PICO HYDRO - Un courant d'énergie

Alternateur Motenergy (US) ME1112, celui que j'utilise
terminologies: PMA = PMG = alternateur/générateur à aimants permanents
personnellement, lors de mes anciennes études, on utilisait le terme générateur pour le courant continu, et alternateur pour de l'alternatif.

je viens de faire une série de relevées sur mon générateur.
j'ai réduit le débit de l'injecteur variable à plusieurs reprises, ce qui entraine la baisse de production en "Watts".
tout comme un panneau solaire, le générateur se comporte comme un générateur de courant.
En charge sa tension reste "constante", c'est le courant en Ampères qui va varier.

11h08 : la turbine est sous dump load, 4,2bars
11h09 : je passe sous mppt. En quelques instants : I= 6,2A, U=90V P=587W
11h18: stabilisation du mppt. I = 4,3A, V=209V (dc), P= 882W (tension sortie pont de diodes, intensité sortie pont de diodes)
11h41 : stable I= 4,1A, V=224V, P=878W
11h47: réduction débit: 5 bars: I= 3,1A V=223V, P=698W
12h13: stable : I=3A, V=235V, P=692W
12h17: réduction débit: 5,4 bars I=2,3A V=205V, P= 470W
13h07: stable I=2,2A, V= 211V, P=467

mise à part quelques variations de la tension dus a l'algorithme du mppt, la tension est restée stable, environ la moitié de la tension à vide de l'alternateur, c'est l'intensité fourni par l'alternateur qui varie

en bleu: intensité, en jaune: tension, en vert: puissance

on peu donc en déduire que ce qui limite en rendement un alternateur a aimant permanent , c'est le diametre de ses fils. (pour une vitesse donné et une tension donnée)

le tension au point de puissance maxi de la turbine reste tres stable. quand on augmente le débit , la puissance augmente , mais ça se fait via l'intensité.

au dela d'un certain point , l'augmentation de puissance ne fait que chauffer les fils de votre génératrice , car les pertes cuivre sont : resistance du bobinage X intensité au carré.

par exemple on a 100 volt au point de puissance maxi de la turbine , et une résistance de 1 ohm par phase . si on tire 100 watts on a 1 ampere , les pertes cuivre sont de 1 watt par phase.
si on double la puissance (200 watts 2 ampere) les pertes quadruplent pour arriver a 4 watts.
et si on passe 10 amperes 1000 watts , les pertes arrivent a 100 w.
donc a 100W tiré sur la géné dans ce cas , on est a 1% de perte de rendement , mais si cette meme géné on lui demande de fournir 1000W , les pertes de rendement seront de 10% ...

je me suis vu avec une génératrice testée finir par chauffer le c"l des moineaux quand j'augmentai le débit... (un servomoteur bobiné avec du fil (trop) fin pour mon utilisation) bon les moineaux ils ont quand meme pas grillé , vu la puissance de ma turbine

Ici les courbes U et I d'un régulateur Victron 100/15 régulant la turbine (géné servomoteur) chargeant un parc batteries 24V-12 kWh.
Le parc batterie est également chargé par deux chaînes photovoltaiques de 600 W orientées Sud et Ouest.
On voit clairement sur le graphique suivant l'arrivée du soleil et le passage en mode float du régulateur.
00:00 à 06:00 : Nuit, turbine plein pot - MPPT en mode BULK (42V-3A)
06:00 à 10:30 : Levé du jour, je suppose que les batteries sont presque chargées, le courant de charge chute progressivement.
10:30 : Arrivée du soleil, le photovoltaique a pris le relais, la turbine tourne alors "à vide" - MPPT en mode "float" (78V-0A)