1° SSI Activité 1 05/09/2013

Etude hydraulique

I. Une Solution pour produire l'électricité

Présentation   :

L’énergie hydroélectrique est une énergie renouvelable, qui prend une part importante dans la production électrique française. Ses qualités essentielles sont la protection de l’environnement et la flexibilité. Le dessin qui suit montre le principe de fonctionnement d’une installation. Une partie de l’eau est déviée par le barrage et collectée par le canal d’amenée. Le reste de l’eau s’écoule naturellement dans la rivière afin de respecter le milieu vivant. En bout de cheminement du canal, l’eau arrive dans la chambre de mise en charge. Dans la partie inférieure de cette chambre se trouve le départ de la conduite forcée. Elle amène l’eau sous pression à la centrale qui transformera cette pression et la vitesse de l’eau en énergie électrique. L’eau est ensuite restituée à la rivière par le canal de fuite.

Etude hydraulique 1

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II. J'ai besoin de vous !

Un entrepreneur souhaite réaliser une centrale hydroélectrique sur la rivière Adour dans les Pyrénées.Le lieu est identifié sur une carte et il souhaite savoir quelle taille de turbine il va installer sur sa centrale.Le fournisseur de turbine lui propose 3 tailles. Vous vous proposez de l'aider dans ce choix en vous appuyant sur les données hydraulique et les données des turbines.

III. Votre travail

Activité préparatoire :Aller au paragraphe ressource et réaliser l'exercice de lecture de données hydraulique.

Etude :A partir des données hydrauliques du fichier Word (déjà tirer du site web)1-Copier les données dans un tableau Excel2-Faire calculer au logiciel les moyennes de débit par an et vérifier les valeurs déjà inscrite3-Réaliser un graphe des débits journalier en 1984.4-Quel est la meilleure période de l'année pour produire de l'électricité, pourquoi ?5-Extraire automatiquement les débits max et mini de cette année et les écrire dans 2 cases.6-Créer un onglet supplémentaire et reporter les valeurs des débits moyens de ces 6 années.7-Réaliser un tri automatique de l'année avec le plus fort débit au plus faible.8-Choisissez l'année 1985 et simuler le nombre de jour de fonctionnement des trois tailles de turbineAttention un débit minimum doit rester dans la rivière 4 m3/s (pour le respect de la vie aquatique)9-Réaliser cette étude sur toutes les autres années.10-Conclure sur le meilleur choix à réaliser pour la taille de turbine.11-Réaliser une présentation Power point pour exposer votre étude à la classe.

IV. Ressource

A. LE SITE INTERNETVous rendre sur le site : http://www.hydro.eaufrance.fr/

1-Faire une recherche de station (station de mesure de débit de la rivière)2-Renseigner le département (65) et le nom de la rivière (Adour)3-Puis faire nouvelle recherche4-Sélectionner Pont d'Astée (Adour seul), c'est le lieu ou va être construit la centrale

Etude hydraulique 2

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5-Question sur combien d'année sont disponibles les débits pour cette station ?6-Faire visualiser7-Que signifie QJM (cliquer sur le point d'interrogation ?)8-Sélectionner QJM9-Mettre le filtre sur 201310-Cette année quel jour a t'on rencontrer le plus fort débit et quel était la valeur de ce débit ?11-Vérifier sur un autre site internet (vigicrue) que la valeur de ce débit semble cohérente.

B. LES DONNÉES HYDRAULIQUEdébit journalier 6 ans.doc

C. LES DONNÉES TURBINELes turbines utilisées de type KAPLAN sont capables de turbiner des débits variables (exprimé en

m3/s). Ces débits sont appelés charge. Cette charge peut varier entre 100% et 20 % en dessous de cette dernière valeur, le débit entrant est trop faible, la turbine s’arrête.

Trois tailles de turbine sont proposées

Taille Type de

turbine

Puissance max

produite en kW

Débit mini m3/s

Débit max m3/s

1 Kaplan 400 4 202 Kaplan 200 2 103 Kaplan 100 1 5

V. Corrigé

Correction année 1985.xlsx

Etude hydraulique 3

entrée d’eau

Axe de rotation vertical

sortie d’eau