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24/04/2006

Peut on faire fonctionner une turbine toute l'année ?

Je vous avais annoncé la semaine dernière une crue de la Grosne (70m3/s) contre 4,2 en moyenne et dans le même temps un point du ministère sur la sécheresse.

Peut on faire fonctionner une turbine toute l'année ? Voilà un question intéressante qui va nous permettre de faire le lien entre les machines hydrauliques et la rivière. Il était nécessaire de laisser un débit réservé (10% de la moyenne interannuelle), donc l’été quand le débit de la rivière est inférieur au débit réservé, il est impossible de turbiner. Par exemple l'été 2003, la Grosne écoulait 11 litres /s, ce qui signifie que l’évaporation était supérieure au débit de la rivière. La Grosne était déficitaire en eau.
Un autre élément important qui ne permet pas de turbiner toute l’année, c’est le rendement de la machine car certaines turbines n’acceptent pas les baisses de débits. C’est le cas des turbines « hélice » qui n’ont pas de dispositif de réglage de l’ouverture. Pour les Pelton, on règle le débit avec des pointeaux qui sont dans les injecteurs. Pour les Francis ce sont les directrices qui se ferment et pour les Kaplan, ce sont les pales qui sont orientables et qui laissent plus ou moins passer l’eau.
medium_graphe_rend_turb.jpgSur la courbe de rendement, on s’apercevoit que pour une turbine Francis, il y a trois courbes suivant la vitesse de rotation de le turbine. La fréquence de rotation est donc déterminante pour avoir un bon rendement. Sauf que la vitesse, c’est une grandeur qui est fixée par Edf car elle doit être proportionnelle au 50Hz du réseau.
La conclusion, c’est que les fabricants de turbines optimisent leurs machines pour avoir un rendement maxi au débit maxi admissible par leur turbine. C’est l’optima mécanique.