2030, Energie 100% Verte

 

La nouvelle TURBINE MARINE  "KERCKOVE"
  Le complément indispensable au récupérateur Kerckove (Brevet 10 00513)  est prêt !
C'est la "Turbine"  brevetée en 2012 sous le N° 12 02486 qui vient s'intégrer dans le récupérateur que voici.

Perspective

Pourquoi une turbine de forme rectangulaire ? 
La turbine qui équipait l'appareil exposé à Thétis Bordeaux était équipée d'une hélice tripale car c'était la seule disponible sur le marché. Elle a permis de valider le récupérateur breveté.
Si l'hélice 3 pales est bien adaptée au fluide qu'est l'air, comme vous allez le voir, le mode rectangulaire est beaucoup mieux adapté  au fluide qu'est l'eau, qui a une densité 840 fois supérieure.

avec possibilités jusqu'a 2 fois 1000 KWH         

 

 L'ancienne Turbine dans le Prototype N°2 de 800 Kgs


Cet alternateur équipé d'une hélice tripale avait été acheté à un partenaire Allemand, et permettait de montrer les possibilités du récupérateur Breveté. C'est une turbine de 5 Kwh. Comme vous le voyez elle était équipée de déflecteurs donnant un effet "Venturi". Or si ces déflecteurs sont possibles à cette dimension (nécessité de moules de fabrication) 
cela devient impensable pour des pales de 20 mètres de diamètre ou plus, condition indispensable pour produire de l'électricité à coût concurrentiel.

                          La nouvelle Turbine à palets solutionne tout cela.
 
Autres considérations sur les turbines genre "Eoliennes" de grandes dimensions:
Comme la vitesse circonférentielle du bout des pales de l'hélice est très grande, le bout des pales est très vite proche de la sur-vitesse et lors de l’accélération occasionnelle du courant dans lequel elles sont plongées, subissent une contrainte qui fait se tordre et exploser les pales. D’où la solution trouvée par les constructeurs d'hydroliennes de grand diamètre, de ceinturer l'extrémité des pales, ce que l'on ne fait pas pour les éoliennes.
Solution bizarre qui n'apporte que peu de résultats.
Les constructeurs de pales d’hélicoptères, qui avaient le même problème ont trouvé une autre solution pour lutter contre cette sur-vitesse du bout des pales, et cela a rendu les hélicoptères de combat presque silencieux.

- Mais la solution du problème n'est pas là !  Les grandes pales d'hydroliennes ne sont tout simplement pas adaptées au milieu hydraulique, qui est un fluide environ 840 fois plus dense que l'air !

- Pas adaptées car les grandes pales sont obligées de travailler à la vitesse la plus petite d'un courant qui est changeant ( même les grands courants marins unidirectionnels ont un régime de vitesse été-hiver ) et qu'en plus il faut inclure dans les calculs un coefficient de protection. Un courant comme le Gulf Stream, qui est un véritable fleuve, de 30 à 150 km de large et de 300 à 1 200 m de profondeur, qui s'écoule à une vitesse théorique de 2,5 m/s (9 km/h), et dont les bords sont visibles à l'œil nu, a des variations été-hiver de l'ordre de 30%. Si vous y ajoutez un coefficient de  protection de 10%, l'hydrolienne à grandes pales que vous pouvez installer à un endroit qui va à 2,5 mètres/seconde en période de flux maximum, ne sera adaptée qu'à environ
  60% de 2,5 x 0,60 = 1,5 mètre/seconde. A cette vitesse là, une hydrolienne ne sera jamais rentable;
- d’où l'idée saugrenue (*) de prétendre à exploiter Paimpol-Bréhat ou le Raz Blanchard, ou les courants sont beaucoup plus rapides. C'est à l'heure actuelle inexploitable, pourquoi ?
  Comme je l'ai dit plus haut, il faut prendre comme base de calcul la plus petite vitesse de ce
  courant pour étudier la récupération possible ! Pas facile, d'autant que le courant à ces endroits est un courant de marée qui est à zéro mètre/seconde 4 fois par jours, aux étales de basse et haute mer. La quadrature du cercle !


 La solution: exploiter des courants beaucoup moins rapides et augmenter la vitesse dans la turbine !


  Je rejoins ce que me disait Monsieur Xavier Votron, Directeur du département des Énergies Renouvelables de GDF-Suez, lorsque je l'ai rencontré en 2010. Il était très intéressé par la récupération de l’Énergie de  courants marins, mais qu'il ne croyait pas au potentiel mondial de cette possibilité de récupération.
Cette Nouvelle Turbine multiplie au moins par 100 le potentiel de courants exploitables, et ce dans des  conditions ou le matériel installé est moins vulnérable :
  - dans des courants beaucoup moins violents, qui sont beaucoup plus nombreux et moins cassants.
  - en pélagique, loin de la surface et des fonds, étages très agités,  
   
(*) à moins que cette idée ne soit délibérée, pour prouver par l'absurde, que la technologie Hydrolienne n'est pas fiable !

                     La Solution : La turbine Kerckove - Le Principe

- Cette turbine intégrée directement au récupérateur Kerckove, objet du Brevet 10 00513 est caractérisée par 3 avancées extrêmement importantes :


  a) un effet "venturi" créé par la forme des deux ailes, qui permet si cela est nécessaire, d’accélérer le courant  initial à l'intérieur de la turbine. Dans le modèle ci-dessus, l’accélération est de 1 à 2,1 est peut être portée à 3.
Le courant initial n'est plus subi, mais orchestré. Si nous avons au départ un courant de 2,5 m/s  et que cela nous suffit, nous ne l'accélèrerons pas, ou seulement de 20%. Il en résulte une moindre fatigue des appareils de récupération.


  b) des palets travaillant comme des "spinnakers" et se positionnant automatiquement dans le courant. La force est augmentée par la palette qui augmente le bras de levier.


  c) une cloche d'air, façon cloche de plongeur, fermée à chaque extrémité par les quilles, permet un retour des palets hors de l'eau, donc sans freinage.
- La forme rectangulaire permet d'incorporer l'effet "Venturi" sans problèmes. Elle ne nécessite pas de moules, Elle peut être construite à l'unité, à un prix relativement peu élevé en rapport aux avantages qu'elle apporte.
- Elle est construite entièrement en alliage d'aluminium de qualité alimentaire ( 5086 ou AG4MC). Nul besoin de  construction en matériaux composites, ou il y a nécessité de moules.
- Facilité de fabrication par soudure, de récupérateurs de tailles différentes pour s'adapter à l'endroit assigné de récupération. Le poids de l'engin dans ce cas de figure, est un avantage! Nous pouvons ainsi mettre de fortes épaisseurs de tôles, ce qui permettra de garantir une durabilité de 30 ans minimum, même en eau salée.
- Fabrication en série des appareils destinés à des champs d'exploitation, par lignes robotisées de soudage à faisceaux d'électrons. ou par "Cold metal transfer"
- Possibilité d'envisager des récupérateurs de grande taille (2 x 500 KWh , 2 x 1000 KWh)
- Maintenance périodique facilitée par des appareils très légers, que l'on relève pour l'entretien sur une barge légère, en ayant auparavant fait un "échange standard". Le pont de la barge étant équipé d'un atelier, l'entretien périodique se fait "au sec".
- Maintenance aussi facilitée par un matériau non fragile et traité par procédé de nitruration profonde.

                                                           Possibilités Multiples
Aucunes limites à cette technologie.
- Les alternateurs peuvent être positionnés dans l'aile supérieure, dans l'aile inférieure, ou comme ici, et le plus souvent, dans les quilles.
- Les récupérateurs peuvent être installés de façon individuelle ou collective, en fermes horizontales (nappage breveté)  ou verticale par empilements.
- la récupération du courant électrique produit se fait par le fond de la mer, comme nous le montrent les sites expérimentaux de EMEC ou de Corwall. 

 

 
 

 

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