Fonctionnement éolienne
Fonctionnement éolienne : Un Guide pratique et détaillé sur comment fonctionne une éolienne de jardin
Juil
A cette ère où l’énergie éolienne est en forte expansion, la question du fonctionnement éolienne préoccupe plus d’un.
Avez-vous du mal à comprendre comment fonctionne une éolienne de jardin ?
Comprendre, au préalable, comment fonctionne une éolienne est salutaire pour tout projet éolien. C’est d’ailleurs l’une des préoccupations qui taraudent l’esprit de tout particulier passionné des énergies renouvelables.
Que vous soyez un jardinier ou un passionné des espaces verts désireux de réduire les montants de facture d’électricité de sa pépinière, il est circonspect de connaître le principe de fonctionnement d’une éolienne de jardin.
La meilleure façon de démarrer un jardin est de planifier en conséquence le volet consommation électrique. L’alimentation électrique est l’un des facteurs les plus importants de la réussite d’un jardin. C’est là qu’intervient votre éolienne.
Les éoliennes sont l’une des sources d’énergie alternatives les plus courantes pour tout type d’entreprise.
Dans cet article qui se veut un guide pratique et détaillé sur comment fonctionne une éolienne de jardin, vous allez découvrir :
- Un rappel, pour un exploitant agricole, sur ce que signifie une éolienne.
- En explication simple, le principe de fonctionnement d’une éolienne, en général.
- Le mécanisme de fonctionnement d’une éolienne de jardin afin que vous puissiez tout assembler et faire fonctionner votre jardin.
- Quelle est la vitesse de rotation d’une éolienne en fonction du vent.
- Comment fonctionne une éolienne sans vent.
En bref, à la fin de cet article, vous allez vous rendre compte que le fonctionnement d’une éolienne n’est pas sorcier.
Fonctionnement éolienne : Que signifie une éolienne ?
Une éolienne est un dispositif de conversion d’énergie qui convertit l’énergie cinétique du vent en énergie mécanique ou électrique utilisable.
Une éolienne transforme l’énergie du vent en électricité en utilisant la force aérodynamique des pales du rotor, qui fonctionnent comme une aile d’avion ou une pale d’hélicoptère.
Le but est de produire de l’électricité afin que vous puissiez alimenter toute votre jardin avec de l’énergie verte.
Les éoliennes sont utilisées pour de nombreuses raisons dans le monde. Pourquoi ?
Il en est ainsi, parce qu’elles présentent assez d’avantages.
Vous pouvez les découvrir dans notre article sur Comment installer une éolienne dans son jardin en 07 étapes simples, pourquoi l’installer et quels types d’éoliennes choisir ?
En bref, par exemple :
- Les éoliennes aident les zones reculées où les réseaux électriques ne sont pas disponibles.
- Elles sont utilisées pour fournir de l’électricité là où le coût d’importation des combustibles fossiles est élevé.
- Elles contribuent à réduire les émissions de gaz à effet de serre et elles ont une longue durée de vie.
En fait, le vent est l’une des sources d’énergie naturelle les plus puissantes au monde. Il est une ressource renouvelable. C’est gratuit, ça vient de la nature et c’est quelque chose qui peut être exploité pour produire de l’électricité dans une pépinière.
Il constitue environ 10 % de l’énergie totale mondiale. Il représente également environ 60% de toutes les énergies renouvelables.
Avec des milliers de passionnés de jardin cherchant à réduire leurs factures électriques habituelles, il n’est pas surprenant que de plus en plus de personnes se tournent vers des éoliennes afin de produire de l’énergie propre.
Soit pour l’autoconsommation soit pour la revente du surplus électrique produit, les énergies éoliennes sont une bonne option.
Rappel des différents types d’éoliennes qui fonctionnent pour produire d’énergie éolienne
Il existe différents types d’éoliennes.
Dans l’article de référence mentionné plus haut, nous sommes allés plus en détail.
Ici, nous avons juste pour but de vous en faire un rappel.
Selon, le lieu d’implantation, nous avons :
- Les éoliennes terrestres qui sont installées sur terre ferme, en zone rural ou en milieu urbain ; en zone de développement éolien ou non.
Les éoliennes terrestres tripales à axe horizontal sont le type d’éolienne le plus couramment installé.
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- Les éoliennes offshores qui, elles sont installées sur mer.
Parfois, elles sont conçues pour des fonds de moins de 50 mètres et peuvent exploiter les forts vents marins côtiers.
Soit, avec une fondation flottante, reliée au fond marin par des lignes d’ancrage, ces éoliennes peuvent être installées plus au large, à des profondeurs de 30m et plus.
Terrestres ou Offshores et selon l’axe de rotation, nous avons :
- Les éoliennes horizontales ou éoliennes à axe horizontal (HAWT)
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- Les éoliennes verticales ou éoliennes à axe vertical (VAWT)
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Selon la puissance nominale, nous pouvons également distinguer les éoliennes domestiques qui sont des mini-éoliennes, des petites éoliennes et des micro-éoliennes.
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Les éoliennes sont l’avenir des énergies renouvelables.
Elles sont idéales pour les exploitants agricoles qui ne veulent plus payer des prix élevés pour les services publics.
Mais comment fonctionnent-elles ?
Principe de fonctionnement d’une éolienne : Explication et schéma de fonction assez simples
Comme vous avez pu le découvrir plus haut, les éoliennes fonctionnent selon un principe assez simple.
Qu’il s’agisse des grandes éoliennes ou des petites éoliennes, le principe de fonctionnement est le même.
Qu’il s’agisse d’une éolienne domestique ou d’une éolienne verticale voire horizontale, le fonctionnement éolienne est identique.
En effet, au lieu d’utiliser l’électricité pour produire du vent, comme un ventilateur, les éoliennes utilisent plutôt le vent pour produire de l’électricité.
Elles utilisent l’énergie cinétique du vent pour produire de l’énergie utilisable dans un jardin ou pour une maison.
Le vent fait tourner les pales de l’éolienne autour d’un rotor, qui fait tourner un générateur électrique, lequel produit de l’électricité.
Les termes “énergie éolienne” et “puissance éolienne” décrivent tous deux le processus par lequel le vent est utilisé pour générer une puissance mécanique ou de l’électricité.
Cette puissance mécanique peut être utilisée pour des tâches spécifiques (comme moudre du grain ou pomper de l’eau) ou un générateur peut convertir cette puissance mécanique en électricité.
Le plus souvent, les générateurs électriques des éoliennes sont des générateurs à aimant permanent triphasé.
Le rotor est relié au générateur, soit directement (s’il s’agit d’une turbine à entraînement direct), soit par l’intermédiaire d’un arbre et d’une série d’engrenages (une boîte de vitesses) qui accélèrent la rotation et permettent d’avoir un générateur physiquement plus petit.
Cette transformation de la force aérodynamique en rotation d’un générateur crée de l’électricité.
La majorité des éoliennes sont constituées de trois pales montées sur une tour en acier tubulaire.
Il existe des modèles moins courants à deux pales, ou avec des tours en béton ou en treillis d’acier.
Située à 30 mètres ou plus au-dessus du sol, la tour permet à l’éolienne de profiter des vitesses de vent plus élevées que l’on trouve en altitude.
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Les turbines captent l’énergie du vent grâce à leurs pales en forme d’hélice, qui agissent comme les ailes d’un avion.
Lorsque le vent souffle, une poche d’air à basse pression se forme d’un côté de la pale. Cette poche d’air à basse pression attire alors la pale vers elle, ce qui fait tourner le rotor. C’est ce qu’on appelle la portance.
La force de la portance est beaucoup plus forte que la force du vent contre le côté avant de la pale, qui est appelée traînée. La combinaison de la portance et de la traînée fait tourner le rotor comme une hélice.
Pour son meilleur fonctionnement, la nacelle est non négligeable.
Une nacelle est une enceinte profilée qui abrite les composantes principales d’une éolienne.
Ccertaines peuvent être si grandes, par exemple, pour abriter les pales qui reposent au sommet de la tour.
Tous ces composants sont conçus pour tourner et fonctionner dans certaines contraintes pour s’assurer qu’ils fonctionnent à leur capacité optimale.
Un autre élément clé est le régulateur de turbine qui empêche la vitesse du rotor d’atteindre un certain seuil pour éviter les dommages causés par les vents violents.
Un anémomètre mesure en permanence la vitesse du vent et transmet les données au contrôleur.
L’équipement de mesure est installé à un point élevé (par exemple un mât ou un toit) afin d’éviter l’influence directe des bâtiments, des arbres, etc., ce qui pourrait entraîner des fluctuations imprévisibles des valeurs mesurées.
Un frein, également logé dans la nacelle, arrête le rotor mécaniquement, électriquement ou hydrauliquement en cas d’urgence.
Qu’en est-il du fonctionnement d’une éolienne de jardin ?
Mécanisme de fonctionnement d’une éolienne de jardin
Une éolienne de jardin peut être utilisée pour produire de l’énergie renouvelable à faible coût.
C’est une bonne option pour les personnes qui ne sont pas connectées au réseau électrique national ou qui ne veulent plus supporter les factures électriques exorbitantes classiques.
Le principe de fonctionnement de l’énergie éolienne dans un jardin ou ailleurs est le même que celui décrit précédemment.
Le principe de fonctionnement d’une éolienne de jardin est basé sur la transformation de l’énergie cinétique du vent en énergie électrique.
En effet, le vent fait tourner les pales qui, à leur tour, font tourner le générateur de l’éolienne.
Ce générateur transforme à son tour l’énergie mécanique du vent en énergie électrique.
Le courant électrique est ensuite transformé et injecté dans le réseau électrique pour alimenter le jardin.
Il peut être stocké dans des batteries pour une utilisation ultérieure.
Quelle est la vitesse de rotation d’une éolienne en fonction du vent ?
L’une des mesures liées à la vitesse d’une éolienne est son RPM, qui signifie “Révolutions / Rotations par minute”.
Comme on peut le déduire de ce terme, il s’agit d’une mesure qui nous indique combien de rotations complètes une pale d’éolienne effectue chaque minute. Il est clair qu’une rotation complète (révolution) se produit lorsqu’une pale, située à un certain angle par rapport à l’horizon, se déplace autour de son axe de rotation jusqu’à ce qu’elle atteigne le même angle.
Lorsque nous parlons de la vitesse d’une éolienne, nous parlons probablement des pales, et comme nous l’avons déjà mentionné, nous pouvons nous attendre à un nombre compris entre 15 et 20 tours par minute pour les éoliennes typiques.
Cependant, les pales sont destinées à faire tourner le générateur de puissance qui convertit l’énergie du vent en énergie électrique. On peut s’attendre à ce que le générateur d’une éolienne typique tourne à un rythme de 1800 à 2000 tours par minute, selon les conditions météorologiques.
C’est dire qu’une série d’engrenages fait passer la rotation du rotor d’environ 15-20 tours par minute à environ 1 800-2000 tours par minute, une vitesse qui permet au générateur de l’éolienne de produire de l’électricité en courant alternatif.
En fait, le générateur éolien est comme un alternateur de voiture et fonctionne en multipliant la vitesse du vent capté par les pales.
Il convient de noter que, même en supposant un fonctionnement dans les limites de la charge structurelle, des valeurs de rotation plus élevées n’entraînent pas nécessairement des taux de production d’énergie plus élevés en raison de la génération d’un champ d’écoulement incorrect au niveau des pales de l’éolienne.
Il est également évident que la production d’énergie ne peut pas se produire lorsque la vitesse du vent n’est pas suffisamment élevée pour que les pales atteignent une certaine vitesse effective minimale.
Comment fonctionne une éolienne sans vent ?
Quand la puissance du vent est faible ou quasi inexistante, il est fortement conseillé de mettre en place un système hybride solaire-éolien.
Ce système a l’avantage de se reposer sur deux sources d’énergies renouvelables : l’énergie éolienne et l’énergie solaire.
L’association des panneaux solaires photovoltaïques aux éoliennes offre un rendement conséquent qui fait oublier la faiblesse du vent.
En l’absence de vent, le fonctionnement éolienne repose sur le système de panneau solaire photovoltaïque.
Fonctionnement d’éolienne : Conclusion du guide sur comment marche une éolienne de jardin
Le changement climatique a été un gros problème, ces dernières années, en raison de sa multitude d’effets sur le réchauffement climatique.
Avec cela, il y a eu une augmentation du besoin de sources d’énergie renouvelables afin de lutter contre le changement climatique et d’économiser de l’argent.
L’énergie éolienne est l’une des nombreuses technologies qui ont été développées pour aider à lutter contre le changement climatique en fournissant des formes d’énergie plus propres et moins chères aux populations du monde entier.
Les passionnés de jardin doivent en profiter.
Dans cet article, nous avons exploré de façon de pratique et détaillée, comment fonctionne une éolienne, en général et une éolienne de jardin, en particulier.
A vous d’en faire bon usage.
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