Classes, caractéristiques de construction et schéma de fonctionnement des éoliennes

Les ressources énergétiques naturelles de la Terre diminuent constamment, ce qui conduit l'humanité à la recherche constante de sources d'énergie toujours nouvelles, alternatives et renouvelables qui assurent sa vie, aujourd'hui et dans le futur. L'une de ces sources d'énergie alternatives et renouvelables est l'énergie contenue dans l'énergie éolienne.

La première éolienne, qui utilisait l'énergie éolienne pour produire de l'électricité, a été construite au Danemark à la fin du XIXe siècle. Depuis lors, l'humanité a constamment utilisé l'énergie éolienne, en particulier dans les zones difficiles d'accès où il est impossible d'utiliser d'autres sources d'énergie. Bien sûr, l'utilisation de l'énergie éolienne n'est pas à l'échelle que nous voudrions qu'elle soit.

Quel est le principe d'une éolienne pour produire de l'électricité ?

Ici, tout se passe très simplement.Le vent avec sa pression fait tourner une roue à pales qui, à travers une boîte de vitesses, transfère le couple résultant à l'arbre de l'éolienne... L'arbre avec le rotor de l'éolienne tournant dans son stator génère un courant électrique continu pour nous .

Un bloc-batterie composé d'une ou plusieurs batteries et inclus dans la conception WPP (centrale éolienne) — sert de dispositif de stockage de l'électricité « excédentaire », actuellement inutilisée, qui est restituée aux consommateurs en cas de besoin, par exemple en l'absence de vent. Le dispositif de conversion de tension (onduleur), avec sa fonction, a la conversion du courant électrique continu en courant alternatif, avec une tension secteur de 220V et une fréquence de 50Hz.

L'industrie moderne produit des éoliennes (WPP) depuis les plus petites, par exemple la G-60 à cinq pales d'un diamètre de seulement 0,75 m et d'un poids de seulement 9 kg avec une puissance d'environ 60 W, jusqu'aux grandes éoliennes industrielles d'un diamètre de roue d'environ 60 m.

Passons maintenant aux principes de base utilisés dans la classification des éoliennes.

Classification des éoliennes selon l'axe de rotation.

En ce qui concerne l'emplacement de l'axe de rotation de son rotor - les éoliennes sont disponibles avec un axe de rotation horizontal et vertical.

• Les éoliennes les plus populaires au monde avec un axe de rotation horizontal du rotor, lorsque cet axe est parallèle à la surface de la terre. Ce type d'éolienne est communément appelé « éoliennes ». L'axe de telles éoliennes tourne automatiquement vers le vent, même avec sa petite force.

• Les pales d'une éolienne à axe de rotation vertical tournent dans un plan perpendiculaire au plan de la surface terrestre.Ici, il n'est pas nécessaire de faire tourner la turbine elle-même dans la direction du vent, car le vent de toutes les directions possibles fera de toute façon tourner la turbine. Dans n'importe quelle direction du vent, une turbine à axe de rotation vertical n'a que la moitié de ses pales pointant vers le vent, par conséquent, dans de tels générateurs, la moitié de leur puissance est en fait gaspillée.

Les éoliennes à axe de rotation vertical sont assez faciles à installer et à entretenir, car leur générateur et leur boîte de vitesses sont situés à la surface de la terre.Les inconvénients des générateurs à axe de rotation vertical incluent leur installation coûteuse et une surface assez importante occupée par une telle génératrice, par rapport à une génératrice à axe de rotation horizontal.

En ce qui concerne les domaines d'application des générateurs avec différents axes de rotation des pales, il faut dire que les éoliennes avec un axe de rotation horizontal sont plus souvent utilisées pour la production d'énergie industrielle, bien qu'elles soient nombreuses dans le secteur privé parmi la population. Les éoliennes à axe vertical sont principalement utilisées pour produire de l'électricité dans les villages de chalets et les petites fermes privées.

Classification des éoliennes selon le nombre de pales.

Selon le nombre de pales, les éoliennes sont bipales, tripales et multipales, où le nombre de pales de turbine est d'environ 50 pièces et plus.

Les éoliennes multipales sont utilisées lorsque le fait même d'un grand nombre de tours dans sa turbine est nécessaire, par exemple, pour entraîner une pompe pour pomper de l'eau, etc. Dans le but de produire de l'électricité, de telles éoliennes ne sont pas réellement utilisées .

Classification selon le matériau utilisé pour fabriquer les lames.

On distingue ici les classes d'éoliennes suivantes :

• Générateurs flottants ou "sailwalkers".

• Groupes électrogènes à pales pleines.

A noter que les pales à voile sont beaucoup plus faciles et moins chères à fabriquer que les pales rigides en métal ou en fibre de verre.

Les pales de type voile ne sont presque jamais utilisées par la population, car le matériau de revêtement de ces pales nécessite son remplacement presque après chaque vent «grave».

Classification des éoliennes selon le pas de l'hélice.

En termes de cette métrique, toutes les éoliennes ont des hélices à pas fixe et variable. Il est clair que le pas variable de l'hélice de l'éolienne entraîne une augmentation significative de la plage des vitesses de rotation optimales de ses pales. Mais en même temps, le mécanisme assurant ces fonctions aux éoliennes est assez complexe et prend du métal — ce qui entraîne en grande partie une augmentation du coût de conception de l'éolienne elle-même, ainsi qu'une diminution de sa fiabilité de fonctionnement .

Éoliennes modernes dans le secteur privé

Conclusion.

Enfin, en faisant un petit résumé du matériel que nous avons présenté, nous dirons qu'il existe de nombreux projets et classifications de centrales éoliennes dans le monde. Par conséquent, chacun de nous, pour son choix optimal dans sa ferme, a besoin de connaissances appropriées, que nous essayons de vous fournir dans nos articles.