Moulin à eau, énergie hydraulique et chauffage central

[patrice24]

Bonjour à tous de la communauté Econologique
J'ai découvert votre site et je pense que j'ai trouvé là la communauté qui me permettra de développer mes projets.

Je suis récent et heureux propriétaire d'un moulin sur une rivière et j'ai décidé d'en faire un laboratoire d'utilisation energie renouvelable à moindre coût. En bref econologique. J'ai pour le moment le projet d'utilisation de l'energie hydraulique à transformer en énergie calorifique pour chauffer cette batisse très énergivore car grande et mal isolée.

Je vais essayer de dresser les idées et problématiques que je rencontre pour lancer ces projets avec si possible photos et/ou videos à l'appui et je compte sur la communauté des Econologues pour me coacher et m'aider à avancer.

Le moulin dispose aujourd'hui d'un chauffage central à mazout avec 20 radiateurs fonte massifs. Belle installation mais qui consomme un max et coute un max. Idée m'est donc venue d'utiliser l'énergie de la riviere qui passe sous le moulin. Objectif Ecolo, Econo, Durable et renouvelable, qui dit mieux???

Comme vous pouvez le voir sur ces 1ères photos la rivière est suffisamment large et son débit suffisant même si la denivelé reste faible. Le moulin est équipé de vannes dont 2 sont protégées par des grilles, à droite sur la photo. Les sytèmes de roues et meules ont disparues mais il suffirait de réinstaller des roues pour pouvoir utiliser l'énergie.
La question est: certes mais comment car les dispositifs sont nombreux et il y a qques contraintes.
contrainte1 : le siphon sous le moulin voir dessin de coupe
contrainte 2: le denivelé faible même si débit ok
contrainte 3: la montée des eaux qui atteint régulièrement le haut des arches.voir trait rouge sur vue d'ensemble et on devine ce niveau sur la partie droite de la photo avec différence de couleur.

Mon idée est d'utiliser une roue à placer sous larche et entrainée par la force du courant qui passe sous les pelles , qui fait tourner une génératrice qui va créer du courant qui va alimenter une résistance qui va chauffer l'eau du circuit de chauffage et qui va circuler grace à la pompe de la chaudiere qui elle même fonctionnera au ralenti voire pas du tout en fonction de la puissance délivrée.
Là je pense qu'il y a 2 possibilités
1) Une roue horizontale vraisemblabelemnt comme la roue d'origine qui est installée dans le siphon et qui est maintenue par un axe vertical fixé sur la cloison du siphon (voir dessin)
2) Une roue verticale à axe horizontal qui pourrait être fixé sur les parois de l'arche ou bien sur la pelle elle même en prévoyant le fait que si la pelle monte la roue ne doit pas buter sur le toit de l'arche.

Le problème est comment transformer cette énergie par un système qui potentiellement doit pouvoir etre submersible pendant la montée des eaux (qques heures à 2-3 jours).
Passer par une génératrice qui va alimenter une resistance, ou alternative avec un système à effet joule??
J'ai surfé pendant plusieurs heures et trouvé des exemples de systèmes décrit dans ce site mais je ne suis pas sûr qu'ils puissent être suffisamment puissant pour mon projet. Le tambour d'une machine à laver couplé à un generateur de voiture par exemple?

Voilà pour un premier message, merci d'avance de vos idées lumineuses, conseils et partages d'experience.
A votre disposition si vous avez des questions ou besoin de précisions.

Econologiquement votre

vue d'ensemble du moulin


vue des vannes avec niveau montée des eaux


dessin en coupe d'une vanne avec siphon


dessin en coupe de possibilité de roues

[phil53]

Une idée comme ça en passant, si cela peut t'aider dans ta démarche.

SI ton but est seulement de chauffer, je te propose d'étudier le principe suivant.
Faire tourner une roue qui frotte à l'intérieur d'un bain d'huile.
Le rendement devrait être meilleur.
Cette idée m'était venue car je devait moi aussi transformer en chaleur une source hydraulique.
Je ne suis jamais passé à la phase pratique.

[Gaston]

Faire tourner une roue qui frotte à l'intérieur d'un bain d'huile.
Le rendement devrait être meilleur.

Aucun doute : l'efficacité est bien meilleure que de passer par l'intermédiaire de l'électricité.

L'huile n'est même pas indispensable : un système de palettes tournant dans de l'eau est aussi très efficace.

[patrice24]

Effet Joule c'est cela???
le mouvement des palettes dans l'eau va chauffer l'eau selon le principe que l'eau agitée monte en température et qu'on peut ensuite faire circuler dans le circuit général.
Va falloir faire tourner vachement vite les palettes pour chauffer, c'est du turbo reacteur quil me faut là....

Auriez vous un modele du genre à me montrer??

[Gaston]

Effet Joule c'est cela???

Euh, non...
L'effet Joule, c'est l'échauffement d'un conducteur par le passage du courant électrique.

Là, c'est simplement de la dissipation par frottement fluide.

le mouvement des palettes dans l'eau va chauffer l'eau selon le principe que l'eau agitée monte en température et qu'on peut ensuite faire circuler dans le circuit général.

Je placerais quand même un échangeur de chaleur pour séparer les circuits.

Va falloir faire tourner vachement vite les palettes pour chauffer, c'est du turbo reacteur quil me faut là....

Détrompes toi, il n'est pas nécessaire de tourner rapidement, il faut simplement que les palettes rencontrent une résistance importante, donc un assez grand volume de liquide avec des palettes de surface importante (c'est pour ça que c'est plus compact dans l'huile).

Auriez vous un modele du genre à me montrer??

Désolé, non.
Mais ça pourrait ressembler à ceci en remplaçant les moteurs électriques par des transmissions depuis la roue du moulin.:

[patrice24]

Autant pour moi Gaston,
Pas d'effet joule mais qque chose comme principe ou qque chose de Joule
qui fait que si tu prends un liquide et que tu l'agites la temp monte.

Au fait si prends un liquide moins fluide comme lhuile, il y aura plus de resistance donc plus d'echauffement non?
Et quid si je mets mon systèmes à palettes dans un bain d'huile et le tout dans un grand bain d'eau qui circulera dans mes tuyaux.
Genre comme cela


Et que pensez-vous de faire de la récup et d'utiliser du matos camion type ralentisseur hydraulique ou bien convertisseur de couple de boite auto de grosse voiture americaine???

[chatelot16]

bien sur on peut toujours remplacer l'alternateur par un truc qui chauffe directement

par exemple a la place d'un alternateur de 10KW une pompe a eau de 10kw qui fait tourner de l'eau en circuit fermé avec un robinet a moitié fermé : ca va faire chauffer l'eau ... mais il faudra isoler parfaitement cette tuyauterie sinon perte de chaleur

et comme les isolation thermique ne sont jamais parfaite il risque d'y avoir plus de perte de chaleur que de perte avec un alternateur

et au moins un alternateur ne fait pas que de la chaleur ! c'est quand meme mieux !

mais avant de te faire des ilusion sur la puissance de ton moulin il faut deja la calculer : mesurer le debit

je comprend ton truc que tu appelle siphon comme le suport de l'ancienne turbine a axe vertical

la turbine etait au centre de la partie descendante et non comme tu l'a dessiné

une roue est une mauvaise idée : elle perd toute sa puissance en cas de monté du niveau d'eau : certain type de turbine peuvent rester efficace meme avec monté du niveau

[dedeleco]

patrice24 a de très bonne idées, très valables, aussi belles que son moulin !!!

mais avant il faut savoir la puissance de la rivière : débit par hauteur de chute de départ.

Pour chauffer cette belle maison, 20 radiateurs, il faut une sacrée puissance, des dizaines de KW, sauf à lui donner une très bonne isolation en premier !!

1KW= 1 radiateur correspond à 1000/9,81=102litres/s tombant de 1m et 10KW=10 radiateurs nécessite la tonne d'eau par seconde qui tombe de 1m de haut parfaitement récupérée (ce qui n'est pas le cas d'une roue à aube dans le courant) !!

Donc pour avoir la puissance des 20 radiateurs il faut faire tomber environ 2tonnes/s de 1m de haut sur les aubes ou une turbine (meilleur rendement) !!!
Je n'ai pas l'impression que le débit soit de 2m3/s en hiver à regarder les photos ??????

Donc sur le frein de Joule qui chauffe, il y aura des tonnes exercées pour remuer les pales dans l'huile visqueuse, ce qui oblige à un gros engin lourd, et cher probablement.
Passer par l'électricité avec alternateur sur turbine performante risque d'être plus simple et pas plus cher car déjà au point commercialement.

De plus il existe des impôts et taxes sur les moulins, non négligeables, qui tombent s'il redevient producteur ????

[phil53]

Dedelco à raison, c'est en partie pour ça que je ne suis pas passé à la pratique.
La petite rivière que j'avais ne pouvait alimenter qu'un ou 2 radiateurs pour un investissement de 20k€.
Sans compter qu'il faut entretenir la rivière sur 2km en amont, je crois me souvenir.
Il faut consulter les droits et obligations en ce qui concerne l'exploitation d'une chute sur un cours d'eau.

Tant qu'a faire de l'électricité autant l'utiliser pour une cause plus noble que le chauffage!

[Gaston]

Tant qu'a faire de l'électricité autant l'utiliser pour une cause plus noble que le chauffage!

Ou plutôt n'utiliser que le surplus en chauffage...

Cela dit, l'investissement pour un système électrique est probablement plus conséquent que pour un système mécanique.

Et puis la question initiale de patrice24 portait seulement sur le chauffage...

Quoiqu'il en soit, il faut d'abord :
1) Estimer la puissance disponible
2) Choisir le type de récupération (roue, turbine, ...)

Une fois que la puissance mécanique est disponible en bout d'arbre, on pourra choisir de quelle façon on veut l'utiliser.