À savoir

Comme les dispositifs éoliens et solaires, la puissance que peut produire une turbine picohydraulique dépend de plusieurs variables inhérentes au site de l’installation.

Les deux principaux variables sont la hauteur de chute et le débit de la rivière.

Hauteur de chute

La hauteur est la distance verticale (mesurée en mètres).

Plus la hauteur de chute est importante, plus la pression de l’eau dans la turbine hydraulique est élevée et plus celle-ci produit de l’énergie. Les hauteurs de chute plus élevées sont préférables, non seulement parce qu’elles génèrent plus d’énergie, mais aussi parce que la pression de l’eau plus élevée signifie qu’un débit plus élevé peut passer à travers une turbine plus petite. Le coût de la turbine étant étroitement lié à sa taille physique, les turbines à hauteur de chute élevée coûtent donc souvent moins cher que leurs cousines à faible hauteur de chute, à puissance égale.

La hauteur définit la pression, qui elle, est calculée en bars. Une chute de 10 mètres correspond à 1 bar de pression.

Débit

Le débit et les variations de débit sur une année sont des paramètres tout aussi importants. C’est un calcul sur le débit au long terme (annuel ou propre à la saison selon le climat), qui importe.

Infrastructure

La turbine Pelton est accompagnée d’un ensemble d’éléments nécessaires à son fonctionnement.

Il y a en premier lieu la prise d’eau. Elle a pour rôle de détourner l’eau tout en filtrant les débris (feuilles d’arbres et graviers) et en évitant que l’air ne s’infiltre dans les canalisations. La prise d’eau peut consister en une simple caisse dans le cours d’eau jusqu’à un barrage plus lourd. Une retenue d’eau ne fournira pas un stockage très efficace, mais pourra aider à filtrer le sable (qui tombe au fond avant de rentrer dans le tuyau).

Le tuyau, lui, dépendra forcément du contexte de l’installation (section, longueur …). Il doit être optimisé pour minimiser les pertes en friction. Il est généralement en PVC ou en polyéthylène. L’enterrer peut s’avérer utile pour le protéger de l’usure et des UV.

À la fin du tuyau se trouve une vanne permettant de couper l’arrivée d’eau si besoin. Puis se positionne un manomètre qui indique la pression. Enfin, le tuyau se termine par une buse, si possible, réglable (pour ajuster la vitesse de la turbine et sa puissance). La buse se rétrécit, et grâce à l’effet venturi, la vitesse du flux augmente et fait tourner la turbine.

Le système électrique est identique à celui de l’éolienne : le générateur étant de la même construction, les trois phases sont envoyées dans un pont de diode qui redresse le courant. Ce dernier est dirigé vers les batteries, de la même manière que serait celui de la Piggott.