POMPE TRANSFORMÉE EN TURBINE (PTT – PAT)
POMPE TRANSFORMÉE EN TURBINE. UTILISER L’ÉNERGIE D’UNE CONDUITE D’EAU POUR OBTENIR DE L’ÉLECTRICITÉ 100 % RENOUVELABLE
Une pompe transformée en turbine (PTT ou Pump as Turbine -PAT), est une pompe classique qui fonctionne en mode inverse. Il peut s’agir de 50% BTT (uniquement la partie hydraulique) ou de 100% BTT (partie hydraulique et moteur qui fonctionnera comme générateur)
Les systèmes PTT réduisent considérablement les coûts d’investissement initiaux en utilisant l’infrastructure de pompage existante pour produire de l’énergie hydroélectrique.
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Le coût économique d’un PTT est inférieur à celui du même modèle de turbine.
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Un modèle PTT aura au moins le même prix que s’il fonctionnait en mode pompe
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Le panneau électrique du PTT sera similaire à celui de sa pompe homologue plus le panneau réactif
AVANTAGES INITIAUX
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Avec une seule machine, vous pouvez atteindre deux objectifs (pomper et modifier le débit de la turbine). Un panneau électrique spécial est requis
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Un coût d’acquisition bien inférieur à celui de son équivalent d’une turbine.
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Impact positif en cas de surplus énergétique.
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Il permet au territoire local de remplacer les réducteurs de pression ou profiter de la surpression existantes dans les canalisations, pour obtenir une augmentation d’énergie à un prix bien moins cher qu’une turbine classique.
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Il permet de travailler dans des plages de pression et de débit qu’une turbine ne pourrait pas atteindre. Les pompes à tuyau-tuyau sont principalement utilisées, ce qui les rend idéales pour les circuits d’eau sous pression où l’eau, une fois turbinée, ne passe pas à l’extérieur.
UN CAS PARTICULIER
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Dans les réseaux d’eau potable où il existe déjà une pression positive à l’intérieur en raison d’une différence d’altitude, cela peut être un très bon endroit pour installer une turbine. Et au sein des turbines, les modèles BTT sont une très bonne option, en raison du coût d’acquisition inférieur.
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Le modèle BTT peut être installé dans un circuit secondaire (by-pass), entre le réducteur de pression. Si les conditions de conception le permettent, il peut également être installé directement dans le circuit principal et faire office de réducteur de pression.
Pourquoi utiliser un pompe fonctionnant comme une turbine?
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Par disponibilité: la disponibilité des pompes sur le marché est très large, et il y a beaucoup d’informations dans les catalogues sur son fonctionnement et ses aspects de construction. Il s’agit d’un avantage par rapport aux microturbines, où il existe un long catalogue d’options de pompes. C’est également un grand avantage dans les pays à économie émergente, où la disponibilité de pompes hydrauliques est supérieure à l’obtention de turbines spécifiques.
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Pour des raisons économiques et de faisabilité. Les turbines sont généralement fabriquées pour un point de travail spécifique. Cela rend son prix (même dans les microturbines) élevé lorsqu’on travaille avec une seule unité. En revanche, la production en série de pompes hydrauliques entraîne des prix beaucoup plus bas. Il est vrai qu’une PAT donnera une production moindre, mais cela peut être parfaitement compensé par le prix inférieur par rapport à une turbine.
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Pour des raisons de construction et d’entretien. Généralement, les turbines sont des machines complexes qui nécessitent plus d’entretien que les pompes déjà fabriquées. Au niveau de l’exploitation et des travaux de génie civil, il est plus facile de mettre en œuvre un PAT qu’une turbine spécifique et la maintenance, si elle existe, est déjà connue.
REMOPOMPAGE HYDRAULIQUE SANS ÉLECTRICITÉ
Un repompage consiste à placer une pompe en série avec une conduite sous pression, pour donner une pression supplémentaire au flux en circulation.
De cette façon, la pression nécessaire est augmentée jusqu’au point de consommation. Cela peut être réalisé en utilisant deux turbines (le corps hydraulique de la pompe à eau), et il n’est pas nécessaire d’utiliser la partie électrique. La première pompe agit comme une Pompe Transformée en Turbine (BTT), et reçoit les conditions hydrauliques disponibles ou celles du niveau inférieur. Grâce à un arbre solide, la deuxième turbine est couplée, qui fonctionne comme une pompe. Et en faisant tourner l’arbre, il amène le flux au niveau supérieur et à la pression nécessaire.
PEUT-ELLE ÊTRE UTILISÉE TOUTE POMPE HYDRAULIQUE COMME TURBINE PAT ?
Doivent être donnés les conditions hydrauliques (débit et pression constants tout au long de la journée), le rendement et la vitesse spécifique (Ns) afin de déterminer le modèle de pompe adapté au fonctionnement en turbine BTT ou PAT (pompe réversible).
Une pompe peut être transformée en turbine BTT, si une étude de débit et de pression a été préalablement réalisée. Il faut savoir, le nombre spécifique en mode pompe et en mode PAT ainsi que la vitesse et les performances en mode pompe et en mode PAT. Au niveau électrique, il est nécessaire de connaître la VA réactive.
OÙ PEUT-ON INSTALLER UN PTT ?
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-Tuyaus avec eau et pression constantes.
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-Extrémités de tuyaux avant d’entrer dans un réservoir ou des réservoirs de rupture de pression
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-Endroit où vous souhaitez réduire la pression.
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-Tuyaux dans les circuits secondaires profitant d’un différentiel de pression.
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-Sorties d’eau des petits barrages hydrauliques.
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-Sorties d’eau de stations d’épuration ou de circuits d’eau potable en surpression.
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-En général, des endroits isolés avec de l’eau sous pression.
COMMENT FONCTIONNE UN SYSTÈME PAT
Une pompe hydraulique conventionnelle peut être convertie en système PAT, mais toutes les situations ne sont pas favorables pour pouvoir passer au pompage réversible.
En effet, si vous regardez le graphique, la machine fonctionnant en mode pompe utilise un débit (Qn_b) bien inférieur à celui en mode turbine (Qn_t). La même chose se produit avec la pression. En mode turbine, plus de pression est nécessaire (Hn_t), par rapport au fonctionnement en mode pompe (Hn_b).
L’inconvénient de ce fait est que pour un même rendement, la puissance obtenue est inférieure à la consommation consommée par une pompe.