Éolienne verticale

L'éolienne transforme le vent en énergie

Un éolienne verticale u horizontal est comme un générateur électrique qui fonctionne convertir l'énergie cinétique du vent en énergie mécanique et à travers une éolienne en énergie électrique.

Il existe deux principaux types de éolienne à axe vertical et horizontal. Ceux avec un axe vertical se distinguent par le fait de ne pas avoir besoin du mécanisme d'orientation et ce qu'est le générateur électrique peut être disposé au sol. En revanche, celles à axe horizontal sont les plus utilisées et permettent de couvrir une large gamme d'applications isolées de petite puissance jusqu'aux installations de grands parcs éoliens.

Nous allons approfondir les deux principaux, tels que les éoliennes à axe vertical et horizontal susmentionnées, et ce qu'elles seraient de nouvelles propositions qui tentent d'en tirer le meilleur parti au vent pour produire de l'énergie électrique. Nous sommes dans quelques années où la technologie avance et nous voyons à chaque fois de nouvelles propositions comme les éoliennes sans hélice du projet Vortex ou cet arbre à vent, sorte d'arbre mécanique qui génère de l'énergie en silence.

Qu'est-ce qu'une éolienne verticale ?

Il existe plusieurs types d'éoliennes

Une éolienne à axe vertical est essentiellement une éolienne dans laquelle l'arbre du rotor est installé en position verticale et peut générer de l'électricité quelle que soit la direction d'où vient le vent. L'avantage de ce type d'éolienne verticale est que peut produire de l'électricité même dans des endroits avec peu de vent et les zones urbaines où les règlements de construction interdisent généralement l'installation d'éoliennes horizontales.

Comme mentionné, les éoliennes à axe vertical ou vertical pas besoin de mécanisme d'orientation et quel serait le générateur électrique peut être trouvé situé sur le terrain. Le sien la production d'énergie est plus faible et il a quelques petits handicaps comme il doit être motorisé pour démarrer.

trois types d'éoliennes verticales tout comme Savonius, Giromill et Darrrieus.

Type de Savonius

Cela se caractérise par le fait d'être formé de deux demi-cercles déplacé horizontalement à une certaine distance, à travers laquelle l'air se déplace, il développe donc peu de puissance.

Giromil

Il se distingue par un ensemble de lames verticales attachées avec deux barres sur l'axe vertical et offre une gamme d'alimentation en énergie de 10 à 20 Kw.

Darrieus

Formé par deux ou trois lames biconvexes jointes à l'axe vertical en bas et en haut, permet de profiter du vent dans une large bande de vitesse. L'inconvénient est qu'ils ne s'allument pas d'eux-mêmes et qu'ils ont besoin d'un rotor Savonius.

Comment fonctionne une éolienne à axe vertical ?

Dans les éoliennes verticales, les pales tournent avec la force qui entraîne le vent. Les éoliennes verticales, contrairement aux éoliennes horizontales, sont toujours alignées avec le vent. Peu importe leur direction, car ils peuvent fonctionner même lorsque le vent souffle à basse vitesse. L'avantage de ces éoliennes verticales est que elles sont plus petites et plus légères que les turbines qui ont l'horizontale. Étant plus petits, ils génèrent moins d'énergie. Cependant, ils sont capables de chauffer une maison, d'avoir tous les éclairages intérieurs et extérieurs allumés et de recharger la batterie d'une voiture électrique.

Éoliennes à axe horizontal

Ceux avec axe horizontal sont Le plus utilisé et ce sont celles que l'on peut trouver dans ces grands parcs éoliens où ce type d'éoliennes peut être utilisé au-dessus de 1 Mw de puissance.

C'est essentiellement une machine rotative dans lequel le mouvement est produit par l'énergie cinétique du vent lorsqu'il agit sur un rotor qui comporte normalement trois pales. Le mouvement de rotation produit est transmis et multiplié au moyen d'un multiplicateur de vitesse à un générateur chargé de produire de l'énergie électrique.

Tous ces composants ils se tiennent sur une gondole Il est placé au sommet d'une tour de soutien. Ce sont les classiques que l'on retrouve dans certaines régions de notre pays, dessinant un horizon et un paysage différents mais offrant une énergie propre et bon marché.

Chaque éolienne a un microprocesseur chargé de contrôler et réguler ses variables de démarrage, de fonctionnement et d'arrêt. Cela amène toutes ces informations et données au centre de contrôle de l'installation. Chacune de ces éoliennes intègre, à la base de la tour, une armoire avec tous les composants électriques (interrupteurs automatiques, transformateurs de courant, parafoudres, etc.) qui facilitent le transport de l'énergie électrique générée vers le raccordement du réseau ou la consommation points.

L'énergie obtenue à partir d'une éolienne dépend de la puissance du vent qui traverse le rotor et est directement proportionnelle à la densité de l'air, à la zone balayée par ses pales et à la vitesse du vent.

Le fonctionnement d'une éolienne se caractérise par sa courbe de puissance qui indique la plage de vitesses du vent dans laquelle il peut être utilisé et la puissance nécessaire pour chaque cas.

Quel type d'éolienne est le plus efficace ?

Les éoliennes sont l'avenir

En termes d'efficacité énergétique, les éoliennes horizontales sont celles qui gagnent la partie. Et c'est qu'ils sont capables d'atteindre une vitesse de rotation plus élevée, ils ont donc besoin d'une boîte de vitesses avec un rapport de multiplication de rotation plus faible. De plus, parce que la construction de ces éoliennes doit se faire assez haut l'augmentation de la vitesse du vent est davantage utilisée. Dans les couches supérieures de l'atmosphère, la vitesse du vent est plus élevée car il n'y a aucun type d'obstacle.

Quels sont les inconvénients des éoliennes VAWT ?

Les inconvénients de ces types d'éoliennes sont les suivants :

  • Le coût initial de l'installation est assez élevé.
  • Si vous devez vous déplacer dans une zone où il n'y a pas trop de vent en permanence, il y a de fortes chances que l'efficacité énergétique ne peut pas être supprimée.
  • Vous pouvez avoir des problèmes avec les voisins à cause du bruit.
  • Les turbines ne fonctionnent généralement qu'à une capacité d'environ 30 %.

Utilisation des éoliennes et histoire

L'utilisation de l'énergie électrique du vent a déjà été utilisée avec des rotors éoliens dans des maisons isolées situées en milieu rural au milieu du XXe siècle.

Mais celui qui a vraiment misé sur cette technologie dans les années 70 était le Danemark. Ce fait a permis à ce pays d'être l'un des principaux fabricants de ce type d'éolienne, comme c'est le cas avec Vestas et Siemens Wind Power.

Déjà en 2013, l'énergie éolienne produit l'équivalent de 33% de la consommation totale d'électricité, avec 39% en 2014. Désormais, l'objectif du Danemark est d'atteindre 50% d'ici 2020 et d'ici 2035 84%.

Le changement que ce pays a produit a été en raison des émissions élevées de CO2 à la fin des années 70, les énergies renouvelables sont devenues le principal choix de ce pays. Cela a conduit à une diminution de la dépendance énergétique vis-à-vis d'autres pays et à une réduction de la pollution mondiale.

Historique a été l'installation au Danemark du première éolienne atteignant 2 Mw. La centrale électrique avait une tour tubulaire et trois pales. Il a été construit par des enseignants et des étudiants de l'école de Tvind. Et ce qui est curieux dans cette histoire, c'est que ces «amateurs» ont été ridiculisés la veille de l'inauguration. À ce jour, cette turbine fonctionne toujours et a un design très similaire aux éoliennes les plus modernes.

L'avenir des éoliennes

À ce jour, des innovations technologiques continuent d'émerger pour améliorer les applications de l'énergie éolienne. En 2015, la plus grande turbine installée était la Vestas V164 pour une utilisation près de la côte.

En 2014, plus de 240.000 éoliennes ils étaient opérationnels dans le monde, produisant 4% de l'électricité mondiale. En 2014, la capacité totale a dépassé 336 Gw avec la Chine, les États-Unis, l'Allemagne, l'Espagne et l'Italie en tête des installations.

Et ce ne sont pas seulement ces pays qui augmentent leur population d'éoliennes à axe vertical ou horizontal, mais bien d'autres qui ils recherchent un moyen d'être plus durable comme c'est le cas en France avec la Tour Eiffel qui génère désormais sa propre énergie grâce à de nouvelles éoliennes installées et à laquelle s'ajouteront des lampes LED, des panneaux solaires et un système de collecte des eaux pluviales pour promouvoir ainsi une énergie propre et bon marché.

Nous ne pouvons pas non plus oublier de nouvelles tentatives sous la forme de 157 éoliennes pour 3 nouveaux parcs éoliens en Afrique du Sud qui viendra de la main de l'un des plus grands fabricants de ce type de technologie comme Siemens. Ils ajouteront entre les 3 une capacité de 140 mW et il est prévu qu'ils seront installés début 2016 pour fournir de l'électricité aux populations voisines de ce pays africain.

Article connexe:
Tout ce que vous devez savoir sur les éoliennes

La technologie des éoliennes flottantes

Comme nous avons pu le voir dans le histoire de l'énergie éolienne, énergie éolienne offshore a commencé à se développer en 2009 lorsque l'éolienne flottante Hywind a été installée en Norvège pour un coût de près de 62 millions de dollars.

Le Japon, après la catastrophe nucléaire de Fukushima, a a conçu l'installation de 80 éoliennes marines sur le littoral voisin d'ici 2020.

Éoliennes sans hélice Vortex

Une société espagnole appelée Deutecno a créé une éolienne sans pièces mobiles qui a remporté le premier prix dans la catégorie Énergie au South Summit 2014.

Ces éoliennes sans hélice sont ils seraient chargés d'éliminer ces énormes éoliennes qui modifient l'horizon partout où ils sont installés. Sa fonctionnalité sera similaire mais avec des économies de coûts assez importantes, outre le fait que sa maintenance et son installation sont moins chères.

Il doit aussi y avoir un réduction de l'impact environnemental en dehors de cela, il élimine le bruit généré par les éoliennes traditionnelles.

Leur technologie fonctionne de telle manière que utilise la déformation causée par les vibrations qui est provoqué par le vent lors de l'entrée en résonance dans un cylindre vertical semi-rigide et ancré dans le sol.

La partie principale de Vortex, qui est le cylindre, a été en matériaux piézoélectriques et la fibre de verre ou le carbone, et l'énergie électrique est générée par la déformation de ces matériaux.

2016 sera l'année dans lequel le premier moulin à vent sans lame est prêt.

Arbre à vent

Un projet assez innovant est le Wind Tree qui est développé par NewWind et qui est composé de 72 feuilles artificielles. Chacun d'eux est une turbine verticale de forme conique et a une petite masse qui peut générer de l'énergie avec une légère brise de 2 mètres par seconde.

Cela vous permet générer de l'énergie pendant 280 jours dans l'année et sa production totale est de 3.1 kW avec 72 turbines en marche. 11 mètres de haut et 8 mètres de diamètre, l'arbre du vent est proche de la taille d'un véritable arbre et s'intègre parfaitement dans cet espace urbain.

Un projet assez particulier et cela nous place devant ces avancées technologiques qui cherchent le moyen d'être plus efficaces et de pouvoir fournir suffisamment d'énergie au réseau électrique public ou en supplément pour un bâtiment.

Parties d'une éolienne

Parties d'une éolienne

Image - Wikimedia / Enrique Dans

Les éoliennes dans leur ensemble ils peuvent mesurer jusqu'à 200 mètres de hauteur et 20 tonnes poids. Sa structure et ses composants sont complexes et sont fabriqués pour optimiser la production d'électricité de la vitesse de XNUMX au maximum.

Entre les composants et parties d'une éolienner nous avons:

base

La base d'une éolienne est d'être bien attaché à une base solide. Pour cela, les éoliennes à axe horizontal sont construites avec une fondation souterraine en béton armé qui s'adapte au terrain dans lequel elle se trouve et aide à résister aux charges de vent.

La tour

La tour est la partie de l'éolienne qui supporte tout le poids et est ce qui maintient les lames hors du sol. Il est construit en béton armé sur le fond et en acier sur le dessus. Il est normalement creux pour permettre l'accès à la télécabine. La tour est chargée d'élever suffisamment l'éolienne pour qu'elle puisse profiter des vitesses de vent maximales possibles. Une nacelle rotative en acier ou en fibre de verre est fixée à l'extrémité de la tour.

Lames et rotor

Les turbines d'aujourd'hui sont constituées de trois lames car il offre une plus grande douceur dans le virage. Les pales sont en matériau composite polyester avec un renfort en fibres de verre ou de carbone. Ces composés confèrent aux lames une plus grande résistance. Les pales peuvent mesurer jusqu'à 100 mètres de long et sont reliées au moyeu du rotor. Grâce à ce moyeu, les pales peuvent modifier l'angle d'incidence des pales pour profiter du vent.

Concernant les rotors, à l'heure actuelle sont horizontales et peuvent avoir des articulations. Normalement, il est situé du côté au vent de la tour. Ceci est fait afin de réduire les charges cycliques sur les pales qui apparaissent si elle est située sous le vent, car si une pale est placée derrière le sillage de la tour, la vitesse incidente sera grandement modifiée.

La télécabine

C'est une cabine que tu pourrais dire que C'est la salle des machines de l'éolienne. La nacelle tourne autour de la tour pour positionner la turbine face au vent. La nacelle contient la boîte de vitesses, l'arbre principal, les systèmes de commande, le générateur, les freins et les mécanismes de rotation.

Boîte de vitesses

La fonction de la boîte de vitesses est de régler la vitesse de rotation de l'arbre principal à celui dont le générateur a besoin.

Générateur

Dans les éoliennes d'aujourd'hui il existe trois types de turbines qui ne varient que par le comportement du générateur lorsqu'il est dans des conditions de vitesse de vent excessive et que l'on tente d'éviter les surcharges.

Presque toutes les turbines utilisent l'un de ces 3 systèmes:

  • Générateur d'induction de cage d'écureuil
  • Générateur d'induction biphasique
  • Générateur synchrone

Système de freinage

Système de freinage c'est un système de sécurité Il a des disques qui aident dans les situations d'urgence ou de maintenance à arrêter l'usine et à éviter d'endommager les structures.

Système de commande

Le moulin à vent est entièrement contrôlé et automatisé par le système de contrôle. Ce système est composé d'ordinateurs qui gèrent les informations fournies par la girouette et l'anémomètre placé sur le dessus de la nacelle. De cette façon, connaissant les conditions météorologiques, vous pouvez mieux orienter le moulin et les pales pour optimiser la production d'électricité avec le vent qui souffle. Toutes les informations qu'ils reçoivent sur l'état de la turbine peuvent être envoyées à distance à un serveur central et avoir tout sous contrôle. Dans le cas où la vitesse du vent ou les conditions météorologiques peuvent endommager la structure de l'éolienne, le système de contrôle vous permet de connaître rapidement la situation et d'activer le système de freinage, évitant ainsi les dommages.

Grâce à toutes ces parties de l'éolienne, vous pouvez produire de l'énergie électrique à partir du vent de manière renouvelable et non polluante pour l'environnement.


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  1.   Pablo Acevedo G. dit

    Nous avons un projet de génération électrique. J'ai besoin de contacts pour démarrer. Téléphone 57830415_7383284 Merci beaucoup

  2.   javier garcia dit

    Je souhaite trouver une éolienne pour la maison qui puisse produire 24kwh par jour pour un projet personnel et qui puisse indiquer des coûts, merci

    1.    pablo dit

      Salut Javier .. à partir de votre requête, je vois que vous avez besoin de 1 kilowattheure… Je vous offre le meilleur prix et la meilleure qualité du marché
      pour cela, j'ai besoin de vos antécédents tels que la ville, le pays, etc.

  3.   Jorge Paucar dit

    BONJOUR JE SUIS AU DÉBUT DE CE PROJET DÉJÀ AVEC DES RÉSULTATS TRÈS PROMETTEURS DÉJÀ TESTÉS ET FAIBLE COÛT MON MAIL a_eletropaucar@hotmail.com Pérou

  4.   Francisco Villena. dit

    Ces mastodontes de générateurs ont un parcours très court, car c'est juste au coin de la rue, la génération d'électricité par courants magnétiques magnétiques (aimants) et tous les foyers pourront avoir leur propre générateur, de 4 ou 5 kW dans un espace similaire à celle d'une machine à laver.

  5.   Escobar Marlon dit

    Salutations, je veux plus d'informations pour implémenter votre solution dans un immeuble résidentiel, nous voulons réduire et / ou éliminer la consommation; nous avons un radiateur électrique pour la piscine et l'éclairage de tous les espaces communs, veuillez envoyer des informations techniques complètes sur les générateurs verticaux.