Comment fonctionne une éolienne ?
Les éoliennes fonctionnent grâce à des pales en rotation qui captent l'énergie cinétique du vent et la convertissent en énergie mécanique. Celle-ci est transmise à un arbre qui entraîne un alternateur. L'alternateur génère ensuite de l'électricité, acheminée par un câble le long du mât jusqu'au bâtiment. Les éoliennes offrent une large gamme d'applications, de la simple charge de batteries à l'alimentation électrique d'établissements commerciaux.
Le mât
Le mât surélève le générateur au-dessus des obstacles environnants, tels que les arbres, les collines et les bâtiments. Sa conception doit lui permettre de résister à la poussée latérale ainsi qu'au poids de l'éolienne. Trois modèles de base existent : le mât haubané fixe, le mât basculant et le mât autoportant.
Mât haubané fixe
Les mâts haubanés fixes ressemblent aux structures utilisées pour les antennes radio. Ils doivent être hissés puis maintenus dans une position fixe. Au moins trois jeux de haubans, dont le rayon représente 50 à 80 % de la hauteur du mât, assurent sa stabilité. La version la plus répandue se compose de sections treillis triangulaires de 3 ou 6 mètres (10 ou 20 pieds), assemblées par boulonnage.
Mât basculant
Les mâts basculants évitent toute escalade de la structure, mais nécessitent un espace dégagé important. Généralement fabriqués en acier tubulaire, ils se composent d'un mât principal, d'un mât de levage (gin pole) et de haubans, avec une hauteur maximale d'environ 40 mètres (130 pieds). Le mât de levage fonctionne comme un levier permettant à l'opérateur de dresser ou d'abaisser la structure.
Mât autoportant
Option la plus coûteuse des trois, le mât autoportant ne nécessite aucun hauban. Une combinaison d'acier et de béton assure la stabilité de la structure.
Les mâts autoportants se déclinent en modèles tripodes évoquant la tour Eiffel, ou en version tube unique de grand diamètre, similaire aux mâts des éoliennes commerciales. Tous les mâts doivent être mis à la terre afin de protéger les composants contre les dommages causés par la foudre.
Le rotor (turbine)
La turbine, ou générateur, la plus courante adopte une conception face au vent (upwind). Dans cette configuration, les pales sont installées du côté du mât exposé au vent, et des alternateurs à aimants permanents sont fixés directement sur celles-ci. Le modèle classique comporte trois pales. Pour les petites éoliennes, les installateurs inclinent les pales vers le haut ou sur le côté afin de les protéger des vents violents. Des câbles reliés à la turbine acheminent l'électricité produite jusqu'au sol.
Le système de freinage
Ce dispositif permet d'arrêter la turbine pour son entretien ou en cas d'urgence. En règle générale, les éoliennes sont équipées soit d'un freinage dynamique, soit d'un freinage mécanique. Le freinage dynamique s'actionne via un interrupteur situé à la base du mât ou dans le bâtiment : il court-circuite les trois phases électriques et stoppe le système. Le freinage mécanique utilise un frein à disque ou à tambour, activé par un treuil placé au pied du mât. Une autre solution mécanique consiste à orienter le rotor hors du vent (mise en drapeau). Les méthodes mécaniques offrent globalement un freinage plus fiable.
Le parc de batteries
Le parc de batteries permet au système de fonctionner pendant les périodes de vent faible pour les bâtiments non raccordés au réseau électrique. Cet ensemble se compose de plusieurs batteries câblées entre elles afin de stocker l'énergie produite. Certains systèmes connectés au réseau fournissent également une alimentation de secours pour les charges essentielles en cas de coupure de courant. Beaucoup de systèmes peuvent ainsi alimenter un foyer pendant trois jours.
Les batteries au plomb-acide sont les plus répandues et ne nécessitent qu'un simple appoint d'eau distillée. Les batteries scellées AGM (absorbent glass mat) ne demandent aucun entretien et conviennent parfaitement aux éoliennes raccordées au réseau. Enfin, optez pour des batteries scellées à gel si l'installation se trouve dans un local non chauffé.
Source : https://jardin.98905.com/building-remodeling/energy-efficient-homes/1007119353.html