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Turbine Pico-hydro Turgo - Rwanda DIY

From Appropedia
Turbine Turgo DIY à faible coût.
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Une turbine hydroélectrique Turgo à faible coût, fabriquée à partir de cuillères à soupe ménagères et optimisée pour atteindre une puissance mécanique de 1,5 kW avec une efficacité supérieure à 60 %.

Grâce à une subvention du UC Davis Blum Center for Developing Economies, une équipe dirigée par des étudiants a été envoyée au Rwanda pour mener des ateliers pédagogiques et des études de faisabilité pour des systèmes hydroélectriques à petite échelle fabriqués localement. Le voyage comprenait des enquêtes sur les sites hydroélectriques existants et potentiels, des ateliers villageois qui tiraient parti de la conception participative et de l'idéation pour l'approvisionnement local de matériaux hydroélectriques et de leurs coûts, ainsi qu'un stage pour deux étudiants en ingénierie qui comprenait une formation technique et un réseautage commercial et gouvernemental. Après avoir identifié les coûts d'investissement et l'inefficacité des turbines comme deux facteurs entravant la mise en œuvre de systèmes pico-hydroélectriques dans les villages ruraux, l'équipe d'étudiants a conçu, construit et testé une turbine pico-hydro Turgo à faible coût fabriquée à partir de cuillères à soupe. La turbine Turgo est bien adaptée aux applications à haute pression et à faible débit. Ici, cette turbine « cuillère à soupe » à faible coût est optimisée en testant expérimentalement six paramètres de conception : le diamètre de la buse, l'angle d'entrée du jet, le nombre de cuillères, la vitesse de la turbine, l'orientation de la cuillère et l'emplacement de l'impact du jet. La turbine a atteint 1,5 kW de puissance mécanique avec une efficacité de 63 %.

Vidéo

https://www.youtube.com/embed/_xo6RX5WkI0

Article de recherche

Source

Kyle Gaiser, Paul Erickson, Pieter Stroeve, Jean-Pierre Delplanque, Une étude expérimentale des paramètres de conception des turbines pico-hydro Turgo à l'aide d'une méthodologie de surface de réponse, Renewable Energy, Volume 85, janvier 2016, pages 406-418, DOI : http://dx.doi.org/10.1016/j.renene.2015.06.049 . Texte intégral en libre accès

Résumé de la recherche

Des millions de foyers hors réseau dans des régions éloignées du monde entier ont accès à des ressources pico-hydroélectriques (5 kW ou moins) qui ne sont pas développées en raison de coûts d'installation prohibitifs ($/kW). La turbine Turgo, une turbine à impulsion hydroélectrique généralement adaptée aux applications de moyenne à haute hauteur de chute, a suscité un regain d'attention dans la recherche en raison de son applicabilité potentielle à de tels sites. Néanmoins, la littérature publiée sur la turbine Turgo est limitée et indique que la théorie actuelle et les connaissances expérimentales n'expliquent pas de manière adéquate les effets de certains paramètres de conception, tels que le diamètre de la buse, l'angle d'entrée du jet, le nombre de pales et la vitesse des pales sur l'efficacité de la turbine. Dans cette étude, ces paramètres sont utilisés dans une expérience de surface de réponse composite centrale à trois niveaux. Une turbine Turgo à faible coût est construite et testée à partir de matériaux facilement disponibles et un modèle de régression de second ordre est développé pour prédire son efficacité en fonction de chaque paramètre ci-dessus et de leurs interactions. Les effets de l'angle d'orientation des pales et de l'emplacement de l'impact du jet sur l'efficacité sont également étudiés et expérimentalement jugés relativement peu significatifs pour la turbine. L'objectif de cette étude est d'établir des lignes directrices de conception empiriques qui permettent aux petits fabricants et aux particuliers de centrales hydroélectriques de concevoir des turbines Turgo efficaces et peu coûteuses qui peuvent être optimisées pour un site de pico-hydro spécifique. Les résultats sont également exprimés en paramètres sans dimension pour permettre une éventuelle mise à l'échelle vers des systèmes et des fabricants plus importants.

Faits saillants du document

  • Une turbine pico-hydro Turgo a été construite à partir de matériaux ménagers pour un coût de 30 USD.
  • Détermination expérimentale de l'effet de l'angle du jet, du nombre de pales, du diamètre de la buse et du régime sur l'efficacité.
  • Les formules empiriques permettent d'optimiser la conception de la turbine pour une hauteur et un débit donnés et d'atteindre une efficacité mécanique de 62 %.
  • Les résultats indiquent que tous les paramètres ont des effets principaux et des interactions de second ordre significatifs.
  • Les paramètres optimaux étaient : un angle de buse de 35°, un rapport entre le diamètre de la buse et l'espacement des lames de 0,94 et un rapport de vitesse de 0,43.

Mots clés

Bricolage; Pico-hydro; Turbine Turbine; Hydroélectricité; Optimisation

Photos

Voir aussi



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AuteursKyle Gaiser
LicenceCC-BY-SA-3.0
LangueAnglais (en)
TraductionsAllemand , Italien , Espagnol
En rapport3 sous-pages , 4 pages lien ici
AliasAppropedia:Incubateur/Turbine Pico-hydro Turgo - DIY , Appropedia:Turbine Pico-hydro Turgo - DIY
Impact1 430 pages vues ( plus )
Créé21 novembre 2016 par Kyle Gaiser
Modifié9 juin 2023 par Felipe Schenone
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