Wanlin Centrale hydroélectrique

Wanlin
Centrale Hydroelectrique et Moulin-Ferme

Les turbines hydrauliques

Pour rappel, l’hydroélectricité permet, au moyen d’une centrale adaptée, de récupérer l’énergie hydraulique et de la transformer en électricité. L’installation de ce genre de site permet à terme de réduire notre dépendance aux énergies fossiles.

Il faut donc passer par une énergie intermédiaire qui est l’énergie mécanique. La première transformation prend place dans la turbine tandis que la seconde se produit dans le générateur électrique. Comme dans tous les procédés, il y a des pertes :

  • des pertes hydrauliques dans la conduite et la turbine (débit de fuite principalement),
  • des pertes mécaniques dans la turbine et la génératrice (roulements, frottements,…),
  • des pertes électriques dans la génératrice (pertes fer et pertes joules)

Chacune de ces pertes induit un certain rendement. Le rendement global de l’installation est égal au produit de tous les rendements intermédiaires.

Il est possible de classer les turbines selon différents critères :

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Figure 5: Rendements des différents types de turbines hydrauliques

1. Selon la façon dont elles transforment l’énergie. En effet, deux types de turbines existent quant à leur processus de fonctionnement :

  • Les turbines à action : « La turbine à action est caractérisée par le fait que l’énergie à disposition de l’aubage est entièrement sous forme d’énergie cinétique », dans ces turbines, l’échange d’énergie se fait sous pression atmosphérique,
  • Les turbines à réaction : « Une turbine à réaction est une machine fermée (noyée) qui utilise à la fois la vitesse de l’eau (énergie cinétique) et une différence de pression. »

2. Selon l’écoulement. L’écoulement dans une turbine peut être axial, radial ou transversal.

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Figure 6: Schéma de classification des turbines en fonction de la hauteur de chute et du débit disponible

Depuis la roue de moulin historique, les technologies disponibles ont beaucoup évolué et sont aujourd’hui bien maîtrisées.