Barrages, seuils et chaussées en France 2015 – Source Référentiel des obstacles à l’écoulement de l’Onema mai 2014 En France, près de 100 000 moulins pourraient être aménagés à fin de production hydro-électrique. Excellent bilan carbone, moindre impact sur le CSPE, pilotabilité par le réseau, forte acceptabilité sociale, foisonnement sur tous les territoires, emplois non délocalisables, les atouts de cette petite hydro-électricité sont nombreux. Nous proposons 2 solutions techniques avec 2 constructeurs différents pour répondre à ces besoins Des turbines immergées en technologie Kaplan avec la société française Turbiwatt et des roues à aubes avec la société italienne Rigamonti Ghisa. Rigamonti Ghisa – roues à aubes – water wheel LA SOCIETE La société Rigamonti, avec plus de 60 ans de tradition familiale, est née en 1950 comme fonderie et tournage de la fonte pour le travail de Giovanni Battista Rigamonti. En 1992, le fils Raffaele, fonde, comme filiale de la société, l’entreprise actuelle Rigamonti Ghisa, qui, depuis sa transformation, a maintenu la production de vannes en fonte pour les aqueducs, l’irrigation et les systèmes de protection active contre les incendies. L’usine n’est pas située par hasard à Valduggia, en Valsesia, dans le Piémont. Il s’agit en effet d’une région célèbre pour la fabrication de vannes et de robinetteries sanitaires industrielles. Cette localité était connue dès le début des années 1400 pour la fonderie de cloche due aux savoir-faires locaux en métallurgie. La vocation environnementale de la famille Rigamonti et son environnement riche en verdure, voies navigables et moulins l’emplacement actuel de la société est celui de l’ancien moulin de Sant’Anthony, qui par concession déjà en 1926 avait été transformé pour produire de l’énergie électrique sont autant d’éléments qui ont incités Rigamonti Ghisa à s’occuper de la conception et de la mise en œuvre de roues hydrauliques comme source d’énergie de remplacement mais également à rénover des moulins déjà existants et parfois tombés en désuétude. LEUR PROPOSITION Une roue hydraulique micro-hydro est caractérisée par une puissance inférieure à 100 kW et repose sur le principe de transformation de l’énergie potentielle et de l’énergie cinétique de l’eau, présente le long de tout cours d’eau, en énergie mécanique au moyen de la roue hydraulique qui produit un mouvement rotatif convertible en énergie électrique. La société offre des conceptions personnalisées de roues hydrauliques. Les domaines d’interventions comprennent • Études de faisabilité • Analyse du site • Conception de la roue • Réalisation • Installation complète sur site • Une aide éventuelle pour remplir certains documents LES DIFFERENTES FAMILLES DE ROUES A AUBES Roues en dessous » alimentation par le bas Quart inférieure de la roue À utiliser pour un débit allant jusqu’à 3 m³/s et une hauteur de chute inférieure à 1,5 m C’est la seule technologie qui peut exploiter ces hauteurs de chute limitées, avec une efficacité jusqu’à 60% à laquelle il faut retrancher les pertes dues à la transmission, à la génératrice et aux autres composants électriques Il s’agit du plus vieux type de roue verticale avec un type de rotation générée par l’effet de levier produit par l’eau sur les pales du bas de la roue. Pour cette raison, cette technologie est la plus adaptée aux cours d’eau peu profonds que l’on rencontre en plaine. Ce type de roue nécessite toujours des travaux de génie civil limités. La roue est logée dans un canal équipé en amont d’une grille de sécurité de 15/20 cm maille. Un coffret est nécessaire pour les composants électriques. Comme pour toutes les roues à eau, une variation du débit ne nécessite aucun réglage et produit un rendement pratiquement constant jusqu’à 20% du débit nominal. Il existe également trois variantes de cette roue qui tirent leur nom de leur concepteur la roue Poncelet, la roue Sagebien et la roue Zuppinger. Les principaux avantages pour l’utilisation de ces roues sont le fait qu’elles sont un peu moins coûteuses que les autres types, plus simples à construire, et ont moins d’impact environnemental, car elles ne créent pas de grands changements dans la rivière. Les inconvénients sont, d’une part, une efficacité moindre car elles génèrent moins d’énergie, et d’autre part que ces roues ne peuvent être utilisées que lorsque le débit peut fournir un couple suffisant. Les roues en dessous » peuvent également être installées sur des plates-formes flottantes parfois installées immédiatement en aval des ponts ou lorsque la restriction de débit augmente la vitesse du courant. A A A A A Roue de dessous ou Undershot water wheel – Rigamonti Ghisa A A A A Roue de dessous ou Overshot water wheel – Rigamonti Ghisa Roues de poitrine » alimentation par le milieu entre 1/4 et 3/4 de la hauteur de la roue À utiliser pour un débit jusqu’à 3 m³/s et avec des hauteurs de chute de moins de 4 m. Il s’agit d’une roue verticale dont la rotation causée par la chute de l’eau à proximité de l’axe, ou juste au-dessus. Les roues de poitrine » sont moins efficaces que les roues de dessus », mais plus efficaces que les roues de dessous » . Une roue de poitrine » nécessite un canal avec maçonnerie parfaitement ajustée aux cotés de la roue afin de conduire le maximum du flux vers les aubes. Les roues de poitrine » sont adaptées pour un débit constant et élevé, en particulier pour les zones de plaines ou l’on peut atteindre des rendements proches de 80% auquel il faudra soustraire les pertes dans la transmission, dans la génératrice ainsi que dans les composants électriques. Ce type de roue nécessite des travaux civils néanmoins roue est logée dans un canal équipé en amont d’une grille de sécurité de 15/20 cm maille. Un coffret est nécessaire pour les composants électriques. Comme pour toutes les roues à eau, une variation du débit ne nécessite aucun réglage et produit un rendement pratiquement constant jusqu’à 20% du débit nominal. A Roue de poitrine ou Breast water wheel – Rigamonti Ghisa A Roue de poitrine ou Breast water wheel par Rigamonti Ghisa Roues en dessus » alimentation par le haut Quart supérieur de la machine À utiliser pour un débit jusqu’à 1 m³/s et des hauteurs de chute de 2 m à plus de 12 m. C’est une roue verticale dont la rotation est assurée par la chute de l’eau qui frappe les pales au sommet de la roue et vient remplir les augets d’une moitié de la roue. Dans la roue en dessus standard » l’eau passe au-delà de l’axe de la roue et la fait tourner dans un sens; tandis que dans la roue en dessus à entrée inversée », l’eau, tombant avant l’axe de la roue, la fait tourner dans le sens inverse. Dans cette famille de roues ce n’est pas seulement la vitesse de l’eau mais également son poids lorsqu’elle s’accumule dans les cellules d’une moitié de la roue, qui va engendrer la rotation. La roue en dessus », si elle est correctement dimensionnée par rapport au débit, transforme donc l’intégralité du flux d’eau en énergie, sans que sa vitesse soit élevée. A la différence des roues en dessous », les roues en dessus » ont l’avantage de mieux exploiter la gravité et l’énergie cinétique de l’eau. Cette technologie est donc idéale pour les régions vallonnées ou montagneuses, et ne nécessite pas de gros débits. Le rendement peut atteindre 90% auquel il faut soustraire les pertes dans la transmission, la génératrice ainsi que les composants électriques. Le génie civil est simple et se résume à deux supports avec, bien sûr, les canaux d’entrée avec grille de sécurité de 15/20 cm et de sortie ainsi que d’un coffret pour les composants électriques. Comme pour toutes les roues à eau, une variation du débit ne nécessite aucun réglage et produit un rendement pratiquement constant jusqu’à 20% du débit nominal. Roue de dessus ou Overshot water wheel – Rigamonti Ghisa Roue de dessus à entrée inversée ou Backshot water wheel ou Pitchback water wheel – Rigamonti Ghisa Roue de dessus ou Overshot water wheel par Rigamonti Ghisa Roue de dessus ou Overshot water wheel par Rigamonti Ghisa