WO2010000957A2 - Dispositif d'admission pour machine à turbine hydraulique respectueuse de l'environnement - Google Patents

Dispositif d'admission pour machine à turbine hydraulique respectueuse de l'environnement Download PDF

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WO2010000957A2
WO2010000957A2 PCT/FR2009/000638 FR2009000638W WO2010000957A2 WO 2010000957 A2 WO2010000957 A2 WO 2010000957A2 FR 2009000638 W FR2009000638 W FR 2009000638W WO 2010000957 A2 WO2010000957 A2 WO 2010000957A2
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flap
upstream
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WO2010000957A3 (fr
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Roland Durin
Noël CHAZELLET
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Isi
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B17/00—Other machines or engines
    • F03B17/06—Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head"
    • F03B17/062—Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head" with rotation axis substantially at right angle to flow direction
    • F03B17/063—Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head" with rotation axis substantially at right angle to flow direction the flow engaging parts having no movement relative to the rotor during its rotation
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20—Hydro energy

Definitions

  • the present invention relates to hydraulic turbine machines for low water streams. It is particularly aimed at equipping newly created sites, or re-equipping old sites previously exploited with traditional paddle wheels, as a source of renewable electric energy on small or medium-sized rivers.
  • Such a machine is for example described in patent application WO 2004/048773.
  • the water current is channeled wholly or partly in a vertical-walled corridor between which the wheel is installed.
  • the channel is bounded by a bottom wall curved in a cylindrical arc between an inlet on the upstream side of the channel and a downstream outlet in the vicinity of the plumb with the axis of the wheel.
  • the outer radial ends of the vanes flush flush flush with said cylindrical wall between the inlet and the outlet of the channel.
  • the level of the bottom wall at the entrance of the canal is more high than that of its output so that the water of the current forms a retainer upstream of the wheel before being admitted into the channel to be turbined by the wheel.
  • a device for capturing the movement of the wheel with appropriate multiplication of its rotational speed makes it possible to drive an electric current generator.
  • the level of the retained water varies with the flow of the stream, depending on weather and seasonal or other conditions.
  • the recoverable electric power therefore varies with this flow.
  • the flow of water admitted into the machine is regulated upstream by a kind of sliding partition from bottom to top, vertical or steeply inclined to form a water entry point. little upstream of the trajectory of the blades in the turbine.
  • the partition when the partition is retracted downwards, its upper end is low and can pass a large flow of water to the wheel. When it is extended upwards, this end forms a threshold in the manner of a weir from which a relatively small flow of water can form a fall by entering the turbine.
  • this type of regulation does not work satisfactorily. In fact, the system does not make it possible to obtain a suitable efficiency of the turbine for each flow of water available in the watercourse.
  • a horizontal axis turbine is installed between a tank fed by a stream is a channel for discharging the turbined water downstream. Upstream, the reservoir water is held by an inclined partition rising from upstream to downstream. At its upper end which forms spillway, this partition is attached to a deformable wall which develops around the lower part of the turbine. The water that passes through the weir is collected by this wall and admitted between the blades of the turbine to emerge in the direction of the discharge channel downstream.
  • the upper part of the inclined partition is suspended from a winch which allows to modify the slope of the partition and thus change the level of the weir.
  • the water flowing through the weir can fall into a free vertical drop either on the upper blades of the turbine, or directly on the deformable wall before engaging between the blades, according to the positional adjustment of said adopted partition.
  • the system is complex and it does not allow to provide a regulation progressively and smoothly from the water supply in contact with the turbine nor to optimize its hydraulic efficiency in the various cases of flow available.
  • US6208037 provides another example of a solution of the state of the art, wherein a turbine wheel is preceded by a threshold without dam in a channel. It has several operating modes. In one of them the turbine is powered by its upper part through a movable flap slope up to the top of the wheel. In another the wheel is attacked by the channel water both from above and from below with suitable displaceable ducts or ducts. Two forms of implementation are proposed according to whether it is desired to obtain a rotation of the wheel in the direction of clockwise or in the opposite direction.
  • a winch system makes it possible to choose between the two by moving the upward sloping flap for the discharge of the water from the channel on one side or the other of the upper part of the wheel while the feeding the wheel in its lower part is made from nozzles whose output position in the direction of the vanes or wheel cups is adjustable.
  • Such a complex installation is not suitable for feeding the vanes of the turbine to avoid or limit the shocks of the water incident on the blades of the turbine to obtain a conversion of hydraulic energy into mechanical energy. whose performance remains satisfactory at all flows.
  • the present invention therefore aims to control at least in part a fluid vein admitted to the inlet of the drive channel of a blade turbine for optimize its operation, and in particular improve its efficiency, for the recovery of the energy conveyed by the water current.
  • the invention particularly relates to an inlet device at the inlet of a turbine comprising a clean paddle wheel to be mounted in a corridor built on a stream in a natural environment, corridor comprising two walls between which can rotate the wheel of the turbine about an axis and a bottom limited by a wall under the wheel, which connects an upper zone on the side of the water inlet upstream of the wheel to a lower zone downstream, to form a flow channel which comprises a driving zone, inside which the outer radial ends of said blades pass by shaving the bottom wall, preceded upstream of a zone of intake of water into the wheel and followed downstream by a water escape zone out of the wheel.
  • the device is characterized in that, in the intake zone, the bottom wall of the flow channel has a downwardly inclining downstream portion whose inclination is adjustable and which has at least one inlet sector. upstream, adjustable between a first relatively low position and remote blades of the turbine and a second position higher and closer to the trajectory of the blades of the turbine, this input sector determining the level of water admitted into the channel a sloping wall sector for accelerating the admitted water in an imposed orientation, and a lower sector downstream towards the end of the intake zone.
  • a control member is normally provided for the adjustment ( 50) of said sloped wall portion according to desired operating conditions.
  • the invention is based in particular on the observation that by appropriately orienting the inclination of the bottom wall at the inlet of the intake zone as a function of the admitted or available flow rate, it can be ensured that the Shock effects due to the impact of the water vein entering the wheel with each blade remains minimum. This result can it can also be improved by the choice of other factors such as the shape or the profile of the movable bottom wall portion as well as the choice of the profile of the blades.
  • the minimum shock effect is obtained when the vector resulting from the composition of the vectors of the speed of the water particles at the point where they come into contact with a blade and the circumferential speed of the blade in this point is tangent to the surface of the blade at its outer radial end.
  • the upstream portion of the bottom wall of the flow channel comprises an adjustable flap, having an edge of the upstream side adjustable in position to form the inlet inlet of the bottom wall. said flow channel.
  • This flap is connected on the downstream side to a portion of said bottom wall which extends around the lower part of the wheel. It may be articulated at this location around a fixed axis substantially parallel to the axis of rotation of the wheel. The Applicant's experience has shown that a good approximation of the previously stated conditions in current flow ranges is thus achieved. For example, it is possible to determine experimentally, at least for certain flows of the watercourse in which the machine is installed, the adjustment of the flap which provides the greatest electrical power and thus to optimize the efficiency of the machine for each of these flow rates. .
  • the fixed part of the aforementioned bottom wall may extend upstream beyond the driving zone flush with which the outer radial ends of the vanes at the lower part of the wheel.
  • the pivot axis of the flap can itself be offset in the upstream direction beyond this driving zone.
  • Another adjustment factor for the conditions of admission of the water and the operation of the turbine lies in the height of the inlet lip of the water in the water. flow channel.
  • the water inlet level upstream of the flow channel in the machine depends on the inclination of the flap. It is possible to adopt a flap of variable length which makes it possible to make the entry height of the water in the admission zone at least partially independent of the inclination of its path towards the vanes of the wheel itself. .
  • the pivot axis of the flap can be mounted on a plate capable of translation, for example sliding, relative to the flap so as to obtain an additional degree of freedom to adjust the distance of the intake lip from water on flap relative to the space in which the vanes travel during the rotation of the wheel in this direction, without necessarily changing the height or vice versa without changing the inclination of the intake flap.
  • a single bent pivoting flap comprises two inclined faces relative to each other to form an open dihedron for example of 135 ° angle, whose edge is parallel to the axis of the wheel.
  • the flap In the most inclined position of the downstream part hinged on the fixed wall, the flap is erected in a position which closes the inlet channel.
  • the angle of inclination of the downstream section decreases, from this position, the fluid admitted to the end of the upstream flap is guided at a first inclination and then, beyond the edge of the dihedron, according to a second tilt stronger.
  • the upstream flap reaches a horizontal position where it stops playing a role in the admission. If the inclination of the downstream section is further lowered, the flap works in a condition where the upstream section is fully immersed in the water and only the upstream part acts as a regulator of the inlet and guide height of the water at the entrance of the flow channel.
  • the upwardly facing face of the intake flap is lined with fins or longitudinal ribs between the upstream and downstream to guide the constituent threads of the fluid vein to their entry into the turbine.
  • the edges lateral flap can each be provided with a longitudinal cheek for channeling the fluid flowing on the flap to the inlet of the turbine. It is also advantageous to provide a convex rounded end flange from upstream to downstream to form said water inlet lip at the bottom of the channel.
  • a flexible seal is advantageously disposed between the flap and this fixed part.
  • the shutter is provided with adjustment fasteners of the level of its upstream end, which comprise at least one fastening element on the flap and at least one indexing strip clean to be made integral.
  • adjustment fasteners of the level of its upstream end comprise at least one fastening element on the flap and at least one indexing strip clean to be made integral.
  • the invention also extends to a method of controlling the fluid stream entering a paddle wheel machine from a tank fed by a current, to optimize the efficiency of the wheel.
  • a downstream sloping moving wall is moved which defines the bottom of a flow channel of the driving fluid so that the threshold of the water inlet into the flow channel lowers when the inclination of this wall decreases and moves away from the trajectory of the blades of the wheel.
  • the position of this threshold is brought closer to the trajectory of the vanes as the inclination of the sloped wall portion increases and the level of said threshold rises relative to the axis of the wheel.
  • the invention also extends to a method for controlling a hydraulic machine equipped with an intake device in which the height of the water level sensed at the inlet of the flow channel of the wheel according to at least a predetermined flow threshold.
  • the flow threshold corresponds to the maintenance of a minimum flow reserved in the watercourse before admitting a flow of water in the machine and the level of water inlet is recorded at as the flow rate of the watercourse weakens towards this minimum flow.
  • the flow threshold corresponds to a maximum permissible flow rate in the machine, the entry level of the water admitted into the machine is raised as the flow available in the flow rate increases. water beyond this maximum.
  • Figure 1 is a schematic perspective view of a paddle wheel equipped with an intake device according to a first embodiment of the invention.
  • Figure 2 is a sectional view through a vertical plane of symmetry of the machine installed in Figure 1.
  • Figures 3A to 3D illustrate an embodiment of the machine with another embodiment of the intake device in four different setting situations.
  • Figure 4 illustrates the explanations of a principle of adjustment of the machine to achieve a good quality performance.
  • FIG. 5 illustrates another embodiment of an intake flap for the implementation of the invention.
  • Figure 6 is an overall perspective view of the embodiment of Figures 3A to 3B and its intake flap.
  • a hydraulic turbine having a paddle wheel 10 is installed in a corridor 15 with vertical concrete walls 12 and 14, arranged in a reach on a natural stream not visible in the figure.
  • the wheel 10 is installed so as to be able to turbinate the flow between the upstream 18 on the left of the figure and the downstream 19 on the right side of the representation by turning around a virtual horizontal axis 35 (see FIG. 2). .
  • the wheel comprises two flanges of sheet 21 and 22 in the form of a circular ring between which are fixed a plurality of blades 24 having, as shown, a slightly curved profile whose concavity is turned towards the arrival of water when they are upstream of the lane 15, turning counterclockwise, as shown by the direction of the arrow 25. Note that the intervals between the blades are open not only on the side of their outer radial edge 26 to receive the water to be turbined but also on the side of their internal radial edge 27.
  • the shield 30 comprises a cylindrical sector shaped sheet metal on a metal structure attached to a frame 32 which is itself mounted stationary in the corridor 15 of the machine.
  • the obstacle represented by the shield 30 extends over an arc extending from the upstream side to a point situated between the upper level of the lower left quadrangle and the top the cylindrical trajectory of the inner radial edges 27 of the vanes 24. Downstream, the wall of the shield 30 ends substantially perpendicular to the axis of rotation 35 of the wheel 10.
  • the shield 30 therefore participates in the formation of a reservoir of water upstream of the corridor. 15.
  • the frame 32 also supports two support bearings (not shown) for rotationally receiving the flanges 21 and 22 constituting the wheel 10.
  • the outer face of the flange 22 carries a ring 36 with cylindrical toothing which meshes with a pinion 37 of a rotation multiplier device 38 for driving a generator not shown at an optimum speed for the generation of the desired electrical power.
  • the frame 32 of the machine which is made here by a mechanically welded assembly of metal beams further supports a lower casing 40 concave cylindrical wall 42 fixed under the passage of the lower left half quadrant wheel 10 ( Figure 1) so that that the outer radial ends 26 of the blades 24 rotate by scrolling flush with the concave wall 42.
  • the wall 42 is the fixed part of the bottom of a channel 44 for the flow of water turbinated by the wheel ( Figure 2).
  • This bottom wall 42 terminates at 43 substantially perpendicular to the wheel axle 35, thus allowing the lower part of the channel 44 to open into a concrete water outlet 45.
  • This outlet is limited upstream by a beam 46 formed in the concrete wall to which is fixed the lower part of the frame 32.
  • the wall 42 of the inner casing 40 ends at a point 48 ( Figure 2) on a radius of the path of the wheel 10 at an angle slightly greater than 45 ° relative to the vertical.
  • a flap 50 pivotally mounted about a horizontal axis.
  • this fixed part may extend upstream.
  • the pivot axis of the flap 50 is then itself offset somewhat with respect to the trajectory of the vanes of the wheel 10 in the upstream direction. It comprises a first sheet metal plate 56 reinforced by an armature 58 at its lower part which has towards its downstream edge two axle ends 52 articulated in two horizontal bearings each fixed in a respective vertical plate 54.
  • Each plate 54 is integral with the frame 32 and attached along one of the side walls 12 and 14, of the corridor 15.
  • a vertical cheek sheet 49 attached to the frame 58 to channel the fluid stream entering through the flap 50 in the inlet channel of the wheel 10.
  • a bib 69 of flexible and impermeable material is installed at the connection between the downstream end of the flap 50 in the vicinity of its pivot axis and the upstream end 48 of the fixed part of the water flow channel. in the turbine towards the upper edge of the lower casing 40.
  • the flap 50 comprises a second sheet metal plate 60 partially covering the upper face of the plate 56 and capable of sliding relative to it to adjust the total length of the flap 50.
  • the plate 60 has a downstream end 61, clearly visible. in FIG. 1, and an upstream end 62 forming a rounded lip projecting from the upstream end 59 of the lower plate 56.
  • the plate 60 has rounded ribs 64 for recessing and longitudinal guiding of the fluid threads reaching the flap 50 at the inlet of the water inlet channel in the wheel 10.
  • the upper face of the plate 60 is also provided with longitudinal vertical ribs 65 for guiding the fluid stream in the upstream portion of this channel. 'admission.
  • Two arcuate indexing strips 70 are each secured with a respective vertical wall 12 and 14 of the corridor 15, along the path traveled by the upstream end 59 of the first plate 56 of the flap 50 when last is rotated around its axis.
  • Each strip 70 comprises a series of notches 72 arranged in an arc of a circle and opening laterally facing the path of said end 59 of the first plate 56.
  • the frame 58 is equipped with a pin system 75 clean later to snap laterally into a notch of the corresponding strip to immobilize the end 59 of the plate 56 in the corresponding pivoting position of the flap 50. By retracting the pins of the system 75, can be released again the movement of pivoting the flap 50 to change its inclination and the height of its upper end to the water inlet into the inlet area of the flow channel.
  • each a turbine wheel 110 rotatable about an axis 135, installed between the upstream 118 and the downstream 119 of a corridor 115 with vertical walls 112 formed on a reach in the stream.
  • the wheel 110 comprises a blade ring 124 mounted between two flanges 121 and 122 ( Figure 6).
  • the outer radial edges of the blades 124 are designated by the reference 126 and the internal radial edges by the reference 127.
  • the blades of the turbine have a curved profile whose concavity is turned towards the side of the blade. arrival of water from upstream 118 of the corridor 115 when they enter the lower part of their trajectory at the base of the wheel.
  • the wheel is thus driven in the opposite direction of clockwise (arrow 125).
  • the flasks 121 and 122 are rotatably mounted about the axis 135. They drive by turning a current generator using a multiplier transmission system attacked either directly by the movement of one or both flanges, either by axis 135.
  • a water flow duct in the wheel is limited at its lower part by a wall 140 of which an arcuate sector 141 is disposed in the lower upstream quadrant of the wheel.
  • this wall sector 141 ends downstream by an edge 143 located substantially vertically above the axis 135 of the wheel and upstream by an edge 169.
  • the scrolling of the outer radial edges 126 of the blades 124 is flush with the concave surface of the sector 140 so as essentially to at least close, on the outer radial side, the space between two adjacent blades during the time of their passage in front at this sector of the lower wall 140, without braking the movement of the wheel.
  • the profile of the wall 140 marks a recess downward 247 and then extends by a gently sloping sector to a point 248 or the channel of flow of water in the wheel 110 joins the bottom 249 of the stream.
  • the wall 140 is extended by a sector 251 which rises upstream progressively away from the path of the outer radial edges 126 of the wheel.
  • Sectors 141 and 251 are defined by the surface of plated metal plates by a metal structure 242 itself mounted at the bottom of the corridor 115 on a masonry frame 254 which dresses the bottom of the stream along this location.
  • Upstream of the sector 251 of the wall 140 is mounted a pivoted bent flap 150 for controlling the admission of the engine fluid into the turbine.
  • the upper face of the elbow flap 150 forms a dihedral having two sides 181 downstream and 182 upstream, joined by an edge 180 parallel to the axis 135.
  • the two panels form between them an obtuse angle of 135 ° angle.
  • FIG. 3B it can be seen that the pan 181 is rather strongly inclined relative to the horizontal, while the inclination of the pan 182 is about 45 ° lower than that of the pan 181.
  • the upstream pan 181 is articulated at a lower downstream end 151 about a horizontal axis 152 arranged at the upstream end edge of the sector 251.
  • the pan 182 ends at its upper end upstream 153 by a rounded downward surface so as to form a lip 156 for admission of water from the upstream of the channel.
  • the bent flap 150 forms the upstream end portion of the wall 140 which limits the bottom of a flow channel of the water captured in the corridor 115.
  • This water is admitted over the rounded edge 156 of the flap 150. If the flap is in the position of FIGS. 3B or 3C, it slides first along the pan 182. Then it is accelerated along the adjustable downhill slope 155 of pan 181, before reaching the fixed sector. 251 at the meeting of the blades 124.
  • the surfaces of the flap 150 and the fixed sector 251 thus define an intake zone upstream of the water flow channel.
  • This water then enters the space limited by the arcuate sector 141 of the wall 140, which thus delimits a driving zone immediately below the wheel to drive it in rotation. Beyond the edge 143, the water emerging from each inter-blade space in which it is momentarily trapped, is evacuated towards the sector 246 of the wall 140. This sector thus delimits an exhaust zone in the d-channel. flow of water into the machine.
  • a cheek or connecting rod 160 which extends in part on the corresponding side of the pan 182, to one end pierced with a carnation 162.
  • the carnation 162 accommodates a crankpin mounted at the end of a rod 164 of a maneuvering cylinder.
  • the rod 164 connects the connecting rod 160 to a control station located on a bank of the corridor 115. It is guided in translation in a slideway 166 inside which is mounted a driving pinion of the jack which meshes with a rack 165 on the rod 164 (FIG 3B), to drive it from top to bottom.
  • the rod 164 makes it possible to determine the inclination of the flap 150, which can thus adopt a range of positions, to control the intake of water inside the wheel. according to a logic of control which takes into account the level of water in the corridor and its flow, in particular.
  • FIGS. 3A to 3D show four operating positions of the intake device thus constituted.
  • the cylinder rod 164 is almost completely out of the slideway 166.
  • the pan 181 of the shutter 150 is raised in an almost vertical position where it is almost tangent to the trajectory of the vanes of the wheel 110.
  • 182 is less inclined relative to the horizontal, but its end 153 is however at an altitude above the maximum level 173 provided for the stream 170 upstream of the wheel.
  • the access of the water from the watercourse to the inlet area of the flow channel is closed and the system is therefore stopped.
  • This represents a valuable option in cases where the machine has to cope with exceptional conditions such as, for example, in the event of a flood or the risk of runaway of the machine as a result of a failure of the generator driven by it.
  • the pan 181 of the flap 150 is slightly less inclined relative to the horizontal than in the case of Figure A.
  • the altitude of the end of the upstream portion 182 remains high but when the watercourse reaches a sufficient level a vein of water may engage along the pan 182, over the inlet lip 153 and then into the steep slope of the pan 181, where it is accelerated strongly, before reaching the fixed portion of the bottom wall 140 at the wall 251.
  • the water stream meets the outer radial ends 126 of the rotating blades.
  • the profile of the blades, the slope and the altitude of the inlet lip are determined to promote the achievement of a good performance of the machine as explained below. [0047] FIG.
  • FIG. 4 illustrates the vector representation of a condition for obtaining optimum efficiency. It schematically represents two blades 124 entering the intake zone of the water flow channel in the machine.
  • a stream of water 172 consisting of water streams 174, admitted over the lip 153 of the flap 150, traverses the upper face 155 of the two sections of the flap 150 until it reaches the path 175 of the radial ridges 126 of the blades 124.
  • the energy loss resulting from this initial interaction between the water and the blade is minimal when the component of the forces (vector Pj) on the edge is tangent to the profile of the blade at this point as shown in FIG. 4 .
  • FIG. 3C shows a case where the slope of the pan 181 of the adjustment flap 150 is further reduced compared to the previous case.
  • the pan 182 then reaches a position where its slope is negative, that is to say that the level of the input lip 153 is less than that of the edge 180.
  • the edge 180 now forms the threshold of capture of water from the watercourse admitted into the flow channel. If the level of the stream is greater than that of the edge 180, the pan 182 of the flap 150 is fully submerged. He no longer plays any functional role in this situation. It is found that the water intake zone in the flow channel is largely open, which can allow the admission of a large flow of water to the machine.
  • the flap 150 is in the maximum open position.
  • the pan 181 has a zero inclination and the pan 182 is inoperative.
  • 3A to 3D has the advantage when the level of the watercourse rises above a threshold close to the position of FIG. 3C to increase the control of the orientation and acceleration of the vein of liquid entering the flow channel to the wheel until it can even interrupt in the case of Figure 3A.
  • the control system controls a bearing the level of water uptake by the flap 150 so as to reduce the flow entering the machine to values compatible with its capacity.
  • FIG. 5 schematically illustrates another embodiment of an intake device in four different adjustment cases.
  • a flap 350 (assigned an index different from 1 to 4 for each of these cases) is pivotally mounted about a horizontal axis 352 at the upstream end of a fixed sector such as 251 (FIGS. , to provide a variable downhill sector downstream of the intake zone in an intake wall such as 140 in Figures 1 and 3B.
  • a flap 363 pivoting about a horizontal axis, terminated by a rounded entry lip 365 at its other end.
  • the slope of the flap 350 is maximum and the flap 365-1 is almost in its extension.
  • the inclination decreases and that of the respective end flaps 363-2 and 363-3 even more, so that these end flaps make an angle of more bigger with the corresponding 350 pane.
  • 16-3 for example the level of water in the tank.
  • the upper face of the 363-3 shutter is almost horizontal, flush with the 16-3 water level.
  • the corresponding flap 350-3 remains strongly inclined on the horizontal and makes an angle of approximately 45 ° with the upper face of the flap 363-3.
  • the flap 350-4 is in a position close to a minimum inclination ⁇ and the end flap 363-4 is immersed under water. inactive position.

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Abstract

L'invention est relative à un dispositif d'admission à l'entrée d'une turbine comprenant une roue à aubes (10) propre à être montée dans un couloir (15) aménagé sur un cours d'eau en milieu naturel, ce couloir comportant deux parois verticales (12, 14) entre lesquelles peut tourner la roue autour d'un axe horizontal et un fond limité par une paroi (40) dont une partie au moins comprend un arc cylindrique reliant une zone haute en amont du côté de l'entrée de l'eau dans la turbine à une zone basse pour la sortie de l'eau turbinée par la roue, vers l'aplomb de l'axe de rotation (35) de cette dernière, en formant ainsi un canal d'écoulement (44) à l'intérieur duquel les extrémités radiales externes (24) desdites aubes défilent en rasant la paroi de fond. Dans la zone d'admission la paroi de fond (140) du canal d'écoulement présente une portion (50) en pente descendante vers l'aval, d'inclinaison ajustable, telle qu'in volet pivotant, qui comporte une extrémité (62) amont dont la position est propre à évoluer entre une première position relativement basse et éloignée des aubes (24) de la roue 10 et une position relativement plus haute et plus proche de la trajectoire des aubes de la roue. La position de cette extrémité amont (62) détermine le niveau d'entrée de l'eau admise dans la machine. La pente de la portion de paroi réglable (50) permet d'accélérer la veine d'eau admise en lui donnant une orientation choisie. La portion de paroi réglable ou volet (50) présente une extrémité basse (48) à partir de laquelle la veine d'eau s'engage entre les aubes de la roue à la fin de la zone d'admission. Un organe de réglage permet de manœuvrer le volet (50) en fonction de conditions opératoires souhaitées.

Description

Dispositif d'admission pour machine à turbine hydraulique respectueuse de l'environnement
DOMAINE DE L 'INVENTION
[0001] La présente invention concerne les machines à turbine hydraulique pour des cours d'eau de basse chute. Elle vise particulièrement l'équipement de sites nouvellement créés, ou le rééquipement de sites anciens exploités antérieurement avec des roues à aubes traditionnelles, comme source d'énergie électrique renouvelable sur des cours d'eau de petite ou moyenne taille.
ETAT DE LA TECHNIQUE
[0002] Un des enjeux de ce type d'installation est de créer des équipements relativement faciles à mettre en exploitation sur les plans technique et juridique tout en préservant au maximum le milieu naturel et notamment la faune piscicole. On vu récemment se développer des installations qui mettent en œuvre une turbine ou roue à aubes d'axe horizontal possédant une vitesse de rotation réduite, typiquement ne dépassant pas environ vingt tours par minute, et dont les aubes ou pales sont aménagées pour permettre aux différentes espèces aquatiques, telles que poissons ou anguilles, emportées par le courant, de traverser la machine sans dommage.
[0003] Une telle machine est par exemple décrite dans le document de demande de brevet WO 2004/048773. Le courant aquatique est canalisé en tout ou partie dans un couloir à parois verticales entre lesquelles est installée la roue. Le canal est limité par une paroi de fonds incurvée selon un arc cylindrique entre une entrée du côté amont du canal et une sortie en aval au voisinage de l'aplomb de l'axe de la roue. En tournant, les extrémités radiales externes des aubes défilent au ras de ladite paroi cylindrique entre l'entrée et la sortie du canal. Le niveau de la paroi de fond à l'entrée du canal est plus élevé que celui de sa sortie en sorte que l'eau du courant forme une retenue en amont de la roue avant d'être admise dans le canal pour y être turbinée par la roue. Un dispositif de captation du mouvement de la roue avec une multiplication appropriée de sa vitesse de rotation permet d'entraîner une génératrice de courant électrique.
[0004] Bien entendu, le niveau de l'eau retenue varie avec le débit du cours d'eau, en fonction des conditions climatiques et saisonnières ou autres. La puissance électrique récupérable varie donc avec ce débit. Dans le mode de réalisation précédemment évoqué, le courant d'eau admis dans la machine est régulé à l'amont par une sorte de cloison coulissante de bas en haut, verticale ou fortement inclinée pour former un point d'entrée de l'eau un peu en amont de la trajectoire des aubes dans la turbine. De la sorte, lorsque la cloison est rétractée vers le bas son extrémité supérieure est basse et peut laisser passer un débit d'eau important vers la roue. Quand elle est en extension vers le haut, cette extrémité forme un seuil à la manière d'un déversoir à partir duquel un débit d'eau relativement réduit peut former une chute en pénétrant dans la turbine. Cependant les essais du demandeur ont montré que ce type de régulation ne fonctionne pas de façon satisfaisante. En effet le système ne permet pas d'obtenir un rendement convenable de la turbine pour chaque débit d'eau disponible dans le cours d'eau.
[0005] Un autre type de réalisation est décrit dans le brevet US 5430332. Une turbine à axe horizontal est installée entre un réservoir alimenté par un cours d'eau est un canal d'évacuation de l'eau turbinée en aval. En amont, l'eau du réservoir est retenue par une cloison inclinée en montant de l'amont vers l'aval. A son extrémité supérieure qui forme déversoir, cette cloison est rattachée à une paroi déformable qui se développe autour de la partie inférieure de la turbine. L'eau qui franchit le déversoir est recueillie par cette paroi et admise entre les aubes de la turbine pour en ressortir en direction du canal d'évacuation vers l'aval. La partie supérieure de la cloison inclinée est suspendue à un treuil qui permet de modifier la pente de la cloison et de changer ainsi le niveau du déversoir. Dans ce système l'eau qui franchit le déversoir peut tomber en chute verticale libre soit sur les aubes supérieures de la turbine, soit directement sur la paroi déformable avant de s'engager entre les aubes, suivant le réglage de position de ladite cloison adopté. Cependant le système est complexe et il ne permet pas de fournir une régulation progressive et sans à coup de l'alimentation d'eau au contact de la turbine ni d'optimiser son rendement hydraulique dans les divers cas de débit disponibles.
[0006] Le brevet US6208037 fournit un autre exemple d'une solution de l'état de la technique, dans laquelle une roue de turbine est précédée par un seuil sans barrage dans un canal. Elle comporte plusieurs modes opératoires. Dans l'un d'eux la turbine est alimentée par sa partie supérieure grâce à un volet mobile en pente montante vers le sommet de la roue. Dans un autre la roue est attaquée par l'eau du canal à la fois par le haut et par sa partie inférieure avec des conduits ou canalisations déplaçables appropriés. Deux formes de mises en œuvre sont proposées selon que l'on souhaite obtenir une rotation de la roue dans le sens des aiguilles d'une montre ou dans le sens opposé. Un système de treuil permet de choisir entre l'une et l'autre en déplaçant le volet en pente montant pour le déversement de l'eau du canal d'un côté ou de l'autre de la partie supérieure de la roue tandis que l'alimentation de la roue dans sa partie inférieure est réalisée à partir de buses dont la position de sortie en direction des aubes ou godets de roue est réglable. Une telle installation, complexe, n'est pas adaptée à une alimentation des aubes de la turbine permettant d'éviter ou de limiter les chocs de l'eau incidente sur les pales de la turbine pour obtenir une conversion d'énergie hydraulique en énergie mécanique dont le rendement reste satisfaisant à tous les débits.
[0007] Le demandeur a constaté en effet que le rendement de la conversion de l'énergie hydraulique, tant potentielle que cinétique, est lui même variable en fonction des conditions de débit. Face aux difficultés rencontrées avec les propositions de l'état de la technique, il serait donc tout à fait souhaitable de proposer des solutions simples pour faire en sorte que le rendement de cette conversion reste toujours à un niveau acceptable, si possible proche de l'optimum, quelles que soient les conditions de débit de l'eau dans le canal d'entraînement de la turbine, à raison par exemple des variations climatiques.
EXPOSE DE L 'INVENTION
[0008] La présente invention vise en conséquence à contrôler au moins en partie une veine fluide admise à l'entrée du canal d'entraînement d'une turbine à aubes pour optimiser son fonctionnement, et notamment améliorer son rendement, pour la récupération de l'énergie véhiculée par le courant d'eau .
[0009] A cet effet l'invention a notamment pour objet un dispositif d'admission à l'entrée d'une turbine comprenant une roue à aubes propre à être montée dans un couloir aménagé sur un cours d'eau en milieu naturel, ce couloir comportant deux parois entre lesquelles peut tourner la roue de la turbine autour d'un axe et un fond limité par une paroi sous la roue, qui relie une zone haute du côté de l'arrivée de l'eau en amont de la roue à une zone basse vers l'aval, pour former un canal d'écoulement qui comporte une zone motrice, à l'intérieur de laquelle les extrémités radiales externes desdites aubes défilent en rasant la paroi de fond, précédée en amont d'une zone d'admission de l'eau dans la roue et suivie en aval par une zone d'échappement de l'eau hors de la roue. Le dispositif est caractérisé en ce que, dans la zone d'admission, la paroi de fond du canal d'écoulement présente une portion en pente descendante vers l'aval dont l'inclinaison est réglable et qui possède au moins un secteur d'entrée amont, ajustable entre une première position relativement basse et éloignée des aubes de la turbine et une deuxième position plus haute et plus proche de la trajectoire des aubes de la turbine, ce secteur d'entrée déterminant le niveau de l'eau admise dans le canal d'écoulement, un secteur de paroi en pente pour accélérer l'eau admise selon une orientation imposée, et un secteur inférieur en aval vers la fin de la zone d'admission., Un organe de commande est normalement prévu pour effectuer le réglage (50) de ladite portion de paroi en pente en fonction de conditions opératoires souhaitées.
[0010] Grâce à la disposition selon l'invention, on obtient ainsi un moyen de réglage simple des conditions d'admission de l'eau de turbinage dans la roue. Ce moyen permet d'atteindre un rendement de fonctionnement hydraulique de la machine proche de l'optimum quelles que soient les conditions notamment de débit du cours d'eau sur lequel est implanté la machine.
[0011] L'invention repose notamment sur l'observation qu'en orientant convenablement l'inclinaison de la paroi de fond à l'entrée de la zone d'admission en fonction du débit admis ou disponible, on peut faire en sorte que les effets de choc dus à l'impact de la veine d'eau entrant dans la roue avec chacune des aubes reste minimum. Ce résultat peut être d'ailleurs amélioré également par le choix d'autres facteurs tels que la forme ou le profil de la portion de paroi de fond mobile ainsi que le choix du profil des aubes. Selon un mode préféré, l'effet de choc minimum est obtenu lorsque le vecteur résultant de la composition des vecteurs de la vitesse des particules d'eau au point où elles entrent en contact avec une aube et de la vitesse circonférentielle de l'aube en ce point est tangent à la surface de l'aube à son extrémité radiale externe.
[0012] C'est dans ces conditions que la perte d'énergie résultant des impacts périodiques multiples entre la veine d'eau admise et la roue peut-être réduite à un minimum. En réglant la pente d'entrée de la veine d'eau par l'inclinaison de la portion de paroi de fond, on peut agir sur la vitesse du courant qui pénètre dans la roue de manière telle que la veine d'eau communique au mieux cette énergie cinétique aux aubes qui la transforment en couple de rotation mécanique de la roue autour de l'axe.
[0013] Selon un mode de réalisation simple, la portion amont de la paroi de fond du canal d'écoulement comprend un volet orientable, présentant une arête du côté amont ajustable en position pour former l'entrée d'admission de la paroi de fond dudit canal d'écoulement. Ce volet est raccordé du côté aval à une portion de ladite paroi de fond qui se prolonge autour de la partie inférieure de la roue. Il peut peut être articulé à cet endroit autour d'un axe fixe sensiblement parallèle à l'axe de rotation de la roue. L'expérience du demandeur a montré qu'on parvenait ainsi à obtenir une bonne approximation des conditions précédemment énoncées dans des plages de débit courantes. On peut par exemple déterminer expérimentalement, au moins pour certains débits du cours d'eau dans lequel est installée la machine, le réglage du volet qui fournit la plus grande puissance électrique et d'optimiser ainsi le rendement de la machine pour chacun de ces débits.
[0014] La partie fixe de la paroi de fond précédemment mentionnée peut se prolonger vers l'amont au-delà de la zone motrice au ras de laquelle défilent les extrémités radiales externes des aubes à la partie inférieure de la roue. L'axe de pivotement du volet peut être lui-même déporté dans la direction de l'amont au-delà de cette zone motrice.
[0015] Un autre facteur de réglage des conditions d'admission de l'eau et du fonctionnement de la turbine réside dans la hauteur de la lèvre d'entrée de l'eau dans le canal d'écoulement. Dans le cas d'un volet pivotant simple, le niveau d'entrée de l'eau à l'amont du canal d'écoulement dans la machine dépend de l'inclinaison du volet. On peut prévoir d'adopter un volet de longueur variable qui permet de rendre la hauteur d'entrée de l'eau dans la zone d'admission au moins en partie indépendante de l'inclinaison de son trajet vers les aubes de la roue proprement dite. A cet effet, on peut monter l'axe de pivotement du volet sur une plaque capable de translation, par exemple coulissante, par rapport au volet de façon à obtenir un degré de liberté supplémentaire pour régler l'éloignement de la lèvre d'admission de l'eau sur volet par rapport à l'espace dans lequel voyagent les aubes lors des la rotation de la roue dans cette direction, sans nécessairement changer la hauteur ou inversement sans changer l'inclinaison du volet d'admission.
[0016] On peut aussi utiliser un volet comportant deux éléments pivotants, l'un articulé sur une partie fixe de la paroi de fond du canal d'écoulement et l'autre articulé autour d'une arête en amont du premier, qui peuvent être commandés séparément.
[0017] Selon une formule de réalisation intéressante, un volet pivotant coudé unique comprend deux pans inclinés l'un par rapport à l'autre pour former un dièdre ouvert par exemple de 135° d'angle environ, dont l'arête est parallèle à l'axe de la roue. Dans la position la plus inclinée du pan aval articulé sur la paroi fixe, le volet est dressé dans une position qui ferme le canal d'admission. Lorsque que l'angle d'inclinaison du pan aval diminue, à partir de cette position, le fluide admis à l'extrémité du volet amont est guidé selon une première inclinaison puis, au-delà de l'arête du dièdre, selon une deuxième inclinaison plus forte. Si on continue d'abaisser l'angle du pan de volet aval, le pan amont atteint une position horizontale où il cesse de jouer un rôle dans l'admission. Si l'inclinaison du pan aval est encore abaissée, le volet travaille dans une condition où le pan amont est entièrement plongé dans l'eau et seul le pan amont agit comme organe de régulation de la hauteur d'admission et de guidage de l'eau à l'entrée du canal d'écoulement.
[0018] Selon une forme de réalisation, la face tournée vers le haut du volet d'admission est garnie d'ailerons ou de nervures longitudinales entre l'amont et l'aval pour guider les filets constitutifs de la veine fluide vers leur entrée dans la turbine. En outre les bords latéraux du volet peuvent être pourvus chacun d'une joue longitudinale pour canaliser le fluide circulant sur ce volet vers l'entrée de la turbine. Il est aussi avantageux d'aménager un rebord d'extrémité arrondi convexe de l'amont vers l'aval pour former ladite lèvre d'entrée de l'eau au fond du canal. Par ailleurs, pour étanchéifier et lisser la jonction entre le volet et la partie fixe de la paroi limitant le fond du canal, un joint souple est avantageusement disposé entre le volet et cette partie fixe.
[0019] Enfin selon un mode de réalisation, le volet est pourvu d'attaches de réglage du niveau de son extrémité amont, qui comportent au moins un élément de fixation sur le volet et au moins une réglette d'indexation propre à être rendue solidaire d'une paroi latérale du couloir où est installée la turbine et coopérant avec une attache latérale sur le volet pivotant pour régler l'angle d'inclinaison de ce volet. La manœuvre peut être commandée par un système de bielles mécaniques ou de leviers manuels et naturellement être motorisée.
[0020] On a ainsi réalisé un système de réglage de l'orientation des filets d'eau, de leur vitesse et du débit instantané du courant à l'entrée de la machine, en ajustant le niveau et la distance du point d'entrée du courant par rapport à la trajectoire des extrémités radiales externes des aubes de la turbine dans le couloir de la turbine ainsi que la pente suivie par ce courant.
[0021] L'invention s'étend aussi à un procédé de pilotage de la veine fluide entrant dans une machine à roue à aubes à partir d'un réservoir alimenté par un courant, pour optimiser le rendement de la roue. Conformément à ce procédé, on déplace une paroi mobile en pente vers l'aval qui définit le fond d'un canal d'écoulement du fluide moteur de telle façon que le seuil de l'entrée de l'eau dans le canal d'écoulement s'abaisse lorsque que l'inclinaison de cette paroi diminue et s'éloigne de la trajectoire des aubes de la roue. On rapproche au contraire la position de ce seuil vers la trajectoire des aubes au fur et à mesure que l'inclinaison de la portion de paroi en pente augmente et que le niveau dudit seuil s'élève par rapport à l'axe de la roue.
[0022] L'invention s'étend également à un procédé pour le pilotage d'une machine hydraulique équipée d'un dispositif d'admission dans lequel on règle la hauteur du niveau de l'eau captée à l'entrée du canal d'écoulement de la roue en fonction d'au moins un seuil de débit prédéterminé.
[0023] Selon une application, le seuil de débit correspond au maintien d'un débit minimum réservé dans le cours d'eau avant d'admettre un écoulement d'eau dans la machine et on relève le niveau d'entrée d'eau au fur et à mesure que le débit du cours d'eau faiblit en direction de ce débit minimum. Selon une autre application où le seuil de débit correspond à un débit maximum admissible dans la machine, on relève le niveau d'entrée de l'eau admise dans la machine au fur et à mesure que s'accroît le débit disponible dans le cours d'eau au-delà de ce maximum.
[0024] II peut être avantageux de piloter la hauteur du niveau de l'eau captée à l'entrée du canal d'écoulement en combinant les deux modes d'application précédents pour les faibles et les forts débits du cours d'eau. Il peut également être avantageux, à partir du moment où le débit du cours d'eau dépasse le débit minimum réservé de maintenir le débit d'eau admis dans le canal d'écoulement au voisinage du maximum compatible avec le débit maximum qui peut être absorbé par la machine.
[0025] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortent de la description faite ci-après en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation de l'objet de l'invention.
BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES
[0026] La figure 1 est une vue schématique en perspective d'une roue à aubes équipée d'un dispositif d'admission selon un premier mode de réalisation de l'invention.
[0027] La figure 2 est une vue en coupe par un plan de symétrie vertical de la machine installée de la figure 1.
[0028] Les figures 3A à 3 D illustrent une réalisation de la machine avec une autre forme d'exécution du dispositif d'admission dans quatre situations de réglage différentes. [0029] La figure 4 illustre les explications concernant un principe de réglage de la machine en vue d'atteindre un rendement de bonne qualité.
[0030] La figure 5 illustre une autre forme de réalisation d'un volet d'admission pour la mise en œuvre de l'invention.
[0031] La figure 6 est une vue d'ensemble en perspective de la réalisation des figures 3A à 3B et de son volet d'admission.
DESCRIPTION D 1UN OUPL USIEURS EXEMPLES DE REALISA TION
[0032] Sur la figure 1, une turbine hydraulique comportant une roue à aubes 10 est installée dans un couloir 15 à parois de béton verticales 12 et 14, aménagées dans un bief sur un cours d'eau naturel non visible sur la figure. La roue 10 est installée de manière à pouvoir turbiner l'écoulement entre l'amont 18 sur la gauche de la figure et l'aval 19 du côté droit de la représentation en tournant autour d'un axe horizontal virtuel 35 (voir figure 2).
[0033] La roue comprend deux flasques de tôle 21 et 22 en forme de couronne circulaire entre lesquels sont fixées une pluralité d'aubes 24 possédant, comme représenté, un profil légèrement incurvé dont la concavité est tournée du côté de l'arrivée d'eau lorsqu'elles se présentent vers l'amont 18 du couloir 15, en tournant dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, comme figuré par le sens de la flèche 25. On remarque que les intervalles entre les aubes sont ouverts non seulement du côté de leur bordure radiale externe 26 pour recevoir l'eau à turbiner mais également du côté de leur bordure radiale interne 27. Lorsque les aubes 24 parviennent dans le quadrant inférieur gauche de leur trajectoire pour recueillir l'eau admise à l'entrée, leurs bordures radiales internes 27 commencent à défiler le long de la paroi cylindrique convexe d'un bouclier 30 fixe qui empêche l'eau remplissant chaque intervalle entre deux alvéoles voisines de se propager vers le centre de la roue 10.
[0034] Le bouclier 30 comprend une tôle en forme de secteur cylindrique sur une structure métallique fixée à un bâti 32 qui est lui-même monté à poste fixe dans le couloir 15 de la machine. L'obstacle représenté par le bouclier 30 s'étend sur un arc de cercle qui monte du côté amont jusqu'en un point situé entre le niveau supérieur du quadrangle inférieur gauche et le sommet la trajectoire cylindrique des arêtes radiales interne 27 des aubes 24. Vers l'aval, la paroi du bouclier 30 se termine sensiblement à l'aplomb de l'axe de rotation 35 de la roue 10. Le bouclier 30 participe donc à la formation d'une retenue de l'eau en amont du couloir d'admission 15. Le bâti 32 supporte également deux paliers support (non représentés) pour recevoir à rotation les flasques 21 et 22 constitutifs de la roue 10. En outre la face externe du flasque 22 porte un anneau 36 à denture cylindrique qui engrène avec un pignon 37 d'un dispositif multiplicateur de rotation 38 pour entraîner une génératrice non représentée à une vitesse optimale pour la génération de la puissance électrique recherchée.
[0035] Le bâti 32 de la machine qui est réalisé ici par un assemblage mécanosoudé de poutrelles métalliques supporte encore un carter inférieur 40 à paroi cylindrique concave 42 fixée sous le passage du demi quadrant inférieur gauche la roue 10 (figure 1) de telle sorte que les extrémités radiales externes 26 des aubes 24 tournent en défilant au ras de cette paroi concave 42. La paroi 42 constitue la partie fixe du fond d'un canal 44 d'écoulement de l'eau turbinée par la roue (figure 2). Cette paroi de fond 42 se termine en 43 sensiblement à l'aplomb de l'axe de roue 35, permettant ainsi à la partie inférieure du canal 44 de déboucher dans une sortie d'eau en béton 45. Cette sortie est limitée en amont par une poutre 46 formée dans la paroi en béton à laquelle est fixée la partie inférieure du bâti 32.
[0036] Du côté amont, la paroi 42 du carter intérieur 40 se termine en un point 48 (figure 2) sur un rayon de la trajectoire de la roue 10 à un angle un peu supérieur à 45° par rapport à la verticale. En ce point est articulé un volet 50 monté pivotant autour d'un axe horizontal. En variante, des réalisations sont possibles dans lesquelles cette partie fixe peut se prolonger vers l'amont. L'axe de pivotement du volet 50 se trouver alors lui- même déporté quelque peu par rapport à la trajectoire des aubes de la roue 10 dans la direction amont. Il comprend une première plaque de tôle 56 renforcée par une armature 58 à sa partie inférieure qui présente vers son bord aval deux bouts d'axe 52 articulés dans deux paliers horizontaux fixés chacun dans une plaque verticale respective 54. Chaque plaque 54 est solidaire du bâti 32 et fixée le long d'une des parois latérales verticales, respectivement 12 et 14, du couloir 15. De chaque côté de la plaque 56 est agencée une joue verticale en tôle 49 fixée à l'armature 58 pour canaliser la veine fluide entrant par le volet 50 dans le canal d'entrée de la roue 10. Une bavette 69 en matière souple et imperméable est installée à la liaison entre l'extrémité aval du volet 50 au voisinage de son axe de pivotement et l'extrémité amont 48 de la partie fixe du canal d'écoulement de l'eau dans la turbine vers le bord supérieur du carter inférieur 40.
[0037] Le volet 50 comprend une deuxième plaque de tôle 60 recouvrant partiellement la face supérieure de la plaque 56 et capable de coulisser par rapport à elle pour régler la longueur totale du volet 50. La plaque 60 comporte une extrémité aval 61, bien visible sur la figure 1, et une extrémité amont 62 formant une lèvre arrondie débordant par rapport l'extrémité amont 59 de la plaque inférieure 56. Dans cette partie arrondie 62 la plaque 60 présente des nervures arrondies 64 de renfoncement et de guidage longitudinal des filets fluides atteignant le volet 50 à l'entrée du canal d'admission de l'eau dans la roue 10. La face supérieure de la plaque 60 est également garnie de nervures verticales longitudinales 65 pour guider la veine fluide dans la partie amont de ce canal d'admission.
[0038] Deux réglettes d'indexation en arc de cercle 70 sont solidarisées chacune avec une paroi verticale respective 12 et 14 du couloir 15, le long de la trajectoire parcourue par l'extrémité amont 59 de la première plaque 56 du volet 50 lorsque ce dernier est pivoté autour de son axe. Chaque réglette 70 comporte une série d'encoches 72 disposées en arc de cercle et débouchant latéralement face à la trajectoire de ladite extrémité 59 de la première plaque 56. A cette extrémité 59, l'armature 58 est équipée d'un système de goupille 75 propre à venir s'enclencher latéralement dans un encoche de la réglette correspondant pour immobiliser l'extrémité 59 de la plaque 56 dans la position de pivotement correspondante du volet 50. En rétractant les goupilles du système 75, on peut libérer à nouveau le mouvement de pivotement du volet 50 pour modifier son inclinaison et la hauteur de son extrémité supérieure à l'entrée de l'eau dans la zone d'admission du canal d'écoulement.
[0039] Si on se tourne maintenant vers les figures 3A à 3D, on reconnaît dans chacune une roue de turbine 110 rotative autour d'un axe 135, installée entre l'amont 118 et l'aval 119 d'un couloir 115 à parois verticales 112 ménagé sur un bief dans le cours d'eau. La roue 110 comporte une couronne d'aubes 124 montées entre deux flasques 121 et 122 (figure 6). Les arêtes radiales externes des aubes 124 sont désignées par la référence 126 et les arêtes radiales internes par la référence 127. Comme dans les figures 1 et 2, les aubes de la turbine ont un profil incurvé dont la concavité est tournée du côté de l'arrivée d'eau depuis l'amont 118 du couloir 115 lorsqu'elles entrent dans la partie inférieure de leur trajectoire à la base de la roue. Dans le cas de figure représenté la roue est ainsi entraînée dans le sens inverse des aiguilles d'une montre (flèche 125). Les fiasques 121 et 122 sont montés à rotation autour de l'axe 135. Ils entraînent en tournant une génératrice de courant à l'aide d'un système de transmission multiplicateur attaqué soit directement par le mouvement de l'un ou des deux flasques, soit par l'axe 135.
[0040] La description détaillée qui suit est faite plus particulièrement en regard des signes de référence indiqués dans les figures 3B et 6, sachant que ces références valent pour la désignation des mêmes éléments dans les figures 3 A, 3C et 3D. Un conduit d'écoulement de l'eau dans la roue est limité à sa partie inférieure par une paroi 140 dont un secteur 141 en arc de cercle est disposé dans le quadrant inférieur amont de la roue. Dans cet exemple, ce secteur de paroi 141 se termine vers l'aval par une arête 143 situé sensiblement à l'aplomb de l'axe 135 de la roue et vers l'amont par une arête 169. Entre ces deux arêtes 169 et 143, le défilement des arêtes radiales externes 126 des aubes 124 s'effectue au ras de la surface concave du secteur 140 de façon à essentiellement au moins fermer, du côté radial externe, l'espace entre deux aubes adjacentes pendant le temps de leur passage face à ce secteur de la paroi inférieure 140, sans freiner le mouvement de la roue.
[0041] Au niveau de l'arête 143, le profil de la paroi 140 marque un décrochement vers le bas 247 puis se prolonge par un secteur en pente douce jusqu'en un point 248 ou le canal d'écoulement de l'eau dans la roue 110 rejoint le fond 249 du cours d'eau. Vers l'amont de l'arête 169, la paroi 140 se prolonge par un secteur 251 qui remonte vers l'amont en s'écartant progressivement de la trajectoire des arêtes radiales externes 126 de la roue. Les secteurs 141 et 251 sont définis par la surface de plaques de tôles portées par une structure métallique 242 elle-même montée au fond du couloir 115 sur un bâti de maçonnerie 254 qui habille le fond du cours d'eau le long de cet emplacement.
[0042] En amont du secteur 251 de la paroi 140 est monté un volet coudé pivotant 150 de contrôle de l'admission du fluide moteur dans la turbine. La face supérieure du volet coudé 150 forme un dièdre comportant de deux pans 181 en aval et 182 en amont, réunis par une arête 180 parallèle à l'axe 135. Les deux pans forment entre eux un angle obtus de 135 ° d'angle. Dans la position représentée à la figure 3B on voit que le pan 181 est assez fortement incliné par rapport à l'horizontale, tandis que l'inclinaison du pan 182 est d'environ 45° inférieure à celle du pan 181. Le pan amont 181 est articulé à une extrémité inférieure aval 151 autour d'un axe horizontal 152 agencé au niveau de l'arête d'extrémité amont du secteur 251. Du côté opposé par rapport à l'arête 180, le pan 182 se termine à son extrémité supérieure amont 153 par une surface arrondie vers le bas de façon à former une lèvre 156 d'admission de l'eau en provenance de l'amont du canal.
[0043] Le volet coudé 150 forme la partie terminale amont de la paroi 140 qui limite le fond d'un canal d'écoulement de l'eau captée dans le couloir 115. Cette eau est admise par-dessus le bord arrondi 156 du volet 150. Si le volet est dans la position des figures 3B ou 3C, elle glisse d'abord le long du pan 182. Puis elle est accélérée le long de la surface en pente descendante réglable 155 du pan 181, avant de rejoindre le secteur fixe 251 à la rencontre des aubes 124. Les surfaces du volet 150 et du secteur fixe 251 délimitent ainsi une zone d'admission en amont du canal d'écoulement de l'eau. Cette eau pénètre ensuite dans l'espace limité par le secteur en arc de cercle 141 de la paroi 140, qui délimite ainsi une zone motrice immédiatement sous la roue pour l'entraîner en rotation. Au-delà de l'arête 143, l'eau ressortant de chaque espace inter aube dans lequel elle est momentanément emprisonnée, s'évacue vers le secteur 246 de la paroi 140. Ce secteur délimite ainsi une zone d'échappement dans le canal d'écoulement de l'eau dans la machine.
[0044] Comme le montre bien la vue en perspective de la figure 6, de chaque côté du pan 181 du volet 150 est fixée une joue ou bielle 160 qui se prolonge en partie sur le côté correspondant du pan 182, jusqu'à une extrémité percée d'un œillet 162. L'œillet 162 accueille un maneton monté à l'extrémité d'une tige 164 d'un vérin de manœuvre. La tige 164 relie la bielle 160 à un poste de commande situé sur une rive du couloir 115. Elle est guidée en translation dans une glissière 166 à l'intérieur de laquelle est monté un pignon moteur du vérin qui engrène avec une crémaillère 165 sur la tige 164 (fig. 3B), pour entraîner celle ci de haut en bas. Suivant son degré d'abaissement vers le fond du canal d'écoulement la tige 164 permet de déterminer l'inclinaison du volet 150 qui peut ainsi adopter une gamme de positions, pour contrôler l'admission d'eau à l'intérieur de la roue en fonction d'une logique de pilotage qui tient compte du niveau d'eau dans le couloir et de son débit, notamment.
[0045] On a représenté aux figures 3 A à 3D quatre positions opératoires du dispositif d'admission ainsi constitué. A la figure 3 A, la tige de vérin 164 est presque entièrement sortie de la glissière 166. Le pan 181 du volet 150 est relevé dans une position presque verticale où il est quasiment tangent à la trajectoire des aubes de la roue 110. Le pan 182 est moins incliné par rapport à l'horizontale, mais son extrémité 153 se trouve cependant à une altitude supérieure au niveau maximum 173 prévu pour le cours d'eau 170 en amont de la roue. Dans cette position l'accès de l'eau du cours d'eau à la zone d'admission du canal d'écoulement est fermé et le système est par conséquent arrêté. Ceci représente une faculté précieuse dans les cas où la machine doit faire face à des conditions exceptionnelles comme par exemple en cas de crue ou de risque d'emballement de la machine par suite d'une panne du générateur entraîné par celle-ci..
[0046] Dans le cas de la figure 3B, le pan 181 du volet 150 est un peu moins incliné par rapport à l'horizontale que dans le cas de la figure A. L'altitude de l'extrémité du pan amont 182 reste élevée, mais lorsque le cours d'eau atteint un niveau suffisant une veine d'eau peut s'engager le long du pan 182, par-dessus lèvre d'entrée 153 puis dans la pente raide du pan 181, où elle est accélérée fortement, avant d'atteindre la partie fixe de la paroi de fond 140 au niveau de la paroi 251. Dans ce parcours, la veine d'eau rencontre les extrémités radiales externes 126 des aubes en rotation. Suivant un aspect de l'invention, le profil des aubes, la pente et l'altitude de la lèvre d'entrée sont déterminés pour favoriser l'obtention d'un bon rendement de la machine comme il est expliqué ci- après. [0047] La figure 4 illustre la représentation vectorielle d'une condition d'obtention d'un rendement optimum. Elle représente schématiquement deux aubes 124 entrant dans la zone d'admission du canal d'écoulement de l'eau dans la machine. Une veine d'eau 172 composée de filets d'eau 174, admise par-dessus la lèvre 153 du volet 150, parcourt la face supérieure 155 des deux pans du volet 150 jusqu'à ce qu'elle atteigne la trajectoire 175 des arêtes radiales externes 126 des aubes 124. On a représenté sur l'arête 126, la composition des efforts résultant de l'action directe de l'eau sur l'arête (vecteur VE) et de la vitesse circonférentielle du bord de l'aube (vecteur VR). La perte d'énergie résultant de cette interaction initiale entre l'eau et l'aube est minimale lorsque la composante des efforts (vecteur Pj) sur l'arête est tangente au profil de l'aube à cet endroit comme représenté sur la figure 4.
[0048] On comprend que, dans chaque installation particulière, type de cours d'eau, importance de l'installation, caractéristiques de la génératrice électrique entraînée par la machine, etc., on puisse déterminer expérimentalement, ou par simulation à l'aide d'outils logiciels disponibles sur le marché, les conditions de réglage qui permettent d'obtenir des valeurs de rendement satisfaisantes dans les différentes positions opératoires les plus courantes de l'organe de réglage de l'admission d'eau dans la machine.
[0049] La figure 3 C montre un cas où la pente du pan 181du volet de réglage 150 est encore diminuée par rapport au cas précédent. Le pan 182 a alors atteint une position où sa pente est négative, c'est-à-dire que le niveau de la lèvre d'entrée 153 est inférieur à celui de l'arête 180. L'arête 180 forme maintenant le seuil de captation de l'eau du cours d'eau admise dans le canal d'écoulement. Si le niveau du cours d'eau est supérieur à celui de l'arête 180, le pan 182 du volet 150 est entièrement immergé. Il ne joue plus aucun rôle fonctionnel dans cette situation. On constate que la zone d'admission d'eau dans le canal d'écoulement est largement ouverte, ce qui peut permettre l'admission d'un débit d'eau important à la machine. Sur la figure 3D le volet 150 est en position d'ouverture maximum. Le pan 181 a une inclinaison nulle et le pan 182 est inopératoire.
En pratique on préfère maintenir une pente minimal pour le pan 181 même à l'ouverture maximale de l'admission aux forts débits afin d'accélérer la veine d'eau avant son arrivée entre les aubes. [0050] On avait constaté dans des essais de machines antérieures que des systèmes de déversoir à seuil dans lesquels le débit d'entrée est réglé par le seul ajustement de la hauteur de seuil ne permettait pas d'obtenir un bon rendement dans les cas de forts débits. Les demandeurs ont constaté que cet inconvénient pouvait être très largement surmonté avec la disposition des figures 1 et 3 dans laquelle le réglage du volet d'entrée permet, en cas de fort débit, non seulement d'abaisser le niveau du point d'entrée de l'eau au contact du volet mais aussi d'éloigner celui-ci de la trajectoire 175 des aubes de la roue en ouvrant ainsi plus largement vers l'amont la zone d'admission définie précédemment. La disposition d'un volet à deux pans illustrée aux figures 3A à 3D présente l'avantage lorsque le niveau du cours d'eau remonte au-delà d'un seuil proche de la position de la figure 3 C d'augmenter le contrôle de l'orientation et de l'accélération de la veine de liquide pénétrant dans le canal d'écoulement vers la roue jusqu'à pouvoir même l'interrompre dans le cas de la figure 3A.
[0051] Concernant le fonctionnement du dispositif, il est intéressant selon un aspect de l'invention d'ajuster le niveau de captation du courant en fonction du débit afin de respecter une ou plusieurs consignes. Ainsi, lorsque la réglementation par exemple impose à l'opérateur de laisser en permanence un débit minimum libre dans le cours d'eau (débit réservé), on limite le débit d'entrée le cas échéant pour respecter cette contrainte en élevant en conséquence le niveau de captation du courant d'eau (lèvre d'entrée 153 ou arête 180 dans le cas des figures 3 A à 3D). Si le débit du cours d'eau
(mesuré par une sonde installée en permanence sur le site) tend à se rapprocher vers le bas du débit réservé, on relève donc l'inclinaison du volet pour diminuer le débit entrant dans la machine. Si le débit dans le cours d'eau continue à baisser, au risque passer en dessous de la valeur du débit réservé, on peut même interrompre le fonctionnement de la roue en relevant au maximum le volet 150.
[0052] Lorsque le débit disponible dans le cours d'eau est élevé, on a intérêt à ouvrir le plus possible le dispositif d'admission de la machine en abaissant l'inclinaison du pan 181 pour turbiner un débit maximum si la demande d'énergie électrique le justifie. Si dans ce cas le débit disponible du cours d'eau en vient à dépasse la valeur maximale admissible par la machine, le système de pilotage commande un relèvement du niveau de captation de l'eau par le volet 150 de façon à ramener le débit entrant dans la machine à des valeurs compatibles avec sa capacité.
[0053] La figure 5 illustre schématiquement une autre réalisation d'un dispositif d'admission dans quatre cas de réglage différents. Un volet 350 (affecté d'un indice différent de 1 à 4 pour chacun de ces cas) est monté pivotant autour d'un axe horizontal 352 à l'extrémité amont d'un secteur fixe tel que 251 (fig. 1 ou 3), pour réaliser un secteur à pente descendante variable vers l'aval de la zone d'admission dans une paroi d'admission telle que 140 aux figures 1 et 3B. A l'extrémité amont 360 de ce volet 350 est articulé un autre volet 363 pivotant autour d'un axe horizontal, terminé par une lèvre d'entrée arrondie 365 à son autre extrémité. Dans le cas du volet 350-1, réglé pour un niveau d'eau 16-1 maximum dans le réservoir 170, la pente du volet 350 est maximale et le volet 365-1 est presque dans son prolongement. Dans le cas des volets 350-2 et 350- 3, l'inclinaison va en diminuant et celle des volets d'extrémité respectifs 363-2 et 363-3 encore davantage, de sorte que ces volets d'extrémité font un angle de plus en plus grand avec le volet 350 correspondant. Sur le schéma on voit en 16-3 par exemple le niveau de l'eau dans le réservoir. La face supérieure du volet 363-3 est pratiquement horizontale, en affleurement avec le niveau de l'eau 16-3. Le volet correspondant 350-3 reste encore fortement incliné sur l'horizontale et fait un angle de 45° environ avec la face supérieure du volet 363-3. Enfin, pour un débit encore plus élevé que dans le cas du volet 363-3, le volet 350-4 est dans une position proche d'une inclinaison minimale α et le volet d'extrémité 363-4 est immergé sous l'eau en position inactive .
[0054] On a ainsi réalisé un dispositif permettant, en fonction des variations des conditions de débit du cours d'eau où est installée la roue, de régler au mieux son remplissage et d'optimiser la production d'énergie par deux configurations différentes de l'admission.
[0055] Par ailleurs en éloignant de la roue et en abaissant le point d'admission de l'eau dans le canal d'écoulement quand le débit augmente on peut régler la forme prise naturellement par la veine d'eau avec un minimum de pertes dues aux effets de choc et ainsi d'utiliser au mieux l'énergie des filets d'eau qui pénètrent dans l'intervalle entre les aubes pour l'amélioration du rendement. [0056] Les essais du demandeur ont notamment montré qu'on pouvait utiliser avantageusement ce réglage pour obtenir un contrôle efficace des performances de conversion énergétique de l'installation en fonction des diverses conditions de débit disponible.
[0057] L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés et diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre défini par les revendications annexées.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif d'admission à l'entrée d'une turbine comprenant une roue à aubes (10) propre à être montée dans un couloir (15) aménagé sur un cours d'eau en milieu naturel, ce couloir comportant deux parois verticales (12, 14), entre lesquelles peut tourner la roue de la turbine autour d'un axe horizontal, et un fond limité par une paroi dont une partie (42) au moins comprend un profil arqué passant sous la roue, ladite paroi reliant une zone haute du côté de l'arrivée de l'eau en amont dans la turbine et une zone basse pour la sortie de l'eau turbinée par la roue vers l'aval, en formant ainsi un canal d'écoulement (44) qui comporte une zone motrice à l'intérieur de laquelle les extrémités radiales externes (24) des aubes entraînées par l'eau peuvent défiler en rasant la paroi de fond, précédée en amont d'une zone d'admission de l'eau dans la roue et suivie en aval par une zone d'échappement, le dispositif étant caractérisé en ce que, dans la zone d'admission, la paroi de fond du canal d'écoulement présente une portion en pente descendante vers l'aval, dont l'inclinaison est réglable, et qui comporte au moins un secteur d'entrée amont ajustable entre une première position relativement basse et éloignée des aubes de la turbine et une deuxième position plus haute et plus proche de la trajectoire desdites aubes, ce secteur d'entrée déterminant le niveau de l'eau admise dans le canal d'écoulement, un secteur de paroi en pente pour accélérer l'eau admise selon une orientation imposée, et un secteur inférieur aval vers la fin de la zone d'admission, et en ce que le dispositif comprend en outre un organe de réglage (50) de ladite portion de paroi en pente en fonction de conditions opératoires souhaitées.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le profil et la pente de ladite portion de paroi réglable (150) sont déterminés de telle manière qu'il existe dans plusieurs conditions de débit d'eau un réglage tel que les efforts (P;) résultant de l'admission de la veine d'eau dans la roue à l'extrémité radiale externe (126) de chaque aube soient sensiblement tangents au profil du bord de cette aube à cette extrémité.
3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite portion de paroi réglable comprend un volet orientable (50), comportant, côté amont, une lèvre d'admission (62) ajustable en hauteur à l'entrée dudit canal, et formant une continuité d'écoulement aval dans ladite paroi de fond.
4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit volet (50) est monté pivotant autour d'un axe (52) sensiblement horizontal par rapport à ladite paroi de fond.
5. Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que ledit volet est extensible par déplacement de ladite lèvre d'admission (62) en direction de l'amont.
6. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit volet comprend un élément aval (350) articulé par rapport à une portion aval de la paroi de fond (140) et un élément amont (363) portant la dite lèvre d'admission (365) et articulé par rapport à l'élément aval (250).
7. Dispositif selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que ledit volet (150) comprend un pan amont (182) et un pan aval (181) réunis selon une arête (180) pour former un dièdre d'angle fixe, et l'angle du pan amont (182) avec la verticale est supérieur à celui du pan aval (181) dans la plage de fonctionnement du volet (fig. 3A à 3D).
8. Dispositif selon l'une des revendications 3 à 7, caractérisé par un joint souple (69) disposé propre à étanchéifier et lisser la liaison entre le volet et la portion aval de la paroi de fond à laquelle il est raccordé.
9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, dans une position opérationnelle où la pente de ladite portion de paroi réglable par rapport au plan horizontal est maximale, ladite portion de paroi réglable (150) ferme l'admission de l'eau du courant dans la roue de façon sensiblement complète.
10. Machine hydraulique comprenant une roue à aubes (10) propre à être montée dans un couloir (15) aménagé sur un cours d'eau en milieu naturel, ce couloir comportant deux parois verticales (12, 14) entre lesquelles peut tourner la roue de la turbine autour d'un axe horizontal et un fond limité par une paroi dont une partie (42) au moins comprend un profil arqué autour de la roue, ladite paroi reliant une zone haute en amont du côté de l'arrivée de l'eau dans la turbine à une zone basse pour la sortie de l'eau turbinée par la roue vers l'aval, en formant ainsi un canal d'écoulement (44) qui comporte une zone motrice à l'intérieur de laquelle les extrémités radiales externes (24) desdites aubes défilent en rasant la paroi de fond, précédée à l'amont d'une zone d'admission de l'eau dans la turbine et suivie à l'aval par une zone d'échappement où l'eau emprisonnée entre les aubes dans la zone motrice peut s'échapper pour rejoindre le cours d'eau en aval, caractérisée en ce que dans la zone d'admission de la machine le canal d'écoulement est limité par une paroi de fond (140) qui comporte une portion
(150) réglable conformément à l'une des revendications précédentes.
11. Procédé pour le pilotage d'une machine hydraulique équipée d'un dispositif d'admission conforme à l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce qu'on règle la hauteur du niveau d'admission de l'eau à l'entrée du canal d'écoulement de la roue en fonction d'au moins un seuil de débit prédéterminé dans le cours d'eau.
12. Procédé pour le pilotage d'une machine hydraulique selon la revendication 11, caractérisé en ce que ledit seuil de débit correspond au maintien d'un débit réservé minimum dans le cours d'eau avant d'admettre un écoulement d'eau dans la machine, et qu'on relève le niveau d'entrée de l'eau dans la zone d'admission au fur et à mesure que le débit du cours d'eau faiblit en direction de ce débit minimum.
13. Procédé pour le pilotage d'une machine hydraulique selon la revendication 11, caractérisé en ce que ledit seuil de débit correspond à un débit maximum admissible dans la machine, et qu'on relève le niveau d'admission de l'eau à l'entrée de la zone d'admission au fur et à mesure que s'accroît le débit disponible dans le cours d'eau au-delà de ce maximum.
14. Procédé pour le pilotage d'une machine hydraulique, caractérisé en ce qu'on pilote la hauteur du niveau minimum de captation de l'eau à l'entrée du canal d'écoulement selon le mode de pilotage de la revendication 12 aux faibles débits du cours d'eau et selon le mode de pilotage de la revendication 13 aux forts débits.
15. Procédé pour le pilotage d'une machine hydraulique selon l'une des revendications 11 à 14, caractérisé en ce qu'à partir du moment où le débit du cours d'eau dépasse le débit minimum réservé, on maintient le débit d'eau admis dans le canal d'écoulement au voisinage du maximum admissible par la machine.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2945585A1 (fr) * 2009-05-12 2010-11-19 Ile De Gestion F F F Soc Civ Roue a aubes a pression
ITTV20100068A1 (it) * 2010-04-28 2011-10-29 Enalias Srl Impianto idroelettrico con basculante a bilanciere ad immersione parziale del modulo rotore cilindrico ad asse orizzontale e convogliatore integrato per la produzione di energia elettrica da corsi d'acqua fluente e con basso impatto ambientale.
WO2012129586A3 (fr) * 2011-03-31 2012-11-22 Staudt Friedrich Système de barrage
EP2735729A1 (fr) * 2011-07-21 2014-05-28 Asociacion de Canalistas Sociedad Del Canal Del Maipo Centrale génératrice d'électricité et flottante pour rivière ou canaux
JP2014134199A (ja) * 2013-12-03 2014-07-24 Yoichi Ishihara 低流速河川用水力発電システム
US20230123803A1 (en) * 2020-06-25 2023-04-20 Elis Co., Ltd. Small hydroelectric power generation apparatus

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITMI20131766A1 (it) * 2013-10-23 2015-04-24 Castagnaro Mirco Apparato idraulico
CN104481775B (zh) * 2014-12-12 2016-09-28 大连市建筑设计研究院有限公司 一种巨型水车
US11319920B2 (en) 2019-03-08 2022-05-03 Big Moon Power, Inc. Systems and methods for hydro-based electric power generation

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT8848148A0 (it) * 1988-07-01 1988-07-01 Torregaia Roma A Generatore di corrente elettrica azionato dall'energia di corsi d'acqua e simili
US5430332A (en) * 1994-02-28 1995-07-04 Dunn, Jr.; E. D. Movable and adjustable dam
US6208037B1 (en) * 1997-12-10 2001-03-27 Howard A. Mayo, Jr. Waterwheel-driven generating assembly
FR2847621B1 (fr) * 2002-11-22 2006-04-14 Michel Fonfrede Turbine hydraulique a aubes
BR0316445A (pt) * 2002-11-22 2005-10-11 Christophe Fonfrede Roda hidráulica

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2945585A1 (fr) * 2009-05-12 2010-11-19 Ile De Gestion F F F Soc Civ Roue a aubes a pression
ITTV20100068A1 (it) * 2010-04-28 2011-10-29 Enalias Srl Impianto idroelettrico con basculante a bilanciere ad immersione parziale del modulo rotore cilindrico ad asse orizzontale e convogliatore integrato per la produzione di energia elettrica da corsi d'acqua fluente e con basso impatto ambientale.
WO2012129586A3 (fr) * 2011-03-31 2012-11-22 Staudt Friedrich Système de barrage
EP2735729A1 (fr) * 2011-07-21 2014-05-28 Asociacion de Canalistas Sociedad Del Canal Del Maipo Centrale génératrice d'électricité et flottante pour rivière ou canaux
EP2735729A4 (fr) * 2011-07-21 2015-03-25 Canalistas Soc Del Canal Del Maipo Asoc De Centrale génératrice d'électricité et flottante pour rivière ou canaux
JP2014134199A (ja) * 2013-12-03 2014-07-24 Yoichi Ishihara 低流速河川用水力発電システム
US20230123803A1 (en) * 2020-06-25 2023-04-20 Elis Co., Ltd. Small hydroelectric power generation apparatus
US11802535B2 (en) * 2020-06-25 2023-10-31 Elis Co., Ltd. Small hydroelectric power generation apparatus

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