Technologies d'utilisation de l'énergie éolienne.

Types de technologies

Les technologies éoliennes emploient l'énergie des masses d'air au-dessus de la surface de la terre résultant du mouvement provoqué par la chaleur solaire et le mouvement de la terre. En raison de la puissance produite par la différence de pression entre la surface plate des propulseurs et la basse pression du côté opposé, l'air déplace les propulseurs du dispositif d'énergie éolienne. Leur rotation entraîne une production directe d'énergie mécanique qui peut être transformée en électricité à l'aide d'un générateur électrique.

Systèmes autonomes
Les petites éoliennes sont généralement utilisées pour produire de l'énergie pour les batteries d'applications différentes : par exemple, dans une partie éloignée d'une ferme qui coûterait cher à relier au réseau. Les appareils typiques sont les barrières électriques pour le bétail, les petites pompes électriques et le système de sécurité. Les tailles standards pour des éoliennes sont de 50W avec un diamètre de rotor de 900mm. Elles peuvent facilement être installées sans n'importe l'aide d'un spécialiste. Les générateurs plus grands tenant debout seuls ont une capacité de 1 à 10 kilowatts et sont employés pour assurer l'énergie aux emplacements éloignés du réseau.

Les systèmes reliés au réseau
Dans ces systèmes, l'énergie produite par l'éolienne est directement soumise au réseau. Ce sont des éoliennes séparées ou des fermes éoliennes entières avec une puissance de générateurs allant de 50 jusqu'à 2000kW.

 

 

 

Enbref

Le rotor se compose d'un moyeu, de trois propulseurs et d'un système de réglage des propulseurs de l'un à l'autre puisque tous les composants sont situés à l'opposé du vent. Les propulseurs ont une forme aérodynamique pourpouvoir utiliser la puissance de la poussée d'air.

La puissance mécanique des propulseurs du rotor est soumise au générateur au moyen de système de transmission. Il se compose d'une boîte crantée, d'un système de blocage et de systèmes auxiliaires de graissage et de refroidissement. Le bloc cranté met en œuvre la rotation à raison de 1800 rotations par minute. Le système de blocage est prévu pour pouvoir « verrouiller » le générateur quand la turbine a étéarrêtée.

Générateur: générateur asynchrone transformant l'énergie mécanique en énergie électrique. Rotation et régulation: Le système rotatif tourne le corps (la boîte) du rotor dans la direction d'arrivée du vent en utilisant un mécanisme qui lance le mouvement du système cranté. Le système de micro-processeurs commande et contrôle l'état des systèmes du générateur éolien. Les systèmes de régulation ont été développés pour être utilisés à distance par une station au moyen de fibres optiques.

 

 

 

 

Typical wind turbine

 

Les composants principaux sont:

  1. Rotor avec un moyeu pour commander l'angle de la lame.
  2. Lames du rotor
  3. Systèmes de gestion de la direction et de la vitesse du vent
  4. Boîte de mécanisme
  5. Systèmes électriques et générateur
  6. Mécanisme pour la déviation
  7. Tour

 

La plupart des tours sont cylindriques.
Leurs tailles varient de 25 à 75 mètres.

Conception prédominante des éoliennes : orientation vers les vents hauts, contrôle sur place, avec une vitesse constante de la machine.

 

 

Est-ce que je peux appliquer cette technologie à mon entreprise?

Les principales questions auxquelles vous devrez répondre sont:

Y a t'il du potentiel de vent dans la région où votre PME est située ?

La réponse de cette question est donnée par "un audit en énergie éolienne" réalisé par des spécialistes. Mais avant que vous ne les contactiez, vous pouvez vous faire une idée par vous-même, en vérifiant les données sur la vitesse et la direction des vents dans la station météorologique la plus proche, en regardant les éléments de paysages (gorges, collines), en vérifiant votre proximité de grands bassins d'eau (mers, océans) et les éléments locaux, les arbres alignés …

Vous pouvez commencer en vérifiant la carte des vents en Europe pour vérifier que votre région est un endroit approprié pour installer l'énergie éolienne.

Carte des vents en Europe

 Les vents locaux sont un autre facteur important

 

La brise maritime : c'est un vent résultant de la différence de température mer-terre pendant le jour et la nuit et qui se surveille dans un secteur de quelques douzaines de kms de large le long des côtes.

Les vents de vallées montagneuses : leur origine est la même que les brises maritimes - c'est un contraste de température. Pendant les nuits claires, le haut des montagnes et des collines les plus élevées se refroidit plus rapidement que le pied des montagnes. L'air refroidi et compact descend vers les terres en contrebas. Certaines formes du relief favorisent l'accélération de la vitesse. C'est pourquoi les vents de montagne ont différents noms régionaux. Le vent le plus célèbre est celui appelé le "bora". C'est un vent froid fort, typique de l'hiver. Il descend vers le bas des pentes rigides à la manière d'une chute d'eau.

Le moins connu est le vent de vallée qui souffle vers le haut des collines et des montagnes. C'est le résultat d'un fort réchauffement des sommets montagneux en été, en particulier dans les régions méridionales. L'air du dessus devient plus chaud que la partie située à sa hauteur et cela créé alors un mouvement, qui en cas d’humidité, provoque la formation de nuages sur les arêtes et au-dessus du sommet.

Comment choisir la taille d'une éolienne ?

La taille de l'éolienne devrait correspondre à votre besoin en l'électricité. Celles en vente sur le marché, ont strictement décrit les paramètres et vous pouvez facilement prendre une décision.

Exemple : Si une éolienne d'une puissance de 50 kilowatts et pour 8760 heures par an est installée dans une PME, la production énergétique électrique ne sera pas de 438 000 kW/h, mais de 87 600kW/h au moment des conditions les plus favorables.

Chaque inexactitude dans l'audit d'énergie éolienne ou dans le choix d'une turbine appropriée peut avoir comme conséquence la surestimation de 200% de la production annuelle de l'électricité. Cette sensibilité relative au choix de l'audit d'énergie éolienne et à celui d'un générateur approprié est due au fait que la capacité de chaque éolienne dépend du troisième degré de la vitesse du vent - Lorsque la vitesse du vent est multipliée par 2, la puissance est augmenté 8 fois, et quand la vitesse est triplée, 27 fois… C'est pourquoi le choix préliminaire d'un emplacement est une étape très importante pour l’installation de chaque turbine, parce que même si elle est installée au-dessus d'une petite colline, avec une hauteur de 50 m par rapport au terrain environnant, la vitesse du vent sur la colline est 2 à 2.5 fois plus forte que sur un terrain de même niveau. Surestimer ou sous-estimer la production annuelle d'électricité d'une éolienne dans le cas mentionné peut l'être de 8 jusqu'à 14 fois mi

 

 

 


N.B Gardez présent à l'esprit que le vent est une source d'énergie instable et la production énergétique annuelle moyenne maximale peut atteindre jusqu'à 20 % de la capacité de la turbine utilisée.