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Publié parÉlisabeth Robillard Modifié depuis plus de 6 années
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Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
BOUAB Ghizlane & ASLIMANI Rim Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
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Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
Plan Introduction Turbinage de l’eau potable Conception préliminaire d’un projet de turbinage Etude de cas 1: Projet d’adduction en eau de Port-Soudan Etude de cas 2: Projet d’adduction en eau de Chichaoua Etude de cas 3: Projet de turbinage dans le réseau d’eau de Casablanca Conclusions et perspectives BOUAB Ghizlane & ASLIMANI Rim Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
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Introduction Turbinage de l’eau potable Changements climatiques
Baisse de la production énergétique au Maroc Ambition énergétique du Maroc Réduction de la consommation de 12% à l’horizon de 2020 et 15% à l’horizon de 2030 Energies Renouvelables Turbinage de l’eau potable L’ambition du Maroc est de réaliser une économie de 12 à 15% de sa consommation énergétique à l’horizon 2030 il s’agit de trouver d’autres alternatives pour la production de l’énergie à savoir les énergies renouvelables Cependant, la production énergétique au Maroc a subi d'une manière nette l'impact des changements climatiques qui s’est traduit par une baisse des stocks d'eau et de la hauteur de chute au niveau de l'ensemble des barrages Les réseaux de l’eau potable au Maroc présentent un potentiel important en matière de production de l’énergie électrique. Cette énergie peut combler une partie des besoins du secteur d’eau qui est un grand consommateur de l’énergie BOUAB Ghizlane & ASLIMANI Rim Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
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Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
Plan Introduction Turbinage de l’eau potable Conception préliminaire d’un projet de turbinage Etude de cas 1: Projet d’adduction en eau de Port-Soudan Etude de cas 2: Projet d’adduction en eau de Chichaoua Etude de cas 3: Projet de turbinage dans le réseau d’eau de Casablanca Conclusions et perspectives BOUAB Ghizlane & ASLIMANI Rim Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
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Pertes de charge singulières Production de l’énergie électrique
Turbinage de l’eau potable Conception préliminaire Entre deux réservoirs Entre source et réservoir Entre deux zones de pression Principe Etat des lieux Dispositions possibles de turbinage Atouts Energie cinétique Pression Brise-charges Vanne de réduction de pression Turbine Endommager le réseau Dans une adduction d’eau potable, notamment dans les régions qui présentent une topographie accidentée, l’eau développe, pendant son parcours, une énergie cinétique et une pression qui pourrait endommager les dispositifs constituant le réseau . Ainsi, il est souvent nécessaire de dissiper cette pression par des mesures appropriées telle que l’introduction des chambres dites brises-énergie ou des vannes de réduction de pression à l’amont des réservoirs d’alimentation. Ces dispositifs créent des pertes de charge singulières pour remplir cette fonction. Cependant, on peut exploiter cette énergie dissipée en installant une turbine hydraulique au niveau de ces dispositifs. Pertes de charge singulières Production de l’énergie électrique BOUAB Ghizlane & ASLIMANI Rim Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable Réseau protégé
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Turbinage de l’eau potable
Conception préliminaire Entre deux réservoirs Entre source et réservoir Entre deux zones de pression Principe Etat des lieux Dispositions possibles de turbinage Atouts Turbinage de l’eau potable International National Suisse France Italie Australie Canada BOUAB Ghizlane & ASLIMANI Rim Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
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Exemple de projet de microcentrale Production électrique
Turbinage de l’eau potable Conception préliminaire Entre deux réservoirs Entre source et réservoir Entre deux zones de pression Principe Etat des lieux Dispositions possibles de turbinage Atouts Exemple de projet de microcentrale Mise en service Turbine Dénivellation Débit d'équipement Puissance électrique Production électrique Gemeindeverband Blattenheid, Blumenstein 1990 Pelton à un jet axe vertical 552 m 8000 l/min 640 kW kW La Rasse (communes : St-Maurice & Evionnaz, Valais) sur l'eau potable _suisse 1998 1 Pelton, axe vertical, 2 injecteurs 510 m 180 l/s 725 kW kWh/an Commune d’Evionnaz, VS Pelton vertical, 2 injecteurs 479 m 753 kW kWh/an Commune de Troistorrents, VS 1999 Pelton vertical, 1 injecteur 242 m 35 l/s 75 kW kWh/an Les Rochers (Suisse) 2001 Pelton à 2 injecteurs 287 m 150 l/s 330 kW kWh La Zour 2004 Pelton à 3 injecteurs 217 m 300 l/s 465 kW kWh Turbine de Prato Leventina (Tessin) suisse 2007 Pelton, 1 injecteur 565 m 40 l/s 200 kW kWh/an Turbine Pelton intégrée au réseau d’eau potable Fällenden 2008 1 turbine Pelton à contre pression 1 jet, axe vertical 140 m 16 l/s 17 kW Dilogne (Suisse) 2011 265 m 250 kW kWh/an BOUAB Ghizlane & ASLIMANI Rim Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
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La pompe inversée générant l'électricité par turbinage à Nyon (Suisse)
Turbinage de l’eau potable Conception préliminaire Entre deux réservoirs Entre source et réservoir Entre deux zones de pression Principe Etat des lieux Dispositions possibles de turbinage Atouts La pompe inversée générant l'électricité par turbinage à Nyon (Suisse) Les pompes amenant les eaux usées vers la station d'épuration à Nyon (Suisse) BOUAB Ghizlane & ASLIMANI Rim Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
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Turbinage de l’eau potable
Conception préliminaire Entre deux réservoirs Entre source et réservoir Entre deux zones de pression Principe Etat des lieux Dispositions possibles de turbinage Atouts Turbinage de l’eau potable International National Suisse France Italie Australie Canada Al Haouz Khénifra Chefchaouen BOUAB Ghizlane & ASLIMANI Rim Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
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Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
Turbinage de l’eau potable Conception préliminaire Entre deux réservoirs Entre source et réservoir Entre deux zones de pression Principe Etat des lieux (MAROC) Dispositions possibles de turbinage Atouts Etude de recensement des sites potentiels en MCH faite par le CDER a identifié l’existence de: Al Haouz 86 sites 137douars 2069.8kW Khénifra 62 sites 104douars 4500.5kW Chefchaouen 5 sites 7douars 86kW Une étude de recensement des sites potentiels en MCH dans les régions d’AL Haouz, Khénifra et Chefchaouen, faite par le centre de développement et des énergies renouvelables a identifié l’existence 86 sites potentiels en MCH qui concernent 137 douars dans la région d’Al Haouz. Leur potentiel hydroélectrique global est évalué à kW BOUAB Ghizlane & ASLIMANI Rim Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
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Réalisations de l’ADEREE
Turbinage de l’eau potable Conception préliminaire Entre deux réservoirs Entre source et réservoir Entre deux zones de pression Principe Etat des lieux (MAROC) Dispositions possibles de turbinage Atouts Réalisations de l’ADEREE Caractéristiques OUINSKRA TIZGUI (2003) AMENZEL TAMATERT Puissance installée (kVA) 20 65 3.5 12 Débit l/s 60 125 26 66 Chute nette (m) 32 58.5 30 37.5 Nombre des bénéficiaires (foyers) 100 120 40 (population 350) 50 (population 400) Coût d’investissement (DH) 1 545 000 BOUAB Ghizlane & ASLIMANI Rim Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
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Turbinage de l’eau potable
Conception préliminaire Entre deux réservoirs Entre source et réservoir Entre deux zones de pression Principe Etat des lieux Dispositions possibles de turbinage Atouts Entre la source d’eau et un réservoir Le réservoir, placé en amont du réseau de distribution, assure la pression dans le réseau d’eau. L’énergie de l’eau en provenance de la chambre de captage est généralement détruite par un réducteur de pression afin de ne pas endommager le réservoir. L’installation d’une turbine permet de récupérer cette énergie, BOUAB Ghizlane & ASLIMANI Rim Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
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Turbinage de l’eau potable
Conception préliminaire Entre deux réservoirs Entre source et réservoir Entre deux zones de pression Principe Etat des lieux Dispositions possibles de turbinage Atouts Entre la source d’eau et un réservoir Entre deux réservoirs Les réseaux d’eau sont parfois subdivisés en zones de pression qui sont alimentées par différents réservoirs reliés entre eux. L’énergie potentielle de l’eau lors du remplissage du réservoir inférieur peut être récupérée par l’installation d’une turbine où d’une pompe inversée BOUAB Ghizlane & ASLIMANI Rim Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
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Turbinage de l’eau potable
Conception préliminaire Entre deux réservoirs Entre source et réservoir Entre deux zones de pression Principe Etat des lieux Dispositions possibles de turbinage Atouts Entre la source d’eau et un réservoir Entre deux réservoirs Entre deux zones de pression Les points d’interconnexion entre deux zones de pression sont généralement équipés de réducteurs de pression. Il est tout à fait possible d’exploiter la différence de pression pour turbiner. L’installation de turbinage doit néanmoins garantir une pression résiduelle à la sortie de la turbine. Les pompes inversées ou les turbines sont particulièrement adaptées pour ce genre de situation BOUAB Ghizlane & ASLIMANI Rim Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
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Turbinage de l’eau potable
Conception préliminaire Entre deux réservoirs Entre source et réservoir Entre deux zones de pression Principe Etat des lieux Dispositions possibles de turbinage Atouts Entre la source d’eau et un réservoir Entre deux réservoirs Entre deux zones de pression Sur les trop-pleins Il arrive quelquefois que les captages fournissent un excédent d’eau par rapport à la demande des consommateurs. Si cette eau ne peut être stockée, elle est alors restituée généralement dans un cours d’eau. Si les débits sont conséquents, il est alors recommandé d’installer une turbine sur le trop-plein afin de récupérer l’énergie BOUAB Ghizlane & ASLIMANI Rim Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
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02 04 03 06 01 05 07 Turbinage de l’eau potable Ecologique Principe
Conception préliminaire Entre deux réservoirs Entre source et réservoir Entre deux zones de pression Principe Etat des lieux Dispositions possibles de turbinage Atouts Source d’énergie renouvelable Entretien aisé des équipements Amélioration de la qualité de l’eau Coût de revient faible 02 04 Ecologique Facilement intégrable à un réseau existant 03 06 Le turbinage de l’eau potable n’a aucun effet, ni sur le paysage ni sur l’écologie et la qualité de l’eau C’est une source d’énergie renouvelable Le turbinage contribue indirectement à l’oxygénation de l'eau, ce qui améliore sa qualité; L’entretien est aisé puisqu’il n’y a pas de sédiments, ainsi que la propreté de l’eau potable permet une durée de vie des turbines plus longue que d’autres centrales hydroélectriques. Les équipements de turbinage peuvent être facilement intégrés aux réseaux existant. 01 Intéressant dans le cas de réhabilitation de réseau 05 07 BOUAB Ghizlane & ASLIMANI Rim Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
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Plan Introduction Turbinage de l’eau potable Conception préliminaire d’un projet de turbinage Etude de cas 1: Projet d’adduction en eau de Port-Soudan Etude de cas 2: Projet d’adduction en eau de Chichaoua Etude de cas 3: Projet de turbinage dans le réseau d’eau de Casablanca Conclusions et perspectives BOUAB Ghizlane & ASLIMANI Rim Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
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Conception préliminaire
Turbinage de l’eau potable Conception préliminaire Entre deux réservoirs Entre source et réservoir Entre deux zones de pression Faisabilité technique Estimation de la rentabilité Les turbines Conditions du site Topographie Profil en long (longueur, pente, chute) L’infrastructure existante Canalisation, Route d’accès, raccordement électrique géotechniques Calage de la conduite Production Quantité d’eau disponible Topographique : Profil en long du cours d’eau ; Plan avec représentation des courbes de niveau, voies de communication et bâtiments existants; Possibilité d’accès et éventuellement de raccordement au réseau électrique ; Idée préalable des conditions géotechniques. Hydrologique La quantité d’eau disponible et les conditions hydrologiques particulières seront déterminées pour le dimensionnement de l’installation et donc pour l’estimation du type, de la taille et de l’emprise des ouvrages BOUAB Ghizlane & ASLIMANI Rim Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
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Conception préliminaire
Turbinage de l’eau potable Conception préliminaire Entre deux réservoirs Entre source et réservoir Entre deux zones de pression Faisabilité technique Estimation de la rentabilité Les turbines Calcul énergétique Débit d’eau disponible La chute brute disponible Matériau des ouvrages Caractéristiques des machines (rendement) Calcul économique Coûts des ouvrages Charges d’exploitation Paramètres économiques (taux d’intérêt, d’actualisation) Durée de vie du projet Le débit d’eau disponible ; La chute à disposition ; Caractéristiques géométriques et matériaux utilisés pour les divers ouvrages : calcul des pertes de charges ; Caractéristiques des machines : rendement, plage d’utilisation ; Les prix unitaire ou une expérience suffisante pour le calcul de l’investissement à consentir ; Les taux d’intérêt applicables pour le calcul des frais financiers ; Une estimation des charges d’exploitation et d’entretien BOUAB Ghizlane & ASLIMANI Rim Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
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Zone de fonctionnement
Turbinage de l’eau potable Conception préliminaire Entre deux réservoirs Entre source et réservoir Entre deux zones de pression Faisabilité technique Estimation de la rentabilité Les turbines Types de turbines Turbine Zone de fonctionnement Débit minimal Pelton mètres Au moins 15% du débit nominal par injecteur Francis mètres Environ 50% du débit nominal de la turbine Kaplan mètres Au moins 20% du débit nominal de la turbine Pompe inversée Pour des puissances électriques supérieures à 30kW % du débit nominal de la turbine BOUAB Ghizlane & ASLIMANI Rim Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
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Choix de la turbine 𝑛 𝑠 =𝑛. 𝑄 𝐸 3/4 Conception préliminaire Diagramme
Turbinage de l’eau potable Conception préliminaire Entre deux réservoirs Entre source et réservoir Entre deux zones de pression Faisabilité technique Estimation de la rentabilité Les turbines Diagramme Type de turbine Marge de la vitesse spécifique Pelton (un injecteur) 0.005≤𝑛 𝑠 ≤0.025 Pelton (x injecteurs) 0.005∗ 𝑥 0.5 ≤𝑛 𝑠 ≤0.𝑂25∗ 𝑥 0.5 Francis 0.05≤𝑛 𝑠 ≤0.33 Kaplan 0.19≤𝑛 𝑠 ≤1.55 Choix de la turbine Vitesse spécifique Définition: Vitesse de rotation, en t / min, d’une turbine travaillant sous une chute de 1 m et délivrant une puissance de 1 kW. Q : débit (m3/s) E : énergie hydraulique massique à disposition de la machine (E=g*H) Définition: Vitesse de rotation, en t / min, d’une turbine travaillant sous une chute de 1 m et délivrant une puissance de 1 kW. 𝑛 𝑠 =𝑛. 𝑄 𝐸 3/4 BOUAB Ghizlane & ASLIMANI Rim Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
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Plan Introduction Turbinage de l’eau potable Conception préliminaire d’un projet de turbinage Etude de cas 1: Projet d’adduction en eau de Port-Soudan Etude de cas 2: Projet d’adduction en eau de Chichaoua Etude de cas 3: Projet de turbinage dans le réseau d’eau de Casablanca Conclusions et perspectives BOUAB Ghizlane & ASLIMANI Rim Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
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Turbinage de l’eau potable Conception préliminaire Entre deux réservoirs Entre source et réservoir Entre deux zones de pression Présentation du projet Dimensionnement des ouvrages Choix des turbines Choix de la variante la plus rentable Situation du Projet Soudan Ce projet de transfert d’eau vient pour répondre aux besoins de la population de la ville prévus pour l’année l’étude de turbinage intégré dans l’adduction d’eau potable de la ville Port Soudan Population estimé à 1 million en 2040 le projet consiste à Evaluer le potentiel de turbinage de l’eau potable dans la ville de port Soudan, pour ce faire, BOUAB Ghizlane & ASLIMANI Rim Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
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Turbinage de l’eau potable Conception préliminaire Entre deux réservoirs Entre source et réservoir Entre deux zones de pression Présentation du projet Dimensionnement des ouvrages Choix des turbines Choix de la variante la plus rentable Ressources actuelles Ressources actuelles Débit actuel (m3/j) Barrage Arbaat 42 000 Champ de captage (puits) Arbaat 18 000 Champ de captage Delta Toka 15000 TOTAL 75 000 Ressources sans tenir compte de la station de dessalement 868,06 l/s BOUAB Ghizlane & ASLIMANI Rim Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
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Turbinage de l’eau potable Conception préliminaire Entre deux réservoirs Entre source et réservoir Entre deux zones de pression Présentation du projet Dimensionnement des ouvrages Choix des turbines Choix de la variante la plus rentable Population Année Population 2008 481290 2009 492359 2010 503683 2012 527119 2015 564334 2020 632287 2025 708422 2030 793726 2040 996384 Ce projet de transfert d’eau vient pour répondre aux besoins de la population de la ville prévus pour l’année 2040, cette population est estimé à 1 million en 2040 BOUAB Ghizlane & ASLIMANI Rim Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
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Présentation du projet
Turbinage de l’eau potable Conception préliminaire Entre deux réservoirs Entre source et réservoir Entre deux zones de pression Présentation du projet Dimensionnement des ouvrages Choix des turbines Choix de la variante la plus rentable Besoin en eau Année 2014 2015 2020 2025 2030 2040 Besoins en eau moyens (l/s) 1324,98 1346,76 1450,24 1566,19 1696,10 2004,73 Déficit moyen (l/s) 456,92 478,70 582,19 698,13 828,04 1136,67 Les ressources en eau actuelle sont estimées à 868 l/s , et les besoins en eau moyen en 2040 sont estimées à soit un déficit de 1137 l/s , en tenant compte du coefficient de pointe journalier de 1.3 , nous trouvons ainsi un débit de conception de la canalisation de l’ordre de 1500l/s Justification du Projet BOUAB Ghizlane & ASLIMANI Rim Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
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Turbinage de l’eau potable Conception préliminaire Entre deux réservoirs Entre source et réservoir Entre deux zones de pression Présentation du projet Dimensionnement des ouvrages Choix des turbines Choix de la variante la plus rentable Variantes du projet Variantes du projet Variante 1 918m Ressources Tracés Cette variante a comme source d’approvisionnement le barrage Atbara. L’adduction s’étend sur une longueur de 469km, avec une partie de transfert d’eau par pompage (354km) et autre partie de transfert gravitaire (115km). La hauteur de chute maximale égale à 918m. Atbara Khachm El-Gibra 469 Km BOUAB Ghizlane & ASLIMANI Rim Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
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Turbinage de l’eau potable Conception préliminaire Entre deux réservoirs Entre source et réservoir Entre deux zones de pression Présentation du projet Dimensionnement des ouvrages Choix des turbines Choix de la variante la plus rentable 408.6 Km Variantes du projet Variante 1 426m Variante 2 La source d’approvisionnement dans cette variante est le barrage Khashm El-Gibra. La conduite d’amenée d’eau aura une longueur de 641km et le transfert d’eau se fait principalement d’une façon gravitaire. Le turbinage hydraulique concerne une partie qui s’étend sur une de longueur km avec une hauteur maximale de 426 m. BOUAB Ghizlane & ASLIMANI Rim Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
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Turbinage de l’eau potable Conception préliminaire Entre deux réservoirs Entre source et réservoir Entre deux zones de pression Présentation du projet Dimensionnement des ouvrages Choix des turbines Choix de la variante la plus rentable 617 Km Variantes du projet 917m Variante 1 Variante 2 De même que la deuxième variante, la source est le barrage Khashm El-Gibra, cette fois ci, avec une conduite de longueur de 617 km. Le transfert d’eau se fait par pompage sur une longueur de 502km et d’une façon gravitaire sur une longueur de 115km. Variante 3 BOUAB Ghizlane & ASLIMANI Rim Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
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Turbinage de l’eau potable Conception préliminaire Entre deux réservoirs Entre source et réservoir Entre deux zones de pression Présentation du projet Dimensionnement des ouvrages Choix des turbines Choix d’une variante BOUAB Ghizlane & ASLIMANI Rim Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
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Entre deux réservoirs Dimensionnement des ouvrages
Turbinage de l’eau potable Conception préliminaire Entre deux réservoirs Entre source et réservoir Entre deux zones de pression Présentation du projet Dimensionnement des ouvrages Choix des turbines Choix d’une variante Tronçon de refoulement Paramètres de calcul Diamètre économique Puissance installée Coût total d’équipement Coût génie civil Coût d’un Kilowattheure Coût de canalisation Taux d’actualisation Coût des Pièces spéciales Les frais d’entretien Afin de calculer le diamètre économique de la partie de refoulement, nous devons evaluer le coût de développement pour différent diamètre Puissance installée (W) : 𝑃= 𝑔∗𝑄∗𝐻𝑀𝑇 𝜂 Coût total d’équipement : 𝑁∗( ∗ 𝑃 − ) avec N= nombre de stations de pompage et P la puissance de pompage Coût génie civil (DH) = 30 000 000 Dhs Coût d’un Kilowattheure est pris égal à Un dirham. Coût des Pièces spéciales = 10% du coût de la canalisation Coût de canalisation en fonte ductile (Voir Annexe N°1) Taux d’actualisation = 8% Les coûts actualisés sont calculés par rapport à l’année 2014 en utilisant la formule suivante : 𝐼 𝑛 = 𝐼 % 𝑛−2014 Les frais et la fréquence d’entretien Le coût de développement en USD/m3 est calculé pour chaque diamètre par la formule : 𝐶𝑜û𝑡 𝑑𝑒 𝑑é𝑣𝑒𝑙𝑜𝑝𝑝𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡= 𝑐𝑜û𝑡 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑎𝑐𝑡𝑢𝑎𝑙𝑖𝑠é 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑖𝑡 𝐶𝑜û𝑡 𝑑𝑒 𝑑é𝑣𝑒𝑙𝑜𝑝𝑝𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡= 𝑐𝑜û𝑡 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑎𝑐𝑡𝑢𝑎𝑙𝑖𝑠é 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑖𝑡 BOUAB Ghizlane & ASLIMANI Rim Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
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Entre deux réservoirs Dimensionnement des ouvrages
Turbinage de l’eau potable Conception préliminaire Entre deux réservoirs Entre source et réservoir Entre deux zones de pression Présentation du projet Dimensionnement des ouvrages Choix des turbines Choix d’une variante Tronçon de refoulement V3 Diamètre économique Résultats V1 V1, 1200, 1.87; avec un nombre de station 6 V3, 1200, 2.35 avec un nombre de station 6 BOUAB Ghizlane & ASLIMANI Rim Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
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Diamètre d’un obturateur Volume total du brise-Charge
Turbinage de l’eau potable Conception préliminaire Entre deux réservoirs Entre source et réservoir Entre deux zones de pression Présentation du projet Dimensionnement des ouvrages Choix des turbines Choix d’une variante Tronçon de Transfert gravitaire Charge statique Nombre d’obturateur Diamètre d’un obturateur Volume total du brise-Charge Brise-charge Comme déjà mentionné le rôle d’un brise charge est de dissiper la pression due au grande hauteur, vue que cette derniere peut endommager les conduites. Dans notre cas, nous avons des hauteurs dépassants les 250 m, ce qui nous donne des pressions supérieur à 25 qui est la pression admissible des conduite en fonte ductile Pression admissible est de 25 bars, nous devons installer des brises charges dons les caractéristiques à determiner sont choisir un nombre d’obturateurs qui nous permettra de faire passer le débit 1.5m3/s et satisfaire la condition sur la charge statique. (Plus le nombre est grand, plus le débit entrant dans chaque obturateur est faible, donc on aura des obturateurs de faibles diamètres. Ces obturateurs supporteront une grande charge statique). BOUAB Ghizlane & ASLIMANI Rim Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
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Entre deux réservoirs Dimensionnement des ouvrages
Turbinage de l’eau potable Conception préliminaire Entre deux réservoirs Entre source et réservoir Entre deux zones de pression Présentation du projet Dimensionnement des ouvrages Choix des turbines Choix d’une variante Brise-charge Charge statique (m) Nombre d’obturateurs Diamètre de chaque obturateur (mm) Volume par obturateur (m3) Volume total du brise-charge (m3) 1 197.33 3 160 107 321 2 110 330 115 345 Comme déjà mentionné le rôle d’un brise charge est de dissiper la pression due au grande hauteur, vue que cette derniere peut endommager les conduites. Dans notre cas, nous avons des hauteurs dépassants les 250 m, ce qui nous donne des pressions supérieur à 25 qui est la pression admissible des conduite en fonte ductile Pression admissible est de 25 bars, nous devons installer des brises charges dons les caractéristiques à determiner sont choisir un nombre d’obturateurs qui nous permettra de faire passer le débit 1.5m3/s et satisfaire la condition sur la charge statique. (Plus le nombre est grand, plus le débit entrant dans chaque obturateur est faible, donc on aura des obturateurs de faibles diamètres. Ces obturateurs supporteront une grande charge statique). BOUAB Ghizlane & ASLIMANI Rim Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
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Entre deux réservoirs Dimensionnement des ouvrages
Turbinage de l’eau potable Conception préliminaire Entre deux réservoirs Entre source et réservoir Entre deux zones de pression Présentation du projet Dimensionnement des ouvrages Choix des turbines Choix d’une variante Brise-charge Charge statique(m) Nombre d’obturateurs Diamètre de chaque obturateur (mm) Volume par obturateur (m3) Volume total du brise-charge (m3) BC1 101 2 315 147 294 BOUAB Ghizlane & ASLIMANI Rim Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
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Entre deux réservoirs Dimensionnement des ouvrages
Turbinage de l’eau potable Conception préliminaire Entre deux réservoirs Entre source et réservoir Entre deux zones de pression Présentation du projet Dimensionnement des ouvrages Choix des turbines Choix d’une variante Brise-charge Charge statique (m) Nombre d’obturateurs Diamètre de chaque obturateur (mm) Volume par obturateur (m3) Volume total du brise-charge (m3) BC1 197.66 3 160 107 321 BC2 110 330 BC3 115 345 BOUAB Ghizlane & ASLIMANI Rim Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
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Entre deux réservoirs Dimensionnement des ouvrages
Turbinage de l’eau potable Conception préliminaire Entre deux réservoirs Entre source et réservoir Entre deux zones de pression Présentation du projet Dimensionnement des ouvrages Choix des turbines Choix d’une variante Choix du diamètre Tronçon de Transfert gravitaire Tronçon sans turbine Tronçon avec turbine BOUAB Ghizlane & ASLIMANI Rim Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
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Turbinage de l’eau potable Conception préliminaire Entre deux réservoirs Entre source et réservoir Entre deux zones de pression Présentation du projet Dimensionnement des ouvrages Choix des turbines Choix d’une variante Choix du diamètre Diamètre Vitesse d’écoulement Débit de 1500 l/s Le diamètre retenu est le plus petit respectant la condition sur la vitesse : 0.3 m/s < V < 2 m/s. Tronçon sans turbine Le choix du diamètre dans ce cas est basé sur la vitesse d’écoulement. Pour chaque diamètre nominal de la conduite en fonte ductile (60mm, 80mm… 2000mm) on calcule la vitesse d’écoulement qui correspond à un débit de 1500 l/s. BOUAB Ghizlane & ASLIMANI Rim Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
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Turbinage de l’eau potable Conception préliminaire Entre deux réservoirs Entre source et réservoir Entre deux zones de pression Présentation du projet Dimensionnement des ouvrages Choix des turbines Choix d’une variante Choix du diamètre Tronçon sans turbine Variante D (mm) Vitesse (m/s) 1 1000 1.91 2 1200 1.33 3 BOUAB Ghizlane & ASLIMANI Rim Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
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Turbinage de l’eau potable Conception préliminaire Entre deux réservoirs Entre source et réservoir Entre deux zones de pression Présentation du projet Dimensionnement des ouvrages Choix des turbines Choix d’une variante Choix du diamètre Tronçon avec turbine 𝐿𝑒 𝑟𝑎𝑝𝑝𝑜𝑟𝑡 𝑈𝑆𝐷/𝑀𝑊ℎ =𝐶𝑜û𝑡 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 /𝐸 𝑀𝑊ℎ /𝑎𝑛 Réservoir d’arrivée Ouvrage de turbinage Dernier Brise- Charge Tronçon de turbinage Pour les trois variantes, le choix du diamètre économique de la canalisation qui relie entre le dernier brise-charge et le point de turbinage est basé sur le rapport entre le coût total et l’énergie produite annuellement. 𝐿𝑒 𝑟𝑎𝑝𝑝𝑜𝑟𝑡 𝑈𝑆𝐷/𝑀𝑊ℎ =𝐶𝑜û𝑡 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 /𝐸 𝑀𝑊ℎ /𝑎𝑛 L’énergie produite par an est calculée ainsi sous l’hypothèse que la turbine fonctionne 24h/24h: 𝐸 𝑀𝑊ℎ /𝑎𝑛 =𝑃(𝑀𝑤ℎ)∗365∗24 **Plus faible coût correspondant au rapport entre le coût total d’investissement et l’énergie produite annuellement BOUAB Ghizlane & ASLIMANI Rim Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
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Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
Turbinage de l’eau potable Conception préliminaire Entre deux réservoirs Entre source et réservoir Entre deux zones de pression Présentation du projet Dimensionnement des ouvrages Choix des turbines Choix d’une variante Choix du diamètre Tronçon avec turbine Variante D(mm) Puissance (kW) E(MWh/an) 1 1100 2269 19872 2 1600 1941 17005 3 2267 19865 Le diamètre choisi dans ce cas est celui qui correspond au plus faible coût correspondant au rapport entre le coût total d’investissement et l’énergie produite annuellement en USD/kWh. La hauteur de chute nette turbinée dans les trois variantes égale à 250 m diminuée des pertes de charge. Les résultats obtenus pour les trois variantes sont résumés dans le tableau suivant : BOUAB Ghizlane & ASLIMANI Rim Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
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Choix du type de la turbine
Turbinage de l’eau potable Conception préliminaire Entre deux réservoirs Entre source et réservoir Entre deux zones de pression Présentation du projet Dimensionnement des ouvrages Choix des turbines Choix d’une variante Choix du type de la turbine Selon l’abaque nous avons plusieurs choix, Pelton, Francis, Turguo, c est pour cette raison que nous devons calculer la vitesse spécifique BOUAB Ghizlane & ASLIMANI Rim Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
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Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
Turbinage de l’eau potable Conception préliminaire Entre deux réservoirs Entre source et réservoir Entre deux zones de pression Présentation du projet Dimensionnement des ouvrages Choix des turbines Choix d’une variante Condition sur le débit et la chute : Selon l’abaque nous avons plusieurs choix, Pelton, Francis, Turguo, c est pour cette raison que nous devons calculer la vitesse spécifique BOUAB Ghizlane & ASLIMANI Rim Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
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Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
Turbinage de l’eau potable Conception préliminaire Entre deux réservoirs Entre source et réservoir Entre deux zones de pression Présentation du projet Dimensionnement des ouvrages Choix des turbines Choix d’une variante Condition sur la vitesse spécifique : Chute nette (m) ns Variante 1 180.58 0.041 Variante 2 154.53 0.045 Variante 3 180.52 la vitesse spécifique 𝐧 𝐬 =𝐍. 𝑸 𝑬 𝟑/𝟒 Pelton (un injecteur) 0.005≤𝑛 𝑠 ≤0.025 Pelton (x injecteur) 0.005∗ 𝑥 0.5 ≤𝑛 𝑠 ≤0.𝑂25∗ 𝑥 0.5 Francis 0.05≤𝑛 𝑠 ≤0.33 Kaplan, hélice 0.19≤𝑛 𝑠 ≤1.55 Echelle de vitesse spécifique pour chaque type de turbine Pour le calcul de la vitesse de rotation, on a fait recours au loi de similitude, lors de notre etude, nous avons pu avoir les caractéristiques d’une turbine de puissance 3100KW , pour un débit de 1500l/s et une chutte nette de 250. **La Loi de similitude Rapport des débits : 𝑄 𝑄 𝑚 = 𝐻 𝐻 𝑚 . 𝐷 2 𝐷 𝑚 2 Rapport des vitesses: 𝑛 𝑛 𝑚 = 𝐻 𝐻 𝑚 . 𝐷 𝐷 𝑚 BOUAB Ghizlane & ASLIMANI Rim Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
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Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
Turbinage de l’eau potable Conception préliminaire Entre deux réservoirs Entre source et réservoir Entre deux zones de pression Présentation du projet Dimensionnement des ouvrages Choix des turbines Choix d’une variante Variante Type-Turbine N(t/min) ns(t/s) Ni D(cm) 1 Pelton 553 0.041 3 125 2 532 0.045 4 130 D : diamètre de la turbine N : vitesse de rotation Ni : Nombre d’injecteurs BOUAB Ghizlane & ASLIMANI Rim Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
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Entre deux réservoirs Choix d’une variante Choix d’une variante
Turbinage de l’eau potable Conception préliminaire Entre deux réservoirs Entre source et réservoir Entre deux zones de pression Présentation du projet Dimensionnement des ouvrages Choix des turbines Choix d’une variante Choix d’une variante Variante Refoulement Gravitaire Investissement total (USD) Investissement (USD) Coût de développement (USD/m3) Coût de revient (USD/kWh) 1 1.87 0.56 2 5.27 3 2.35 Les résultats de calcul sont résumés dans le tableau suivant, Ainsi , d’apres l’etude technico-économique du projet, la variante qui semble être la plus économique est la première qui consiste à alimenter la ville Port Soudan en eau potable depuis le barrage Atbara. BOUAB Ghizlane & ASLIMANI Rim Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
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Entre deux réservoirs Choix d’une variante
Turbinage de l’eau potable Conception préliminaire Entre deux réservoirs Entre source et réservoir Entre deux zones de pression Présentation du projet Dimensionnement des ouvrages Choix des turbines Choix d’une variante Coût de développement faible La variante la plus économique Coût de revient d’un kWh faible Coût d’investissement faible BOUAB Ghizlane & ASLIMANI Rim Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
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Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
Turbinage de l’eau potable Conception préliminaire Entre deux réservoirs Entre source et réservoir Entre deux zones de pression Présentation du projet Dimensionnement des ouvrages Choix des turbines Choix d’une variante Variante 1 Investissement USD Puissance de kW 2269 Les résultats de calcul sont résumés dans le tableau suivant, Ainsi , d’apres l’etude technico-économique du projet, la variante qui semble être la plus économique est la première qui consiste à alimenter la ville Port Soudan en eau potable depuis le barrage Atbara. BOUAB Ghizlane & ASLIMANI Rim Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
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Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
Plan Introduction Turbinage de l’eau potable Conception préliminaire d’un projet de turbinage Etude de cas 1: Projet d’adduction en eau de Port-Soudan Etude de cas 2: Projet d’adduction en eau de Chichaoua Etude de cas 3: Projet de turbinage dans le réseau d’eau de Casablanca Conclusions et perspectives BOUAB Ghizlane & ASLIMANI Rim Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
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Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
Turbinage de l’eau potable Conception préliminaire Entre deux réservoirs Entre source et réservoir Entre deux zones de pression Présentation du projet Etude de potentiel de turbinage Dimensionnement des Ouvrages Simulation avec TURBEAU BOUAB Ghizlane & ASLIMANI Rim Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
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Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
Turbinage de l’eau potable Conception préliminaire Entre deux réservoirs Entre source et réservoir Entre deux zones de pression Présentation du projet Etude de potentiel de turbinage Dimensionnement des Ouvrages Simulation avec TURBEAU schéma synoptique du projet concernant le tronçon de turbinage. Débit d’eau traitée dans la station : 300 l/s +20 % *300 =360 l/s (on estime que 20% du débit transité est perdu dans le réseau) Le type de canalisation : fonte ductile, avec un coefficient de frottement Ks = 0.3 mm Avec une chute brute de 150m BOUAB Ghizlane & ASLIMANI Rim Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
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Potentiel de production de l’énergie verte
Turbinage de l’eau potable Conception préliminaire Entre deux réservoirs Entre source et réservoir Entre deux zones de pression Présentation du projet Etude de potentiel de turbinage Dimensionnement des Ouvrages Simulation avec TURBEAU Potentiel de production de l’énergie verte D (mm) V(m/s) ΔHl (m) Hn (m) P (kW) E(MWh/an) 500 1.83 94 47 141 1236 600 1.27 37 110 331 2896 700 0.94 17 132 397 3478 800 0.72 8 424 3717 900 0.57 5 145 437 3827 1000 0.46 3 147 443 3883 Sur cette adduction nous avons identifié un potentiel qui peut atteindre 443 kw BOUAB Ghizlane & ASLIMANI Rim Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
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Entre source et réservoir
Turbinage de l’eau potable Conception préliminaire Entre deux réservoirs Entre source et réservoir Entre deux zones de pression Présentation du projet Etude de potentiel de turbinage Dimensionnement des Ouvrages Simulation avec TURBEAU Choix du diamètre économique Faible coût de revient d’un kilowattheure d’électricité produite À l’instar du calcul du diamètre économique du projet port sudon, tronçon avec turbinage, Le diamètre choisi est celui qui correspond au plus faible coût de revient d’un kilowattheure d’électricité produite. La chute nette turbinée égale à 150 m diminuée des pertes de charge. Le diamètre économique est alors DN 600mm. Il correspond à un coût de revient de 1.11 Dhs /Kwh et un potentiel de turbinage de 331kW. La production annuelle d’électricité est alors de 2896 MWh. BOUAB Ghizlane & ASLIMANI Rim Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
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Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
Turbinage de l’eau potable Conception préliminaire Entre deux réservoirs Entre source et réservoir Entre deux zones de pression Présentation du projet Etude de potentiel de turbinage Dimensionnement des Ouvrages Simulation avec TURBEAU Choix de la turbine De mm que le dimensionnement préliminaire de la turbine installé dans le projet port-sudon, les résultats de dimensionnement sont : Type de la turbine N(t/min) ns(t/s) Ni D (cm) Puissance (kW) Pelton 489 0 .025 1 141 331 BOUAB Ghizlane & ASLIMANI Rim Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
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Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
Turbinage de l’eau potable Conception préliminaire Entre deux réservoirs Entre source et réservoir Entre deux zones de pression Présentation du projet Etude de potentiel de turbinage Dimensionnement des Ouvrages Simulation avec TURBEAU La production de l’énergie au niveau de la station permettra de couvrir ses besoins énergétiques estimés à 108 kWh. Si on considère que la production de 1 m3 d’eau consomme 0.1kWh/m3 (sans pompage pour la distribution), alors l’énergie nécessaire pour produire 300 l/s, c.à.d m3/h, sera de 108kWh.Or, d’après la simulation du projet de turbinage au niveau de la station de traitement, la production peut atteindre jusqu’à 331kWh. L’installation d’une petite centrale au niveau de la station semble par conséquent être bénéfique en couvrant la totalité des besoins en énergie de la station pour le traitement de l’eau. BOUAB Ghizlane & ASLIMANI Rim Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
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Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
Turbinage de l’eau potable Conception préliminaire Entre deux réservoirs Entre source et réservoir Entre deux zones de pression Présentation du projet Etude de potentiel de turbinage Dimensionnement des Ouvrages Simulation avec TURBEAU TURBEAU TURBEAU Hydraulique Energétique Economique Dans ce qui est précédant, nous avons essayé d’évaluer la production d’electricité verte en utilisant des feuilles Excel, dans cette partie nous allons essayé de l’evaluer en utilisant un logiciel développé par le LCH ( laboratoire des construction hydraulique en suisse) en collaboration avec le bureau d'ingénieurs Hydrocosmos SA. TURBEAU « Turbinage des eaux potables » C’est un outil d’utilisation simple permettant une évaluation rapide du potentiel de production d’énergie électrique offert par un réseau d’adduction d’eau potable. le logiciel est composé de 3 module, ( hydraulique, qui permet le calcul des perte de charge dans le réseau, energétique : permet d’evaluer la production d’electricité et Economique : donne le cout de revient ) BOUAB Ghizlane & ASLIMANI Rim Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
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Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
Turbinage de l’eau potable Conception préliminaire Entre deux réservoirs Entre source et réservoir Entre deux zones de pression Présentation du projet Etude de potentiel de turbinage Dimensionnement des Ouvrages Simulation avec TURBEAU TURBEAU L’interface du logiciel permet de présenter le schéma synoptique du Réseau d'adduction avec le point de turbinage; et les résultats sont exportés vers une feuille excel. Notre objectif de cette simulation est de savoir si le logiciel suisse est adapté au contexte marocain, c’est pour cette raison qu’on a fait une comparaisons entre les résultats obtenus de nos calcul, et les résultats de Turbeau. BOUAB Ghizlane & ASLIMANI Rim Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
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Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
Turbinage de l’eau potable Conception préliminaire Entre deux réservoirs Entre source et réservoir Entre deux zones de pression Présentation du projet Etude de potentiel de turbinage Dimensionnement des Ouvrages Simulation avec TURBEAU Comparaison des résultats hydrauliques /énergétiques entre TURBEAU et le calcul manuel Comparaison des coûts de revient d'un kWh donnés par TURBEAU et ceux donnés par le calcul manuel On remarque une différence entre les valeurs pertes de charges cela est du au faite que turbeau ne prend pas en considération les pertes de charges singulières BOUAB Ghizlane & ASLIMANI Rim Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
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Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
Turbinage de l’eau potable Conception préliminaire Entre deux réservoirs Entre source et réservoir Entre deux zones de pression Présentation du projet Etude de potentiel de turbinage Dimensionnement des Ouvrages Simulation avec TURBEAU Comparaison des résultats hydrauliques/énergétiques entre TURBEAU et Le calcul manuel TURBEAU Excel Diamètre (mm) Pertes de charge (m) Puissance (kW) 500 94.38 168 103.22 141 600 36.96 342 40.35 331 700 16.8 403 18.31 397 800 8.52 428 9.27 424 900 4.69 440 5.10 437 1000 2.76 445 2.99 443 On remarque une différence entre les valeurs pertes de charges cela est du au faite que turbeau ne prend pas en considération les pertes de charges singulières BOUAB Ghizlane & ASLIMANI Rim Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
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Coût de revient donné par TURBEAU (Dhs)
Turbinage de l’eau potable Conception préliminaire Entre deux réservoirs Entre source et réservoir Entre deux zones de pression Présentation du projet Etude de potentiel de turbinage Dimensionnement des Ouvrages Simulation avec TURBEAU Comparaison des coûts de revient d'un kWh donné par TURBEAU et ceux donnés par le calcul manuel Diamètre (mm) 500 600 700 800 900 1000 Coût de revient donné par TURBEAU (Dhs) 5.5 6.6 Coût de revient calculé manuellement (Dhs) 1.91 1.11 1.21 1.36 1.58 1.86 On remarque que coûts TURBEAU significativement surestimés par rapport à la feuille de calcul Excel qui est plus adaptée au contexte marocain. L’écart est plus important en utilisant la méthode empirique dans le calcul des charges d’exploitation. synthèse La simulation de l’étude du cas marocain (projet Chichaoua) avec TURBEAU nous mène à conclure que cet outil n’est pas assez adapté au contexte marocain dans le calcul économique et financier. ****Afin de pallier ce problème et celui des pertes de charge singulières, nous proposons une application Visual Basic « Water Power » qui simplifie la manipulation des calculs faits sur Excel comme détaillé dans ce qui suit BOUAB Ghizlane & ASLIMANI Rim Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
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Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
Turbinage de l’eau potable Conception préliminaire Entre deux réservoirs Entre source et réservoir Entre deux zones de pression Application « Water Power Maroc» « Water Power Maroc» La simulation de l’étude du cas marocain (projet Chichaoua) avec TURBEAU nous mène à conclure que cet outil n’est pas assez adapté au contexte marocain dans le calcul économique et financier. Afin de pallier ce problème et celui des pertes de charge singulières, nous proposons une application Visual Basic « Water Power » qui simplifie la manipulation des calculs faits sur Excel. BOUAB Ghizlane & ASLIMANI Rim Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
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Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
Turbinage de l’eau potable Conception préliminaire Entre deux réservoirs Entre source et réservoir Entre deux zones de pression Application « Water Power Maroc» « Water Power Maroc » La simulation de l’étude du cas marocain (projet Chichaoua) avec TURBEAU nous mène à conclure que cet outil n’est pas assez adapté au contexte marocain dans le calcul économique et financier. Afin de pallier ce problème et celui des pertes de charge singulières, nous proposons une application Visual Basic « Water Power » qui simplifie la manipulation des calculs faits sur Excel. BOUAB Ghizlane & ASLIMANI Rim Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
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Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
Turbinage de l’eau potable Conception préliminaire Entre deux réservoirs Entre source et réservoir Entre deux zones de pression Application « Water Power Maroc» « Water Power Maroc» La simulation de l’étude du cas marocain (projet Chichaoua) avec TURBEAU nous mène à conclure que cet outil n’est pas assez adapté au contexte marocain dans le calcul économique et financier. Afin de pallier ce problème et celui des pertes de charge singulières, nous proposons une application Visual Basic « Water Power » qui simplifie la manipulation des calculs faits sur Excel. BOUAB Ghizlane & ASLIMANI Rim Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
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Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
Plan Introduction Turbinage de l’eau potable Conception préliminaire d’un projet de turbinage Etude de cas 1: Projet d’adduction en eau de Port-Soudan Etude de cas 2: Projet d’adduction en eau de Chichaoua Etude de cas 3: Projet de turbinage dans le réseau d’eau de Casablanca Conclusions et perspectives BOUAB Ghizlane & ASLIMANI Rim Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
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Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
Turbinage de l’eau potable Conception préliminaire Entre deux réservoirs Entre source et réservoir Entre deux zones de pression Zone d’étude Potentiel de turbinage dans le réseau de distribution d’eau (Casablanca) Evaluation du potentiel de turbinage de l’eau dans le réseau d’eau potable de la ville de Casablanca 45 régulateur de pression BOUAB Ghizlane & ASLIMANI Rim Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
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Entre deux zones de pression
Turbinage de l’eau potable Conception préliminaire Entre deux réservoirs Entre source et réservoir Entre deux zones de pression Zone d’étude Potentiel de turbinage dans le réseau de distribution d’eau (Casablanca) Evaluation du potentiel de turbinage de l’eau dans le réseau d’eau potable de la ville de Casablanca Équivalent de la consommation de 104 ménages (250kWh/ménage) 45 régulateurs -> puissance 1.6 MW -> 1150 MWh/mois = 4680 ménages Hypothèse : consommation de ménage 250 kWh/mois Puissance nette 35.5kW Production mensuelle 26 MWh Équivalent de la consommation de 104 ménages Puissance 1.6 MW Équivalent de la consommation de 4680 ménages Le réseau d’eau potable de la ville compte plus que 45 régulateurs de pression Différence de pression 3 bars. Débit =170 l/s Chute 30 m BOUAB Ghizlane & ASLIMANI Rim Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
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Conclusion BOUAB Ghizlane & ASLIMANI Rim
Projet d’adduction de PortSoudan Variante1: alimentation depuis Atbara Puissance 2.3 MW Coût d’investissement 600 MUSD Coût de revient 0.56 USD/kWh Projet d’adduction de Chichaoua Puissance 331k W Coût d’investissement 32.5 MDH Coût de revient 1.11 DH/kWh Couverture des besoins énergétiques de la station Application « WPM » Complément de TURBEAU: Dimensionnement Bise-Charge, Diamètre économique… BOUAB Ghizlane & ASLIMANI Rim Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
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Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
Perspectives Un potentiel important dans les réseaux d’eau potable au Maroc Une alternative de production de l’énergie verte qui adhère la vision stratégique du Maroc Une intégration des microcentrales hydroélectriques sur les réseaux d’eau facile Un coût d’énergie produite comparable avec le prix d’achat de l’électricité de l’ONEE Potentiel qui peut être exploité par les collectivités locales ou les services de distribution de l’eau BOUAB Ghizlane & ASLIMANI Rim Valorisation de l'énergie dans les réseaux d'eau potable
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Valorisation de l’énergie dans les réseaux d’eau potable
Mémoire de travail de fin d’études pour l’obtention du diplôme d’Ingénieur d’État de l’EHTP Filière: Génie de l’Hydraulique de l’Environnement et de la Ville Valorisation de l’énergie dans les réseaux d’eau potable Tarte de facturation de l’électricité au maroc Soutenu par: Ghizlane BOUAB Rim ASLIMANI Jury: Président : M. CHERFAOUI (EHTP) Rapporteur : M. RHOUZLANE (EHTP) Examinateurs : M. MOUMINE (CID) Mme. ABOULHASSANE (ING.) M. HANNAOUI (LPEE) 2013/2014
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