28/09/06 Eoliennes installées :

Un ensemble d'éoliennes a été développé par l'ARDESHE à partir de données théoriques et de plusieurs brevets tombés dans le domaine public :

 

Les éoliennes à rotors de SAVONIUS :

Le premier rotor de SAVONIUS (inventeur des années 1920) a été construit en tôles galvanisées et a été couplé à un alternateur de voiture. IL était bruyant et n'a jamais produit d'électricité car la vitesse était trop lente. Le dernier rotor de SAVONIUS a été contruit en bois et verre synthétique. Il sera couplé plus tard à un alternateur basse vitesse à disques. Des étudiants de l'école d'ingénieur INSEEIHT de Toulouse ont fait des études sur ce type d'éolienne pour améliorer son rendement.

Nouvelle étude de l'INSEEIHT

Rotor de Savonius, réalisé en tôle (trop bruyant) puis en bois (trop lourd).
Rotor de Savonius, réalisé en bois et verre synthétique (trop fragile) avec un cadre métallique.

 

L'éolienne de MADARAS :

A l'origine, le premier système type MADARAS a été construit avec des tubes verticaux sur un circuit circulaire fait en rails de chemin de fer. Pour simplifier la construction, nous avons adopter une structure de type manège. Ceci permet aussi d'améliorer le couplage à un alternateur ou autre dispositif de récupération d'énergie.

Un dispositif électronique couplé à un gouvernail permet de changer le sens de rotation des moteurs en fonction de la direction du vent et de la position des cylindres. Ce système est couplé à un piston qui permet de compresser de l'air dans une cuve. Le principal inconvénient de ce système est le changement de sens de rotation des moteurs. Un brevet propose d'éviter cela, en mettant des caches autour des cylindres qui s'orientent en fonction du vent et de la position des cylindres.

 

L'éolienne à rotors de FLETTNER :

Ces éoliennes sont basées sur l'utilisation de l'effet MAGNUS. Le système est constitué de 2 cylindres rotatifs comme le système de FLETTNER qui était utilisé pour propulser les bâteaux au début des années 1900. Dès qu'il y a du vent, la rotation de chaque cylindre est assurée par un moteur à courant continu.

 

Les 2 moteurs à courant continu sont alimentés par la batterie de 12 V qui est chargée par la AIRWIND 300 ci-dessous. Le prototype réalisé devait permettre d'obtenir une puissance électrique de 500 W. Les dimensions des cylindres sont actuellement de 85 cm de longueur et 12 cm de diamètre. Cependant il faudra encore augmenter les dimensions des cylindres pour pouvoir accepter le couplage à un multiplicateur. La principale difficulté pour agrandir ce système est de concevoir la mécanique pour faire tourner les cylindres à grande vitesse.

Par rapport aux éoliennes classiques à pales, cette technique est plus compliquée à cause des moteurs et du dispositif qui est nécessaire pour les alimenter (ensemble de balais, détecteur du vent, contacts supplémentaires, alimentation auxiliaire). Ainsi, pour simplifier le système, une étude est en cours pour mettre des rotors auto-rotatifs (Savonius en bout des cylindres, voir photo ci-dessous). Il est bien évident que le système sera moins efficace à cause de la vitesse de rotation des Savonius plus faible. Pour compenser, il faudra alors augmenter la dimension des cylindres.

L'avantage principal de cette éolienne à rotors de Flettner par rapport aux éoliennes classiques à pales, est sa petite taille. Elle est aussi moins bruyante et nettement moins dangereuse. En cas de vent violent, ce type d'éolienne n'a pas besoin de freins ou autre système mécanique équivalent car il suffit d'arrêter les rotors. Sa vitesse de rotation est comprise entre 40 et 60 tr/mn.

Les éoliennes à pales classiques :

  3 pales en carbone

AIRWIND 300

Construite aux U.S.A.

Maximium 300W sous 12 V

Située à 6 mètres de hauteur en vallée de Seine

Production en 2001 et 2002

Nouveau prototype à pales :

Actuellement une éolienne à 8 pales est en fonctionnement :
  • 8 pales en aluminium renforcées par des plaques et un cordage de sécurité : l'angle des pales est fixe mais réglable pour les essais
  • diamètre : 2 x 2 mètres
  • hauteur du mât en fer carré : 2,5 mètres (puis 5,5 mètres en aluminium)
  • multiplicateur : rapport 25
  • moteur asynchrone triphasé : 1500 tr/mn 400 W (puis 1000 tr/mn 1,5 kW)
  • 3 condensateurs de 15 uF avec dispositif de connexion de charge automatique
  • vitesse de rotation moyenne : 30 à 60 tr/mn

 

Les premiers essais n'ont pas permis d'amorcer le moteur asynchrone car la vitesse de rotation des pales est encore trop faible. Nous allons donc, avant de passer au moteur à 1000 tr/mn, augmenter la surface au vent des pales en ajoutant des plaques d'aluminium en bout de pales, pour améliorer le rendement au vent. Ensuite le mât en fer carré renforcé avec des plaques de fer qui est trop bas, sera peut-être remplacé par un tube d'aluminium de 16 cm de diamètre et 5 mètres de haut.
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