Les moteurs hydrauliques: les roues

Qui ne s’est pas arrêté un jour pour admirer la rotation de ces roues qui furent utilisées pendant de longues années pour entraîner par exemple  des meules, des machineries à fouler le linge ou des maka (gros marteau d’une centaine de kilos qui servait à battre le métal).

Maka(maison de la métallurgie Liège)
Maka (Maison de la métallurgie Liège)

L’apparition de la machine à vapeur et de l’électricité les obligèrent à une reconversion. Vers la fin du 19 ème siècle/ début du 20 ème , certaines sont converties pour produire de l’électricité, d’autres sont malheureusement arrêtées voire détruites.

A la même période, les turbines hydrauliques apparues au 19 ème siècle seront de plus en plus amenées à les remplacer.  Elles présentent  certains avantages par rapport aux roues, notamment une vitesse de rotation plus élevée qui permet d’entraîner directement des alternateurs. Après la guerre de 1940, seules des grosses machines seront encore construites et exploitées, profitant notamment de la construction de gros barrages sur les fleuves ou en montagne. Les petites installations devinrent de moins en moins nombreuses.

La disparition progressive des énergies fossiles ainsi que des progrès techniques au niveau des alternateurs remettent en avant ces merveilleuses machines.

Quatre types de roues

Les roues à axe vertical : elles sont très anciennes et étaient principalement utilisées dans le pourtour méditerranéen.

Les roues à axe horizontal en dessus ou à augets: lorsque la chute d’eau est importante.

Les roues à axe horizontal de coté: l’eau est admise par le coté

Les roues à axe horizontal en dessous: lorsque la chute est  très faible.

Les roues ont été fortement améliorées lors du 19ème siècle de façon à permettre un meilleur rendement et de facto une plus grande productivité industrielle.

Par exemple, les roues en dessous ont vu leurs aubes se courber, les vannes de réglage devenir le plus possible tangentes à elles.

Roue Poncelet (source Gallica)
Roue Poncelet (source Gallica)

 

Les roues de coté ont quand à elles pu profiter des travaux de Mr Sagebien.  Un bel exemple de cette technologie est encore présente à Les Avins. Voir ici pour plus d’explications.

Plan roue sagebien
Roue Sagebien (Source Gallica)

Pourquoi encore employer des roues?

Elles offrent de nombreux avantages:

  • Un coté patrimonial
  • Une grande simplicité mécanique
  • Un bon rendement , voire même un excellent rendement pour les roues les plus sophistiquées (65% pour une Poncelet, plus de 80% pour une Sagebien)
  • Il est souvent plus facile et donc plus économique de réinstaller une roue dans son emplacement que de tout détruire pour installer une turbine.
  • La roue de par son principe de fonctionnement (pression constante, faible vitesse) n’a pas d’effet sur la faune et permet la dévalaison des poissons sans pertes.

Le gros inconvénient d’une roue est d’être exposée aux aléas climatiques donc au gel.

Sa faible vitesse de rotation nécessite l’utilisation d’alternateurs prévus pour de très basses vitesses.

 

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