Épreuve écrite - Concours Général des Lycées - Sciences de l’ingénieur - 2013

Etude d’une turbine adaptée aux très basses chutes d’eau dite VLH (Very Low Head)

Objectif de l’étude

Le renouvellement des concessions des sites de production hydro-électriques est soumis à des exigences en termes d’efficacité énergétique mais aussi de respect de l’environnement.

Les différentes parties proposées doivent permettre d’évaluer le gain énergétique de ces nouvelles centrales et de valider les solutions retenues pour répondre à la problématique environnementale :

Comment maintenir un débit minimal sur une rivière équipée d’un parc de turbines totalement immergées ?

Le questionnement porte sur

Partie 1 - Perspectives de développement de l’hydroélectricité
 • Étude de l’hydroélectricité dans la production énergétique
 • Étude de la production énergétique du projet global

Partie 2 - Etude du système de production 
 • Acquisition de la hauteur de la lame d’eau
   o Étude du capteur de pression
   o Étude de la carte d’acquisition analogique
   o Étude de la chaîne d’acquisition de la hauteur de la lame d’eau
 • Étude du mécanisme de vannage
   o Gestion de l’ouverture des pales
    - Modélisation du bief de la rivière
    - Modélisation de la turbine
    - Étude de la loi de commande
  o Conversion et adaptation de l’énergie
    - Analyse des données côté alternateur
    - Analyse des données côté réseau

Partie 3 - Étude de l’étanchéité de la turbine
 • Déformation du couvercle supérieur
 • Déplacement des éléments d’étanchéité
 • Maintien du couvercle sur le cylindre du bulbe

Partie 4 - Étude de la communication
 • Communication entre l’automate et le module e/s déportées

 Partie 5 - Synthèse