Calculateur Gratuit de Puissance Micro-Hydroélectrique

Calculateur de Puissance Micro-Hydroélectrique au Fil de l'Eau

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Données

Débit, Q		X
Hauteur brute, H_gross		X
Diamètre de la conduite forcée, D		X
Longueur de la conduite forcée, L		X
Rugosité de la conduite, e (voir notes)		X
Coefficient de perte, k_m ? (voir notes)		X
Viscosité cinématique, ν ?		X
Rendement de l'installation, η (0–1)		X

Résultats:

Vitesse d'écoulement, v	Vitesse d'écoulement, v	X
Vérification de la vitesse (voir notes)	Vérification de la vitesse (voir notes)	X
Facteur de frottement, f	Facteur de frottement, f	X
Perte de charge par frottement, h_f	Perte de charge par frottement, h_f	X
Perte mineure, h_m	Perte mineure, h_m	X
Perte totale dans la conduite forcée, h_L	Perte totale dans la conduite forcée, h_L	X
Vérification de la perte de charge (voir notes)	Vérification de la perte de charge (voir notes)	X
Hauteur nette, H_net	Hauteur nette, H_net	X
Puissance produite, P	Puissance produite, P	X
Énergie annuelle à 100 % de capacité	Énergie annuelle à 100 % de capacité	X

Notes

Perte de charge

La perte totale dans la conduite forcée h_L = h_f + h_m, où h_f = f(L/D)(v²/2g) est la perte par frottement de Darcy-Weisbach et h_m = k_m·v²/2g couvre les entrées, coudes et vannes. Hauteur nette H_net = H_gross − h_L.

Vitesse

Objectif : 1–3 m/s. En dessous de 1 m/s, la conduite est surdimensionnée pour le débit ; au-dessus de 3 m/s, les pertes par frottement et le risque de coup de bélier augmentent.

Objectif de perte de charge

Des pertes dans la conduite forcée inférieures à 10 % de la hauteur brute sont généralement économiques. Le compromis optimal entre le coût de la conduite et la puissance perdue se situe souvent autour de 4–6 % pour les sites à électricité de haute valeur.

Pertes singulières k_m

Valeurs typiques : entrée à arête vive 0,5, chaque coude à 45° 0,2–0,3, vanne-guillotine (pleinement ouverte) 0,1, vanne papillon 0,2. Additionner tous les accessoires pour obtenir le k_m total. La valeur par défaut 1,5 suppose une entrée et deux coudes.

Rugosité de la conduite e

Rugosité absolue typique : acier (neuf) 0,046 mm, acier (usagé) 0,15 mm, PEHD 0,003 mm, PVC/uPVC 0,0015 mm, béton 0,3–3 mm. Le PEHD est courant pour les conduites forcées des petites installations micro-hydrauliques.

Rendement

Le rendement typique de l'installation η varie de 0,70 à 0,85 pour les turbines Pelton et à flux croisé courantes en micro-hydroélectricité. Utilisez 0,75 comme première estimation prudente.

Énergie annuelle

L'énergie annuelle suppose un fonctionnement continu à débit plein (8760 heures/an). La production réelle sera plus faible en raison de la variation saisonnière du débit, des temps d'arrêt pour maintenance et du facteur de charge.