Une microcentrale hydraulique est constituée par une chaîne d'éléments comme représentés sur le schéma. L'eau introduite en tête produit, à l'autre bout, de l'énergie sous forme de force motrice ou d'électricité. C'est un système qui récupère de l'énergie. Ce système, décrit plus en détail ci-après, comprend une prise d'eau, une conduite, une centrale qui contient la turbine et son appareillage, un canal de fuite et une ligne de transmission électrique.

La prise d'eau est constituée par un petit barrage de dérivation. Elle est l'élément de tête où une partie de l'eau de la rivière est captée et dérivée dans la conduite d'alimentation de la turbine. La prise d'eau a un double rôle : d'abord elle forme une masse d'eau suffisamment profonde pour alimenter la conduite sans risque d'entraînement d'air qui serait préjudiciable au fonctionnement de la turbine. Ensuite, munie d'une grille, elle permet d'arrêter les corps étrangers (feuilles, branches, etc.).

La conduite

La conduite, appelée conduite forcée, est l'élément qui crée la chute et amène l'eau à la turbine (voir mesure de la chute brute). Dans cette conduite, l'eau subit des frottements, d'autant plus importants que la conduite est plus longue et son diamètre plus petit. Il en résulte une perte d'énergie, et la chute nette, c'est-à-dire la chute réellement disponible à l'entrée de la turbine, est plus faible que la chute brute (voir chute nette).

La centrale

La centrale est le bâtiment qui contient la turbine, le générateur d'électricité, et l'appareillage de commande et de contrôle.
Les turbines C.I.M.H. sont des pompes inversées, c'est-à-dire du type Francis sans réglage de débit. Elles conviennent pour des débits jusqu'à 500 litres/sec et des chutes nettes jusqu'à 100 m (voir caractéristiques des modèles). L'énergie mécanique fournie par la turbine peut-être :

• transformée en éléctricité par un alternateur (ou un moteur asynchrone fonctionnant en génératrice), ou
• utilisée directement comme énergie motrice soit pour faire du chauffage central à eau à l'aide d'un coupleur hydrocinétique, soit pour faire tourner les machines d'un atelier mécanique, ou encore entraîner une pompe.

Avec un alternateur, la puissance électrique fournie va, selon les modèles, de 1 kW à 80 kW (1,2 KVA à 100 kVA pour un cos phi = 0,8). Les modèles inférieurs à 1 kW sont équipés d'une génératrice à courant continu sans balais. Ils peuvent servir à charger des batteries d'accumulateurs alimentant des installations d'automatisation par exemple.

Dans le cas d'une utilisation directe de l'énergie motrice, la puissance fournie va, selon les modèles, de 1,2 kW à 100 kW.

Pour maintenir constante la tension et la fréquence du courant électrique fourni par les turbines équipées d'un alternateur, C.I.M.H. fournit un régulateur électronique de charge. Pour les turbines équipées d'une génératrice à courant continu, C.I.M.H. fournit également un régulateur électronique de charge adapté.

Les turbines, de construction robuste, ont un corps en fonte et une roue en bronze montée en porte à faux sur des paliers hors d'eau à roulements à billes. Les groupes avec alternateurs ou génératrices sont montés sur un chassis en profilés d'acier soudés.

Le délai de livraison est réduit car les turbines sont construites avec des pièces de série (voir plan d'encombrement d'un modèle FH 47 fournissant 10 kW).

Dans tous les cas, la turbine doit être équipée d'une vanne d'isolement à l'entrée et d'un aspirateur à la sortie, que C.I.M.H. peut fournir.