Expérience Turbine / Générateur
Maintenant que nous avions déterminé le générateur que nous devrons utiliser, nous devons savoir si :
La vitesse d'une source d'eau peut-il directement mettre en rotation le générateur pour produire une tension suffisante pour alimenter une lampe/led ?
Dans ce questionnement, on en déduit que l'eau doit faire tourner le générateur à une vitesse d'environ 1 300 tours/min pour pouvoir produire assez de tension pour alimenter une lampe ou une led , dans le cas de la dynamo de vélo.
Le but de cette expérience est, non pas obtenir des valeurs exactes mais, d'avoir un ordre d'idée sur la tension produite par le courant de l'eau. Ainsi nous n'avons pas pris en compte certains éléments comme : la vitesse de l'eau, le type de palme utilisé...
Matériel
Pour connaitre cette information, nous aurons besoins simplement de :
- du générateur donc la dynamo de vélo
- Une turbine ( que vous pouvez trouvez dans des ordinateurs, aérations ou le fabriquer sois-même avec un bouchon de liège et des cueillères en plastique ) voir ci-contre
- Une source d'eau comme une rivière ou un robinet (dans notre cas)
Protocole
- Fixer la turbine au générateur
- Placer la turbine en dessous du robinet à moyenne distance ou sur le lit de la rivière
- Faire écouler l'eau sur la turbine
- Mesurer aux bornes la tension du générateur
- Comparer le résultat de la tension avec le résultat de la tension obtenu avec une rotation de 1300 tr/min
Résultat
En appliquant cette expérience à la dynamo de vélo, l'eau n'a pas pu mettre en rotation le générateur car une résistance mécanique est présente lors de la rotation du générateur . Effectivement lors de la première prise en main de la dynamo de vélo, nous avons remarqué qu'il y avait une certaine résistance mécanique quand nous essayons de la mettre en rotation à l'aide de nos doigts, il a un couple résistant mais ce jour là nous avons décidé que ce détail était négligeable car l'eau pourrait passer outre. Nous nous sommes donc tromper sur ce sujet. Ainsi :
Aujourd'hui grâce à cette expérience , nous en avons conclut que nous pouvons pas utiliser la dynamo de vélo comme générateur pour notre mini-centrale hydraulique.
Solution
Face à cela, nous avons décidé d'utiliser les mini-moteurs électriques issus de la manette de Playstation 2 comme générateur pour continuer notre TPE. Il va donc falloir brancher les générateurs en série dans la mini-centrale hydraulique.
Ainsi en réalisant l'expérience avec les deux types de turbine ( Pelton et Kaplan), nous obtenons une moyenne de tension égale à : 0.72 V avec un seul moteur.
Conclusion
Grâce à cette expérience, nous en avons conclut que le courant d'eau ne pourrait pas mettre en rotation rapidement le générateur afin qu'il produise assez de tension pour allumer une LED ( Uminimum = 1.5V pour une LED rouge).
Il faut donc multiplier la rotation des palmes pour passer de x tr/min à environ 1300 tr/min.
Pour cela, il faut utiliser des engrenages.