Afin de produire de l'électricité, des "groupes turbo-alternateurs" équipent les centrales hydroélectriques. Ces groupes sont composés de deux à trois éléments différents : La turbine : son rôle est de convertir l'énergie hydraulique en énergie mécanique, un multiplicateur si la vitesse à l'arbre de la turbine n'est pas assez rapide pour la génératrice ou l'alternateur . La génératrice et l’alternateur convertissent l'énergie mécanique en électricité. Les Turbines : Il existe principalement trois types de turbine, cela change en fonction de l'importance de la chute d'eau : Turbine Pelton (> 100 mètres de chute) : Inventée au XIXème siècle, elle est la doyenne des turbines. Il reprend le principe des roues à aubes avec les augets. Cette turbine est alimentée par des injecteurs, placés face aux augets, et peuvent être au nombre de un à quatre selon le débit de la rivière utilisée. Turbine Francis ( entre 10 et 100 mètres de chute) : C'est un modèle adapté à des chutes moyennes. Cette turbine à été créée par un ingénieur américain au XIXème siècle. La régulation du débit turbiné s'effectue par le biais de directrices, sur le coté de la roue, qui s'ouvrent ou se ferment comme les persiennes d'un volet. Trubine Kaplan ( de 1 à 20 mètres de chute) : C'est le modèle le plus récent puisqu'il a été créé au début du XXème siècle. Adaptées aux basses chutes, ces turbines sont aujourd'hui très utilisées pour leur bon rendement. En effet, dans le cas des Kaplan double réglage, les pales de la turbine (sorte de grosse hélice de bateau) s'ouvrent ou se ferment plus ou moins selon le débit, et les directrices (comme sur les Francis) permettent une bonne orientation de l'eau à toute ouverture de la turbine, assurant ainsi à tout instant un rendement optimal. Le multiplicateur : Parfois, la vitesse à l'arbre de la turbine n'est pas suffisante pour faire tourner l'alternateur ou la génératrice (cas des basses chutes par exemple, où la puissance sera très importante, mais la vitesse très faible). Par un système d'engrenages (multiplicateurs mécaniques) ou de courroies (multiplicateur à courroie), on va multiplier la vitesse selon les besoins : un gros volant ou gros engrenage est mis en bout d'axe de la turbine (rotation lente) et entraîne un plus petit volant ou engrenage dont la vitesse sera beaucoup plus importante. L'alternateur/ La génératrice Ce sont deux systèmes légèrement différents mais qui aboutissent, une fois accouplés à la sortie de la turbine ou de l'alternateur (s'il en existe un), à la production d'électricité. L'alternateur créé lui même son excitation (nécessaire à la création du champ magnétique), tandis que pour la génératrice, c'est le réseau (aujourd'hui EDF) qui fournit l'énergie d'excitation.
Contexte Contact Webcams Les Turbines Accueil Capacités Sites