and the downstream level 212 are represented by the arrow 202 in FIG. 2 and the current lines of the fall are represented by the portion 202a of the reference 202.
Les moyens de couplage 204, 206, 208 prennent ici la forme d'une poulie 204 montée sur l'arbre de rotation 120a, 120b, de la poulie 206 montée sur la génératrice électrique 102 et d'une courroie 208 montée entre les deux poulies 204, 206. Ainsi, la rotation du moyen d'entraînement 1 18 entraîne la rotation des deux poulies 204 et 206 et donc la génération d'une énergie électrique par la génératrice électrique 102.The coupling means 204, 206, 208 here take the form of a pulley 204 mounted on the rotation shaft 120a, 120b, the pulley 206 mounted on the electric generator 102 and a belt 208 mounted between the two pulleys 204, 206. Thus, the rotation of the drive means 1 18 causes the rotation of the two pulleys 204 and 206 and therefore the generation of electrical energy by the electric generator 102.
La deuxième extrémité de l'arbre de rotation 120a, 120b s'étend au-dessus du niveau amont 210 et la génératrice électrique 102 et les moyens de couplage 204, 206, 208 sont disposés au-dessus du niveau amont. L'arbre de rotation 120a, 120b est guidé par deux paliers 214 et 216 qui sont respectivement disposés au niveau de la deuxième extrémité et au dessus du niveau amont 210.The second end of the rotation shaft 120a, 120b extends above the upstream level 210 and the electric generator 102 and the coupling means 204, 206, 208 are disposed above the upstream level. The rotation shaft 120a, 120b is guided by two bearings 214 and 216 which are respectively disposed at the second end and above the upstream level 210.
Cette disposition particulière évite que les éléments fragiles comme, en particulier, les moyens de couplage 204, 206 et 208, les paliers 214 et 216 et la génératrice électrique 102, se trouvent à un niveau inférieur à celui du niveau amont. Ainsi aucun de ces éléments ne trempe dans l'eau de la voie d'eau et il n'est pas nécessaire que ces éléments soient étanches, ce qui permet de réduire le coût de l'installation de la centrale hydroélectrique 100 et le coût de sa maintenance.This particular arrangement prevents that the fragile elements such as, in particular, the coupling means 204, 206 and 208, the bearings 214 and 216 and the electric generator 102, are at a lower level than the upstream level. Thus none of these elements dipped in the water of the waterway and it is not necessary that these elements are sealed, which reduces the cost of the installation of the hydroelectric plant 100 and the cost of its maintenance.
Les moyens de canalisation et, en particulier, la chambre d'eau 1 12 sont traversés par l'arbre de rotation 120a, 120b. En effet, l'ouverture de la chambre d'eau 1 12, c'est-à-dire l'entrée des moyens de canalisation 1 12, 1 14, se trouve face au niveau amont 210, c'est-à-dire dans le plan passant par les deux rails 104a et 104b, et la partie supérieure de la chambre d'eau 1 12 est munie d'une grille 1 16a (Fig. 4), 1 16b qui, dans le mode de réalisation décrit ici, est muni d'un orifice traversé par l'arbre de rotation 120a, 120b. Chaque grille 1 16a, 1 16b permet le passage de l'eau amont tout en empêchant le passage d'objet comme, par exemple, des débris. Le niveau de l'eau de la voie d'eau est variable au cours du temps, il est donc préférable de prévoir des moyens de déplacement 124a, 124b, 126a, 126b, 428, 430 adaptés pour déplacer verticalement le châssis 130 par rapport à la structure portante 104a, 104b. La Fig. 2 représente la centrale hydroélectrique 100 dans une première position de fonctionnement dans laquelle le niveau de l'eau est bas tandis que la Fig. 3 est une vue de côté de la centrale hydroélectrique de très basse chute dans une deuxième position de fonctionnement dans laquelle le niveau de l'eau est haut. Dans le cas de la Fig. 3, le niveau amont est référencé 310 et le niveau aval est référencé 312 et les lignes de courant entre le niveau amont 310 et le niveau aval 312 sont représentées par la flèche 302.The channeling means and, in particular, the water chamber 1 12 are traversed by the rotation shaft 120a, 120b. Indeed, the opening of the water chamber 1 12, that is to say the inlet of the channeling means 1 12, 1 14, faces the upstream level 210, that is to say in the plane passing through the two rails 104a and 104b, and the upper part of the water chamber 1 12 is provided with a grid 1 16a (FIG 4), 1 16b which, in the embodiment described here, is provided with an orifice through which the rotation shaft 120a, 120b passes. Each grid 1 16a, 1 16b allows the passage of upstream water while preventing the passage of objects such as, for example, debris. The water level of the waterway is variable over time, it is therefore preferable to provide displacement means 124a, 124b, 126a, 126b, 428, 430 adapted to vertically move the frame 130 relative to the supporting structure 104a, 104b. Fig. 2 shows the hydroelectric plant 100 in a first operating position in which the water level is low while FIG. 3 is a side view of the hydroelectric plant of very low fall in a second operating position in which the water level is high. In the case of FIG. 3, the upstream level is referenced 310 and the downstream level is referenced 312 and the current lines between the upstream level 310 and the downstream level 312 are represented by the arrow 302.
La Fig. 4 représente un agrandissement de la centrale hydroélectrique 100 vue à partir du côté aval. Dans le mode de réalisation de l'invention représenté, les moyens de déplacement 124a, 124b, 126a, 126b, 428 et 430 comprennent deux crémaillères 124a et 124b, deux pignons 126a et 126b, un arbre de transmission 430 et un moto- réducteur 428.Fig. 4 represents an enlargement of the hydroelectric plant 100 seen from the downstream side. In the embodiment of the invention shown, the displacement means 124a, 124b, 126a, 126b, 428 and 430 comprise two racks 124a and 124b, two pinions 126a and 126b, a transmission shaft 430 and a geared motor 428. .
Chaque crémaillère est solidaire de l'un des rails 104a, 104b et s'étend verticalement. L'arbre de transmission 430 s'étend entre les deux rails 104a et 104b et à chacune de ces extrémités est fixé l'un des pignons 126a ou 126b. Chaque pignon 126a, 126b engrène avec l'une des crémaillères 124a ou 124b. Le moto-réducteur 428 est solidaire du châssis 130 et il commande la mise en rotation de l'arbre de transmission 430 et donc des pignons 126a, 126b et donc le déplacement du châssis 130 le long des rails 104a et 104b.Each rack is secured to one of the rails 104a, 104b and extends vertically. The transmission shaft 430 extends between the two rails 104a and 104b and at each of these ends is fixed one of the pinions 126a or 126b. Each pinion 126a, 126b meshes with one of the racks 124a or 124b. The geared motor 428 is integral with the frame 130 and controls the rotation of the transmission shaft 430 and therefore the pinions 126a, 126b and thus the displacement of the frame 130 along the rails 104a and 104b.
Pour automatiser la montée ou la descente du châssis 130 le long des rails 104a et 104b, il est avantageux de prévoir que le châssis 130 soit muni de moyens de détection adaptés pour détecter la hauteur d'eau du niveau amont et des moyens de commande adaptés pour commander les moyens de déplacements 124a, 124b, 126a, 126b, 428, 430 en fonction de la hauteur ainsi détectée.To automate the raising or lowering of the frame 130 along the rails 104a and 104b, it is advantageous to provide that the frame 130 is provided with detection means adapted to detect the water level of the upstream level and adapted control means for controlling the displacement means 124a, 124b, 126a, 126b, 428, 430 as a function of the height thus detected.
Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, les moyens de détection comprennent un premier détecteur d'eau positionné au voisinage de la partie supérieure de l'entrée des moyens de canalisation 1 12, 114 et un deuxième détecteur d'eau positionné à une hauteur comprise entre celle du premier détecteur et celle de la génératrice électrique 102 et des moyens de couplage 204, 206, 208. Selon un mode de réalisation particulier, le deuxième détecteur est positionné quelques centimètres plus haut que le premier détecteur. En d'autres termes, le premier détecteur d'eau est disposé de manière à déterminer lorsque le niveau amont 210 baisse trop pour ne plus alimenter correctement la chute en eau et entraînant ainsi une baisse de production d'énergie. Et le deuxième détecteur d'eau est disposé de manière à déterminer lorsque le niveau amont 210 monte trop au risque de venir immerger les éléments fragiles.In a particular embodiment of the invention, the detection means comprise a first water detector positioned in the vicinity of the upper part of the inlet of the channeling means 1 12, 114 and a second water detector positioned at a height between that of the first detector and that of the electric generator 102 and coupling means 204, 206, 208. According to a particular embodiment, the second detector is positioned a few centimeters higher than the first detector. In other words, the first water detector is arranged to determine when the upstream level 210 drops too much to no longer properly feed the water drop and thus causing a decrease in production energy. And the second water detector is arranged to determine when the upstream level 210 rises too much at the risk of immersing the fragile elements.
Les moyens de commande peuvent prendre la forme d'une unité de contrôle recevant les indications de présence ou d'absence d'eau de chacun des détecteurs d'eau et émettant un ordre de déplacement vers le haut ou vers le bas vers les moyens de déplacement et, en particulier, vers le moto-réducteur 428.The control means may take the form of a control unit receiving the indications of presence or absence of water from each of the water detectors and emitting an upward or downward order of movement towards the means of control. displacement and, in particular, to the geared motor 428.
Pour éviter l'introduction de débris flottants à l'intérieur des moyens de canalisations 1 12, 1 14 et ainsi éviter la détérioration du moyen d'entraînement 1 18, le châssis 130 est muni d'une grille de filtration 132 disposée à l'entrée de chaque moyen de canalisation 1 12, 114.To prevent the introduction of floating debris inside the pipe means 1 12, 1 14 and thus prevent the deterioration of the drive means 1 18, the frame 130 is provided with a filtering grid 132 arranged at the entry of each channeling means 1 12, 114.
Lorsque les débris flottants viennent encombrer la grille de filtration 132, des moyens appropriés détectent cet encombrement et le châssis 130 est relevé à une hauteur telle que chaque ensemble de génération d'énergie électrique 122a, 122b se retrouve hors de l'eau, ce qui permet le passage des débris flottants au dessous des ensembles de génération d'énergie électrique 122a et 122b. Après l'évacuation des débris, les ensembles de génération d'énergie électrique 122a et 122b sont repositionnés dans l'eau.When the floating debris clutches the filtering grid 132, appropriate means detect this space and the frame 130 is raised to a height such that each set of electrical energy generation 122a, 122b is found out of the water, which allows the floating debris to pass under the electrical energy generation assemblies 122a and 122b. After the evacuation of the debris, the electrical energy generation assemblies 122a and 122b are repositioned in the water.
Pour créer la chute d'eau, un dispositif de retenue 106, 108 est disposé en travers de la voie d'eau. Ce dispositif de retenue 106, 108 vient empêcher le passage de l'eau, créant ainsi un barrage que l'eau venant de l'amont doit surmonter pour rejoindre l'aval. Le dispositif de retenue 108, 106 s'étend ainsi à partir du fond de la voie d'eau jusqu'à venir affleurer l'entrée de chaque moyen de canalisation 1 12, 1 14.To create the waterfall, a retainer 106, 108 is disposed across the waterway. This retainer 106, 108 prevents the passage of water, creating a dam that the water from the upstream must overcome to reach the downstream. The retaining device 108, 106 thus extends from the bottom of the waterway to come flush with the inlet of each channeling means 1 12, 1 14.
Dans un mode de fonctionnement particulier, le dispositif de retenue 106, 108 peut être dans une première position dans laquelle, il obture entièrement la voie d'eau ou dans une deuxième position dans laquelle, il obture partiellement la voie d'eau en amont de la chute afin de permettre le libre passage d'une partie du flux amont vers l'aval et permettre ainsi le libre passage des poissons. Le dispositif de retenue 106, 108 est ainsi adapté à se positionner dans la première position ou dans la deuxième position. A cet effet, le dispositif de retenue comprend une partie supérieure 108 solidaire du châssis 130 et une partie inférieure 106 reposant sur le fond de la voie d'eau. La partie supérieure 108 et la partie inférieure 106 prennent, ici, la forme de plaque s'étendant sur toute la largeur de la voie d'eau. La partie supérieure 108 s'étend ainsi de la partie inférieure de l'entrée des moyens de canalisation 112 et 1 14 vers le bas et la partie inférieure 106 s'étend ainsi de la partie du fond de la voie d'eau vers le haut.In a particular mode of operation, the retaining device 106, 108 may be in a first position in which it completely closes the waterway or in a second position in which it partially closes the waterway upstream of the fall to allow free passage of part of the upstream flow downstream and allow the free passage of fish. The retaining device 106, 108 is thus adapted to be positioned in the first position or in the second position. For this purpose, the retaining device comprises an upper portion 108 integral with the frame 130 and a lower portion 106 resting on the bottom of the waterway. The upper part 108 and the lower part 106 take, here, the form of plate extending over the entire width of the waterway. The upper part 108 thus extends the lower part of the inlet of the channeling means 112 and 1 14 downwards and the lower part 106 thus extends from the bottom part of the waterway upwards.
Lorsque le dispositif de retenue 106, 108 est dans la première position, c'est-à- dire qu'il obture entièrement la voie d'eau en amont de la chute, le bord inférieur de la partie supérieure 108 et le bord supérieur de la partie inférieure 106 se recouvrent, empêchant ainsi tout passage d'eau en dehors des moyens de canalisation 112 et 114. Cette première position est particulièrement avantageuse lorsque le débit de la voie d'eau devient faible. En effet, il est, alors, nécessaire de garantir un minimum de passage de flux au niveau de la centrale hydroélectrique 100, et la mise en position du dispositif de retenue 106, 108 dans la première position permet de bloquer l'eau amont qui doit remonter pour surmonter le barrage ainsi créer et, ainsi, alimenter de manière satisfaisante la centrale hydroélectrique 100.When the retainer 106, 108 is in the first position, that is to say it completely closes the waterway upstream of the chute, the lower edge of the upper portion 108 and the upper edge of the the lower part 106 overlap, thus preventing any passage of water outside the channeling means 112 and 114. This first position is particularly advantageous when the flow rate of the waterway becomes low. Indeed, it is, then, necessary to guarantee a minimum flow passage at the hydroelectric plant 100, and the setting in position of the retaining device 106, 108 in the first position makes it possible to block the upstream water which must back up to overcome the dam thus created and, thus, satisfactorily feed the hydroelectric plant 100.
Lorsque le dispositif de retenue 106, 108 est dans la deuxième position, c'est-à- dire qu'il obture partiellement la voie d'eau en amont de la chute, le bord inférieur de la partie supérieure 108 et le bord supérieur de la partie inférieure 106 sont distant l'un de l'autre. Ce positionnement crée un espace libre 1 10 par lequel peut s'écouler une partie de l'eau. Cet écoulement est représenté sur la Fig. 1 et la Fig. 3 par la référence 304. Cette deuxième position est la conséquence de la levée du châssis 130 lorsque le niveau de la voie d'eau augmente, comme par exemple, en période de crue. Au fond de la voie d'eau repose des particules de terre ou de sable qui sont entraînées par le flux d'eau amont et qui viennent s'agglutiner contre la partie inférieure 106. Afin de permettre le désensablage de la partie inférieure 106, des moyens de solidarisation sont prévus pour permettre de solidariser la partie inférieure 106 et la partie supérieure 108. Ces moyens de solidarisation peuvent, par exemple, prendre la forme de crochets solidaires de la partie supérieure 108 venant pénétrer dans des orifices réalisés dans la partie inférieure 106. Lorsque la partie inférieure 106 et la partie supérieure 108 sont solidaire, il suffit alors de relever le châssis 130 et donc la partie supérieure 108 pour relever en même temps la partie inférieure 106.When the retainer 106, 108 is in the second position, that is to say it partially closes the waterway upstream of the chute, the lower edge of the upper portion 108 and the upper edge of the the lower part 106 are distant from each other. This positioning creates a free space 1 10 through which a portion of the water can flow. This flow is shown in FIG. 1 and FIG. 3 by the reference 304. This second position is the consequence of the lifting of the frame 130 when the level of the waterway increases, as for example, in times of flood. At the bottom of the waterway rests particles of earth or sand which are entrained by the upstream water flow and which agglutinate against the lower part 106. In order to allow the removal of the bottom portion 106, securing means are provided to allow the lower part 106 and the upper part 108 to be secured. These securing means may, for example, take the form of hooks secured to the upper part 108 coming into holes made in the lower part 106 When the lower part 106 and the upper part 108 are integral, it is then sufficient to raise the frame 130 and thus the upper part 108 to raise at the same time the lower part 106.
Selon le mode de réalisation particulier de la centrale hydraulique 100 qui a été décrit ci-dessus, la centrale hydraulique 100 peut donc prendre trois positions caractéristiques. La première position correspond à l'obturation entière de la voie d'eau. La deuxième position correspond à l'obturation partielle de la voie d'eau. Une troisième position correspond à l'arrêt de la centrale hydraulique 100, par exemple, pour des raisons de maintenance. Dans cette troisième position, le châssis 130 est levé de manière à ce que tout le flux d'eau amont passe en dessous de la partie supérieure 108 sans passer dans les moyens de canalisation 1 12 et 1 14.According to the particular embodiment of the hydraulic unit 100 which has been described above, the hydraulic unit 100 can therefore take three characteristic positions. The first position corresponds to the entire filling of the waterway. The second position corresponds to the partial closure of the waterway. A third position corresponds to the stop of the hydraulic unit 100, for example, for maintenance reasons. In this third position, the chassis 130 is lifted so that all the upstream water flow passes below the upper portion 108 without passing into the channeling means 1 12 and 1 14.
Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux exemples et modes de réalisation décrits et représentés, mais elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art. Of course, the present invention is not limited to the examples and embodiments described and shown, but it is capable of many variants accessible to those skilled in the art.

Claims

REVENDICATIONS
1) Centrale hydroélectrique de très basse chute (100), la chute s'étendant entre le niveau amont et le niveau aval d'une voie d'eau, la centrale hydroélectrique (100) comprenant:1) Hydroelectric plant of very low fall (100), the fall extending between the upstream level and the downstream level of a waterway, the hydroelectric generating station (100) comprising:
-une structure portante (104a, 104b) fixe par rapport aux berges de la voie d'eau; -un châssis (130) monté sur la structure portante (104a, 104b) et -au moins un ensemble de génération d'énergie électrique (122a, 122b) fixé audit châssis (130), chaque ensemble de génération de courant (122a, 122b) comprenant:a supporting structure (104a, 104b) fixed with respect to the banks of the waterway; a chassis (130) mounted on the supporting structure (104a, 104b) and at least one electrical energy generating assembly (122a, 122b) attached to said chassis (130), each current generating assembly (122a, 122b); ) including:
-des moyens de canalisation (112, 114) de la chute; -une génératrice électrique (102);channeling means (112, 114) of the chute; an electric generator (102);
-un moyen d'entraînement (1 18) disposé à l'intérieur des moyens de canalisation (112, 114) et entraîné en rotation par l'eau de la chute; -un arbre de rotation (120a, 120b) sensiblement parallèle aux lignes de courant de la chute, dont la première extrémité est solidaire du moyen d'entraînement (118) et dont la deuxième extrémité comporte des moyens de couplage (204, 206, 208) avec la génératrice électrique (102) et dont la deuxième extrémité s'étend au-dessus du niveau amont; et -la génératrice électrique (102) et les moyens de couplage (204, 206, 208) étant disposés au-dessus du niveau amont,a drive means (1 18) disposed inside the channeling means (112, 114) and rotated by the water of the chute; a rotation shaft (120a, 120b) substantially parallel to the drop current lines, the first end of which is integral with the drive means (118) and the second end of which comprises coupling means (204, 206, 208); ) with the electric generator (102) and whose second end extends above the upstream level; and the electric generator (102) and the coupling means (204, 206, 208) being arranged above the upstream level,
La centrale hydroélectrique de très basse chute (100) étant caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de déplacement (124a, 124b, 126a, 126b, 428, 430) adaptés pour déplacer verticalement ledit châssis (130) par rapport à ladite structure portante (104a, 104b).The hydroelectric plant of very low fall (100) being characterized in that it comprises displacement means (124a, 124b, 126a, 126b, 428, 430) adapted to vertically move said frame (130) relative to said bearing structure (104a, 104b).
2) Centrale hydroélectrique de très basse chute (100) selon la revendication 1 , caractérisée en ce que les moyens de déplacement (124a, 124b, 126a, 126b, 428, 430) comprennent des crémaillères (124a, 124b) solidaires de la structure portante (104a, 104b), des pignons (126a, 126b) qui engrènent avec les crémaillères (124a, 124b), un arbre de transmission (430) sur lequel sont montés les pignons (126a, 126b) et un moto-réducteur (428) solidaire du châssis (130) et adapté pour entraîner en rotation l'arbre de transmission (430). 3) Centrale hydroélectrique de très basse chute (100) selon une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le châssis (130) comprend des moyens de détection adaptés pour détecter la hauteur d'eau du niveau amont et des moyens de commande adaptés pour commander les moyens de déplacements (124a, 124b, 126a, 126b, 428, 430) en fonction de la hauteur ainsi détectée.2) hydroelectric plant of very low fall (100) according to claim 1, characterized in that the displacement means (124a, 124b, 126a, 126b, 428, 430) comprise racks (124a, 124b) integral with the bearing structure (104a, 104b), pinions (126a, 126b) which mesh with the racks (124a, 124b), a transmission shaft (430) on which are mounted the pinions (126a, 126b) and a geared motor (428). secured to the frame (130) and adapted to rotate the transmission shaft (430). 3) hydroelectric plant of very low fall (100) according to one of claims 1 or 2, characterized in that the frame (130) comprises detection means adapted to detect the water level of the upstream level and adapted control means for controlling the displacement means (124a, 124b, 126a, 126b, 428, 430) as a function of the height thus detected.
4) Centrale hydroélectrique de très basse chute (100) selon la revendication 3, caractérisée en ce que les moyens de détection comprennent un premier détecteur d'eau positionné au voisinage de la partie supérieure de l'entrée des moyens de canalisation (112, 1 14) et un deuxième détecteur d'eau positionné à une hauteur comprise entre celle du premier détecteur et celle de la génératrice électrique (102) et des moyens de couplage (204, 206, 208).4) hydroelectric plant of very low fall (100) according to claim 3, characterized in that the detection means comprises a first water detector positioned in the vicinity of the upper part of the inlet of the channeling means (112, 1 14) and a second water detector positioned at a height between that of the first detector and that of the electric generator (102) and coupling means (204, 206, 208).
5) Centrale hydroélectrique de très basse chute (100) selon une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le châssis (130) est muni d'une grille de filtration (132) disposée à l'entrée du ou de chaque moyen de canalisation (112, 1 14).5) hydroelectric plant of very low fall (100) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the frame (130) is provided with a filtering grid (132) disposed at the inlet of the or each means of channelization (112, 1 14).
6) Centrale hydroélectrique de très basse chute (100) selon une des revendications6) hydroelectric plant of very low fall (100) according to one of the claims
1 ou 5, caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif de retenue (108, 106) qui s'étend à partir du fond de la voie d'eau jusqu'à venir affleurer l'entrée du ou de chaque moyen de canalisation (1 12, 1 14).1 or 5, characterized in that it comprises a retaining device (108, 106) which extends from the bottom of the waterway until it comes flush with the inlet of the or each channeling means ( 1 12, 1 14).
7) Centrale hydroélectrique de très basse chute (100) selon la revendication 6, caractérisé en ce que le dispositif de retenue (106, 108) est adapté à se positionner dans une première position dans laquelle, il obture entièrement la voie d'eau en amont de la chute ou dans une deuxième position dans laquelle, il obture partiellement la voie d'eau en amont de la chute.7) hydroelectric plant of very low fall (100) according to claim 6, characterized in that the retaining device (106, 108) is adapted to be positioned in a first position in which, it completely closes the waterway in upstream of the fall or in a second position in which it partially closes the waterway upstream of the fall.
8) Centrale hydroélectrique de très basse chute (100) selon une des revendications 6 ou 7, caractérisée en ce que le dispositif de retenue comprend une partie supérieure8) hydroelectric plant of very low fall (100) according to one of claims 6 or 7, characterized in that the retaining device comprises an upper part
(108) solidaire du châssis (130) et une partie inférieure (106) reposant sur le fond de la voie d'eau. 9) Centrale hydroélectrique de très basse chute (100) selon la revendication 8, caractérisée en ce que, lorsque le dispositif de retenue est dans la première position, le bord inférieur de la partie supérieure (108) et le bord supérieur de la partie inférieure (106) se recouvrent.(108) secured to the frame (130) and a lower portion (106) resting on the bottom of the waterway. 9) hydroelectric plant of very low fall (100) according to claim 8, characterized in that, when the retainer is in the first position, the lower edge of the upper part (108) and the upper edge of the lower part (106) overlap.
10) Centrale hydroélectrique de très basse chute (100) selon une des revendications10) hydroelectric plant of very low fall (100) according to one of the claims
8 ou 9, caractérisée en ce que, lorsque le dispositif de retenue est dans la deuxième position, le bord inférieur de la partie supérieure (108) et le bord supérieur de la partie inférieure (106) sont distant l'un de l'autre.8 or 9, characterized in that, when the retaining device is in the second position, the lower edge of the upper part (108) and the upper edge of the lower part (106) are distant from each other .
11) Centrale hydroélectrique de très basse chute (100) selon une des revendications 8 ou 10, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de solidarisation prévus pour permettre de solidariser la partie supérieure (108) et la partie inférieure (106).11) hydroelectric plant of very low fall (100) according to one of claims 8 or 10, characterized in that it comprises securing means provided to allow to secure the upper portion (108) and the lower portion (106).
12) Centrale hydroélectrique de très basse chute (100) selon une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens de canalisation (112, 114) de la chute comprennent une chambre d'eau (112) alimentée par l'eau provenant du niveau amont et un guide d'eau (114) sous forme sensiblement cylindrique alimenté en sortie de la chambre d'eau (1 14). 12) hydroelectric plant of very low fall (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the channeling means (112, 114) of the chute comprises a water chamber (112) supplied with water from the level upstream and a water guide (114) in substantially cylindrical form fed at the outlet of the water chamber (1 14).
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