Pelton 3E - Microcentrale hydroélectrique Tri-Énergie

Formations

Bac STI 2D
Bac SI
DUT GE2I

L’optimisation de la gestion de l’énergie? Smart Grid

Ce banc permet de contextualiser la transition énergétique d’une centrale thermique vers un mixte énergétique à base d’énergies renouvelables: éolien, solaire et hydro électrique. https://youtu.be/65hFaVfTcpI

Options

Panneau solaire 30 W
Eolienne Marine de 90 W

Supports pédagogiques

Schémas
Tutoriels
Exercices et activités

Energie : produire de l’électricité

Energie hydraulique, chute d’eau
Energie fluidique, éolienne
Energie solaire, photovoltaïque

Stocker l’électricité

Energie potentielle, eau de retenue
Energie mécanique, volant d’inertie
Chimique, batterie

Transporter et gérer l’énergie électrique

Structure d’un réseau de transport
Pertes dues au transport
Gérer les besoins de 4 consommateurs (Usine, Habitat, Hôpital, Pompage) en fonction des énergies disponibles

ITEC

Matière & structure : Etude de la turbine

Choix d’un matériau en fonction des contraintes
Prototypage (impression 3D)

SIN

Information

Acquérir : Capteurs de pression, Débitmètre
Traiter : Automate Siemens
Communiquer les informations : Réseau Ethernet
Gérer la consommation et la production « smart grid »

Acquisitions

Principe / étude de la turbine
Conception (SolidWorks), choix d'un matériau en fonction des contraintes, prototypage (impression 3D).

Les différents procédés de transformation de l'énergie hydroélectrique.
La réversibilité électrique raccordée au réseau.
Transporter, Stocker, Gérer « smart grid ».
L'autonomie énergétique des iles.

Asservissements et régulation.
Gestion et commande à distance de la production et des consommateurs

Contextualisation : La transition et l’autonomie énergétique

Le soleil, l’eau et le vent au service de l’île de El Hierro

Cette centrale comporte une station hydraulique intégrée à un parc éolien et fournit donc à toute l'île de l'électricité 100% issue d'énergie renouvelable.
Lorsque le vent souffle, les cinq éoliennes produisent assez d'énergie pour aspirer de l'eau.
Lorsque le vent faiblit, l'eau du réservoir sera relâchée sur la pente jusqu'à un réservoir situé plus bas, pour produire du courant électrique en passant dans les turbines Pelton.

Descriptif technique

Automate Siemens S7-1214C
Terminal opérateur Siemens KTP-700 avec écran couleur 7’’ graphique et tactile
Pompe hydraulique (émulation d’une chute d’eau de l’ordre de 30 mètres de hauteur)
Pompe de relevage d’un débit nominal de 15 litres/minute
Transmetteurs de débit et de pression analogiques
Turbine type Pelton avec un injecteur
Génératrice à courant continu 12VDC avec régulateur de tension et super capacité (Courant de charge de l’ordre de 1,5 A.)

Caractéristiques techniques : Poids : 80 Kg Dimensions L 500 x P 500 x H 1400 mm