jeudi 13 septembre 2007

Prise d’eau classique et prise d’eau "Coanda"

Fiche technique

Tout installation hydroélectrique dispose d’aménagement de génie civil nommé : « prise d’eau ».

Le rôle de la prise d’eau est double :

  • capter une partie du débit du cours d’eau suivant les besoins de la centrale. L’eau est ensuite acheminée vers la turbine par un canal et/ou une conduite ;
  • filtrer les débris du cours d’eau et les poissons pour qu’ils ne pénètrent pas dans la turbine.

La prise d’eau « classique »

Classiquement, la prise d’eau des centrales « au fil de l’eau » se compose :


d’un canal, dont l’entrée est munie d’une grille qui filtre les gros débris, qui se prolonge par un bassin de décantation (partie du canal plus large et plus profonde). Il permet de filtrer les débris plus fins (comme le sable), il est d’ailleurs également appelé « dessableur » et doit être purgé régulièrement. Par sécurité, une grille plus fine est parfois installée en fin de dessableur, à l’entrée de la conduite forcée .

La prise d’eau « Coanda »

Depuis quelques années, une nouvelle technologie de prise d’eau à vue le jour : la prise d’eau « Coanda » ou à « effet Coanda », du nom de l’ingénieur roumain qui mit en évidence ce phénomène de mécanique des fluides au 20ème siècle.

Principe de l’effet « Coanda »

Le principe de l’effet Coanda est le suivant : lorsqu’un fluide en écoulement rencontre une paroi, il a tendance à adhérer à la paroi même s’il lui faut pour cela, faire un « virage en épingle à cheveux ».

Principe de « l’écran Coanda »

La prise d’eau « Coanda » repose sur ce principe : une partie du cours d’eau passe sur une grille très fine (que l’on appelle également « écran Coanda »), par effet « Coanda » l’eau adhère à la structure de la grille qui est telle qu’elle filtre les débris les plus fins et capte une partie du cours d’eau qu’elle dirige directement vers une conduite ou un canal.




Intérêts

Avantages

Cette technologie possède trois avantages majeurs :

  • la grille permet à la fois de filtrer les gros débris (ils passent au dessus de la grille) et les petits, ils sont filtrés par la structure très fine de la grille ;
  • la grille est auto-nettoyante, puisqu’en permanence de l’eau s’écoule sur la grille ;
  • la structure est allégée : une seule grille et aucun dessableur.

Ainsi, la technologie « Coanda » permet de diminuer les coûts d’entretien et de génie civil et l’impact visuel de la prise d’eau.

Inconvénients


Par contre, la construction d’une telle grille est assez complexe (finesse de la construction, robustesse des matériaux, design) : elle ne peut être réalisée que par une entreprise spécialisée.

Ci-contre : la finesse du maillage de la grille « Coanda »


Pour en savoir plus, deux documents en anglais sont à télécharger ci-dessous :

> « Design Guidance for Coanda-effect screens » du département technique des ressources en eau du gouvernement américain ;

> Le rapport de stage de Dorothée Huber effectué pour « le projet Beduin » au sein du département Génie hydraulique et Environnement de l’université de Trondheim en Norvège. Il porte sur des essais de grilles « Coanda ».

Pour d’autres informations sur la petite hydroélectricité, voir :

> Petite hydroélectricité : généralités

Jérome Levet


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