Choisir entre une Éolienne Verticale ou Horizontale

Choisir entre une Éolienne Verticale ou Horizontale

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1 1 Introduction aux Éoliennes

 Éolienne verticale et horizontale introduction

 Pour atténuer les effets du changement climatique, il est nécessaire de passer à des formes d'énergie durables telles que l'énergie solaire et éolienne. 

 L'énergie éolienne est la source d'énergie qui connaît la croissance la plus rapide aux États-Unis.

 Les opérations éoliennes à grande échelle, tant sur terre qu'en mer, produiront des quantités importantes d'énergie, mais comme la demande mondiale d'énergie devrait augmenter de 48 % d'ici 2050 par rapport aux normes, il est nécessaire d'étudier toutes les possibilités de production d'énergie. 

 La production d'énergie éolienne en milieu urbain et l'utilisation d'éoliennes à axe vertical ont récemment attiré l'attention en raison de leur capacité à exploiter l'énergie éolienne dans de nouveaux endroits et à réduire les pertes d'énergie par transmission.

 La production d'énergie éolienne urbaine implique des installations d'éoliennes en milieu urbain.

Celles-ci peuvent être montées sur des poteaux autoportants tels qu'un lampadaire, ou sur un toit. La production d'énergie éolienne dans l'environnement bâti a fait l'objet d'une attention moindre car la configuration des vents est plus difficile à mesurer dans les zones urbaines.

 Les bâtiments obstruent et dévient le vent, ce qui entraîne une augmentation de la turbidité et une diminution de l'intensité du vent.

 Les turbines fonctionnent mieux dans des environnements où les vents sont forts et constants, comme en plein champ ou au large des côtes. Cependant, les recherches démontrent que les turbines peuvent également avoir leur place dans l'environnement urbain. Un logiciel de dynamique des fluides numérique (CFD) a été utilisé pour approfondir les connaissances sur la configuration des vents autour des bâtiments.

 éolienne urbaine

 Ces informations peuvent aider les promoteurs à estimer plus précisément les ressources éoliennes et à localiser les sites les plus efficaces pour la production d'énergie éolienne 

 Les projets éoliens sur les toits sont avantageux car ils rapprochent la production d'énergie de l'utilisateur final.

 Le transport de l'énergie provenant de parcs éoliens commerciaux et d'usines de combustibles fossiles éloignés entraîne des pertes d'énergie par transmission. L'EPA estime que 5 % de l'électricité est perdue par transmission chaque année. Les éoliennes domestiques desservent généralement celles du bâtiment où elles sont situées, de sorte que les pertes d'énergie lors du transport sont minimes.

 L'efficacité d'une éolienne peut être améliorée lorsqu'elle est couplée à un système de stockage et de distribution par batterie, car elle stocke l'énergie pour l'utiliser en l'absence de vent.

 L'université Clark a un projet expérimental de micro-réseau qui vise à alimenter le bâtiment de physique avec de l'énergie renouvelable.

 Un micro-réseau est un système de distribution d'électricité à petite échelle. L'électricité est recueillie à partir de nombreuses sources et stockée dans des batteries, qui peuvent être utilisées pour alimenter les salles de classe. Lorsque les sources renouvelables ne produisent pas assez d'énergie, l'électricité peut être tirée du réseau conventionnel. Le micro-réseau de Clark recueille actuellement l'énergie de 10 panneaux solaires. Des turbines installées sur le toit pourraient s'avérer être un complément utile au système.

 Elles sont capables de produire de l'électricité lorsque les panneaux solaires sont inactifs, par exemple la nuit ou les jours nuageux

Un système idéal de micro-réseau énergétique utilise plusieurs sources d'énergie pour renforcer la résilience contre l'intermittence. Les progrès de la cartographie des ressources éoliennes urbaines ouvrent la voie à des études sur les différents types de turbines et leur efficacité. L'efficacité peut être déterminée en examinant l'efficacité, le coût, le niveau de bruit et les besoins de maintenance de chaque type d éolienne.

 

Les Éoliennes Horizontales 

 Les éoliennes à axe horizontal (HAWT) sont la technologie dominante de collecte du vent car elles ont un rendement plus élevé.

Axe horizontal signifie que l'axe de rotation de l'éolienne est horizontal, ou parallèle au sol. 

Dans le cas des grandes éoliennes, les éoliennes à axe horizontal sont presque tout ce que vous verrez. 

>>>>>Voir la collection d'éoliennes horizontales

 

éolienne horizontale

 

 Une eolienne horizontale a un principal avantage, cette avantage est que leurs pales se déplacent perpendiculairement au flux du vent, ce qui permet de produire de l'énergie sur toute la longueur du parcours grâce à une rotation.

L’éolienne horizontale peut produire plus d'électricité à partir d'une quantité de vent donnée. Donc, si vous essayez de produire autant de vent que possible à tout moment, l'axe horizontal est probablement le meilleur choix 

Cependant, dans les applications éoliennes de petite puissance et résidentielles, les turbines à axe vertical ont leur place.L'inconvénient de l'axe horizontal est cependant qu'il est généralement plus lourd et qu'il produit moins bien en cas de vents turbulents.

 

Les Éoliennes Verticales

 Un autre type d'éolienne, l'éolienne à axe vertical, n'est pas aussi répandu. Cependant, elles ne sont pas inutiles. Dans le cas des éoliennes à axe vertical, l'axe de rotation de l'éolienne est vertical ou perpendiculaire au sol.

Axe vertical signifie que l'axe de rotation de l'éolienne est verticale par rapport au vent

Comme mentionné ci-dessus, les types d éoliennes verticales sont principalement utilisées dans les petits projets éoliens et les applications résidentielles.

Les éoliennes verticales présentent plusieurs caractéristiques qui les rendent attrayantes dans l'environnement urbain.

  • Comme la capacité de fonctionner sous des vents omnidirectionnels et multidirectionnels
  • Des vitesses de démarrage plus lentes
  • Une maintenance réduite.

 Ces avantages spécifiques pourraient faire des éoliennes verticales la technologie dominante pour la production d'énergie éolienne en milieu urbain en raison du vent plus lent et plus turbulent que l'on trouve dans les villes.

>>>>>>Voir la collection d'éoliennes verticales 

 éolienne verticale

 Cet article explore une étude de cas à l'Université Clark de Worcester, MA, pour étudier l'efficacité de la production d'énergie éolienne urbaine et comparer les éoliennes à axe horizontal et vertical. L'article aborde les questions de recherche suivantes :  

  • Les éoliennes à axe vertical sont-elles plus efficaces que les éoliennes à axe horizontal dans l'environnement urbain ? 
  •   L'Université Clark dispose-t-elle de ressources éoliennes suffisantes pour ajouter des turbines à ses sources d'énergie de micro-réseau ? 

 

Contexte et histoire de l' eolienne verticale et horizontale

 histoire de l'éolienne

 Les humains ont utilisé l'énergie éolienne dès 5000 avant J.-C., lorsqu'il a été enregistré que le vent propulsait les bateaux sur le Nil.

 Les éoliennes sont des machines qui récoltent l'énergie du vent et la convertissent directement en énergie mécanique qui peut être utilisée pour alimenter des machines lourdes.

 Les origines du moulin à vent ne sont pas connues, mais on pense qu'il a été utilisé pour la première fois dans la région du Sistan et du Khorasan, dans l'est de l'Iran, au cours du 9e siècle après J.-C.

 Ces premiers moulins à vent avaient des ailes rectangulaires qui tournaient autour d'un axe vertical perpendiculaire au sol. Les moulins du Sistan avaient généralement une hauteur de 6 mètres et un diamètre de 6 mètres.

 L'utilisation des moulins à vent pour effectuer des tâches s'est répandue dans le monde antique pour pomper l'eau et moudre les grains. Les moulins à vent sont apparus en Europe occidentale entre 1300 et 1875 après J.-C 

 Il est intéressant de noter que ces moulins à vent avaient des axes horizontaux parallèles au sol. L'axe est orienté vers le vent et les pales tournent perpendiculairement à l'écoulement de l'air.

 On ignore pourquoi le passage des moulins à vent à axe vertical à ceux à axe horizontal a été effectué. Cependant, ils pourraient avoir été influencés par la conception de la roue à eau européenne.

 Ces moulins avaient des fonctions plus diverses, notamment le pompage de l'eau, le broyage du grain, la mouture des scies et le traitement de produits tels que les épices, les colorants et le tabac]. L'utilisation des moulins a diminué au cours du 19e siècle avec l'avènement des machines à vapeur lors de la révolution industrielle.

moulin à vent

 Le développement important suivant dans l'histoire de l'énergie éolienne a été la création, à la fin du XIXe siècle, d'éoliennes, des machines qui convertissent l'énergie éolienne en énergie électrique

Une turbine éolienne fonctionne de la même manière qu'un moulin à vent, sauf qu'au lieu d'entraîner directement une opération mécanique, elle fait tourner un générateur qui produit de l'électricité grâce au fait qu'elle capte le vent.

 La première éolienne a été créée par James Blyth, professeur de philosophie naturelle au Anderson's College de Glasgow (aujourd'hui Strathclyde University) en juillet 1887.

L'année suivante, l'ingénieur américain Charles Brush a reproduit l'exploit dans son manoir de l'Ohio. Cette machine faisait presque le double de la hauteur de celle de Blyth et a alimenté sa maison en énergie pendant 20 ans. 

La production d'électricité à partir de l'énergie éolienne a été développée à la fin des années 1800 mais n'a pas reçu une attention significative jusqu'aux années 1970 en raison de la crise pétrolière de 1973.

 Pendant cette période, le gouvernement américain a commencé à faire des recherches sur les grandes éoliennes commerciales. En 1980, le premier parc éolien au monde a été construit sur Crotched Mountain dans le New Hampshire. Le parc se composait de vingt turbines de 30 kw. 

 Malheureusement, les promoteurs ont surestimé la ressource éolienne et le projet a finalement été un échec

 

2.2 Forme des toits et flux de vent urbain et influence sur la production de l’éolien

 toit éolienne

 Les parcs éoliens à l'échelle des services publics sont généralement situés dans des régions généralement plates où le vent est rapide et régulier. L'estimation du potentiel éolien d'une région aux surfaces planes est facile et fiable car le vent ne rencontre aucun obstacle

Les bâtiments augmentent la rugosité de la surface, ce qui ralentit la vitesse du vent et crée des turbulences, et peuvent également projeter des ombres au vent, qui empêchent le vent d'atteindre certaines zones qui pourraient autrement être des endroits appropriés pour une turbine.

 Ces facteurs rendent l'estimation des ressources éoliennes difficile. Des simulations de la dynamique des fluides numériques (CFD) ont été utilisées pour modéliser le flux du vent dans les environnements urbains. 

Ces modèles permettent de suivre la manière dont le vent interagit avec les bâtiments, notamment l'endroit où il se rend après avoir rencontré une structure et la vitesse à laquelle il se déplace. Le vent est généralement plus lent dans les environnements urbains 

Cependant, la CFD révèle les endroits qui conviennent aux éoliennes. Les modèles montrent qu'il y a un effet d'accélération lorsque le vent rencontre un bâtiment et le contourne.

 La hauteur joue un rôle important dans l'efficacité d'une éolienne, car on peut trouver des vents plus réguliers à des altitudes plus élevées. Par conséquent, les éoliennes de toit sont plus adaptées aux bâtiments de trois étages ou plus.

Une analyse de la forme des toits a montré que les toits courbés génèrent les plus fortes concentrations de vent à grande vitesse en raison de l'effet d'accélération et sont les plus adaptés aux turbines.

 

 2.3 Définition des éoliennes verticales et horizontales et comment fonctionnent-elles ?

 fonctionnement éolienne

 Les éoliennes sont similaires aux moulins à vent, mais elles captent l'énergie du vent et la convertissent en électricité.

 Les types d'éoliennes peuvent être divisés en deux grandes catégories basées sur l'orientation de l'axe central : les éoliennes à axe horizontal (HAWT) et les éoliennes à axe vertical (VAWT). 

Bien que les deux types d'éoliennes présentent des forces et des faiblesses, les éoliennes horizontales ont reçu la plupart des financements pour la recherche et le développement et représentent tous les projets à l'échelle des services publics parce qu'elles offrent les plus grandes efficacités avec un vent constant et ne souffrent pas de l'effet de recul, qui se produit lorsqu'une pale tourne dans la même direction que le vent et doit se déplacer dans le vent avant d'être repoussée.

Les turbines peuvent fonctionner selon une combinaison des deux principes aérodynamiques :

  • La portance est une force qui se déplace dans une direction perpendiculaire à la direction du vent. C'est la même force qui maintient un avion en altitude tout en se déplaçant dans l'air.
  • La traînée est une force qui agit dans la même direction que le vent 8 et qui est moins efficace. 

L'éolienne en rotation alimente alors un générateur électrique qui produit de l'électricité.

La puissance disponible dans le vent dépend fortement de sa vitesse, c'est pourquoi les turbines sont installées dans des zones où le vent est très fort. Malheureusement, la quantité d'énergie qui peut être produite par le vent est encore plus faible en raison d'inefficacités mécaniques comme la friction. 

En 1919, le physicien allemand Albert Betz a déterminé que l'efficacité maximale théorique qu'une turbine pouvait atteindre est de 59,3 %.

Voici les différents types d'éoliennes

  • Les Éoliennes Horizontales

 types d'éoliennes

  • Les Éoliennes Verticales Savonius
  • Les Éoliennes Verticales Darrieus 
  • Les Éoliennes Verticales Darrieus H 
  • Les Éoliennes Verticales Hélicoïdales

 (Remarque les éoliennes peuvent avoir des voilures tournantes pour une meilleure absorption des vents)

Les éoliennes horizontales modernes et les éoliennes Darrieus fonctionnent avec la force de levage, tandis que l’éolienne Savonius VAWT utilise la force de traînée.

En général, l’éolienne Savonius est la moins efficace et l’éolienne horizontale est la plus efficace.

Les éoliennes à axe horizontal ont des pales qui tournent sur un axe horizontal et sont parallèles au sol. L'axe est orienté vers le vent et les pales utilisent la portance aérodynamique pour tourner perpendiculairement à la direction du flux de vent. 

 Les éoliennes à axes verticales peuvent avoir n'importe quel nombre de pales, mais un nombre impair de pales est préférable car elles offrent un équilibre optimal entre l'efficacité énergétique et la stabilité structurelle.

éolienne verticale

 

 L'ajout de pales à une grande turbine augmente son coût et réduit le temps dont dispose chaque pale avant de rencontrer son sillage ; par conséquent, l'utilisation du plus petit nombre de pales est optimale. 

Les turbines avec un nombre pair de pales provoquent des contraintes importantes sur la structure qui les maintient, car au point où les pales sont verticales, le haut reçoit le plus de vent en raison de l'altitude et le bas en reçoit le moins parce qu'il doit passer devant le poteau ou la tour qui le maintient. 

Cette répartition inégale de la force peut user la machine et la compromettre à terme. Les turbines à trois pales sont les plus utilisées car elles ont un nombre impair et un petit nombre de pales]. 

Comme les éoliennes à axe horizontales génèrent de l'énergie par la rotation complète de leurs pales en raison de leur mouvement perpendiculaire, elles sont le type de turbine le plus efficace.

 Cependant, l'un des inconvénients des éoliens horizontales est que les pales doivent toujours être orientées vers le vent, ce qui les oblige à changer constamment de direction pour une efficacité maximale.

Les systèmes plus petits peuvent utiliser une queue semblable à une girouette pour orienter l'éolienne dans la bonne direction. 

Les systèmes plus grands nécessitent des systèmes de mise en lacet mécaniques complexes qui sont coûteux et nécessitent de la maintenance.

éolienne axe horiozntal 

 Les éoliennes horizontales excellent dans les endroits où les turbulences sont faibles et le vent constant, de sorte qu'ils n'ont pas à changer de direction aussi souvent.  

Les éoliennes à axe vertical ont des pales perpendiculaires au sol qui tournent autour d'un axe vertical. Les turbines verticales utilisent la portance, la traînée ou un mélange des deux. Les premiers moulins à vent connus étaient des éoliennes verticales. 

 Cependant, à un moment donné, les moulins horizontaux sont apparus et sont devenus la norme. Les frères pensent que cette décision était le fruit du hasard et qu'une technologie n'est pas meilleure que l'autre par nature. À cause de ce changement, les turbines à axe vertical sont restées en marge du développement, tandis que les éoliennes horizontales ont reçu la plus grande partie de l'attention.

 Les éoliennes verticales ont tendance à ne pas être aussi efficaces en raison du recul, car leurs pales se déplacent dans la même direction que le vent . À chaque rotation, une pale doit se déplacer dans le sens du vent avant d'être repoussée. 

Cependant Les éoliennes verticales présentent plusieurs avantages qui les rendent idéales pour un environnement urbain. Contrairement aux éoliennes horizontales, qui doivent faire face à la direction du vent, une éolienne verticale est omnidirectionnel et peut utiliser le vent provenant de n'importe quelle direction.

 La boîte de vitesses et les autres équipements peuvent être situés plus près du sol grâce à l'orientation verticale de la turbine, ce qui réduit les coûts de maintenance.

Alors qu'une éolienne horizontale doit abriter toute la mécanique au sommet. Enfin, les éoliennes verticales peuvent généralement commencer à produire de l'électricité à des vitesses de vent plus faibles, ce qui est idéal pour l'environnement urbain où le vent est plus lent et plus turbulent. 

 

3 Documentation sur l’éolienne verticale et l’éolienne horizontale 

 De nombreux termes de recherche ont été utilisés, notamment

  •  "énergie éolienne urbaine"
  •  "petites éoliennes"
  •  "flux éolien urbain"
  •  "comparaisons de turbines"
  •  "éolienne verticale"
  •  "éolienne horizontale"

Un effort a été fait pour localiser les articles écrits au cours des dix dernières années afin d'y intégrer les informations les plus récentes.

  • "Turbines verticales et horizontales"
  •  "Flux éolien urbain"
  • "Études de cas"

 Les articles provenaient de diverses revues, dont 

  •  "Renewable Energy"
  •  "Applied Energy"
  •  "Renewable and Sustainable Energy Reviews

4 Comparaison eolienne verticale et horizontale étude de cas

L'université Clark abrite un projet de micro-réseau dirigé par le professeur Charles Agosta. Ce système a été utilisé pour recueillir des données sur différents types d'éoliennes.

Ils ont posé deux éoliennes domestiques sur le toit.

 éolienne domestique

 Une éolienne verticale fabriquée par un étudiant a récemment été montée sur le toit du Sackler Science Center. Elle a été utilisée comme sujet de test pour le projet ”éolienne verticale”.

 Cette machine a une puissance électrique nominale de 120 watts (W) et coûte environ 400 euros à créer.

 Il s'agit d'une éolienne Savonius. Les turbines Savonius ont une construction simple et comptent sur la traînée pour tourner. L’éolienne à axe verticalccouvre une surface balayée de 1,1 m2 et possède 3 pales.  

L’éolienne horizontale a été achetée pour cette étude et pour augmenter la capacité du micro-réseau. Elle a coûté 285 € pour la machine et 200 € pour la conception et la construction d'un système de montage. Sa puissance nominale est de 300W et elle a une surface balayée de 1,3 m2 avec 5 pales.

 Les turbines ont été placées aux extrémités opposées du toit pour éviter toute interférence. Le VAWT se trouve à x mètres au-dessus du toit et le HAWT à x mètres. Les turbines ont été placées aussi haut que possible pour atteindre les vents les plus rapides à des altitudes plus élevées. 

(Note la pose d'éoliens ne nécessite pas de permis de construire)

Un régulateur éolien aide les turbines à produire autant de puissance que possible en modifiant constamment la charge électrique vue par la turbine jusqu'à ce qu'elle trouve la meilleure combinaison de variables. 

 Pour calculer la puissance produite, les fils des turbines passent par un moniteur de courant à effet Hall qui, avec une mesure de la tension, permet de calculer le produit dans Labview. Cette valeur est ensuite stockée dans une base de données SQL. Des mesures de la puissance générée sont effectuées toutes les une ou deux minutes.  

La vitesse du vent a été mesurée avec un anémomètre situé à proximité des turbines. Les mesures de la vitesse du vent ont été prises toutes les minutes.

 3.4 Comparaison Analyse des données des éoliennes verticales et horizontales 

 Les données relatives à la vitesse et à la puissance du vent ont été exportées dans une feuille de calcul Excel pour être manipulées et analysées. 

Avant que l'analyse puisse être effectuée, les deux ensembles de données ont dû être mis sur la même échelle de temps pour tenir compte des mesures de puissance intermittentes. Une déclaration IF a été utilisée pour trier les temps et une fonction VLOOKUP a été utilisée pour réaligner les mesures avec leurs horodatages.

 Des chiffres ont été générés pour afficher la puissance, la production d'énergie, le rendement et la fréquence du vent.  

3.5 Calibrage et hypothèses énergétiques 

 Les capteurs actuels de mesure de la puissance présentent une erreur de calibrage par décalage du zéro et les données de puissance ont donc dû être recalibrées pour Excel. Cette erreur de calibrage signifie que les capteurs traitent une valeur autre que 0 comme 0. 

Les capteurs mesurant l’éolienne horizontale ont enregistré une puissance de sortie d'environ 2,5 W lorsque l'éolienne horizontale ne produisait rien. 

L'éolienne verticale a été mis à zéro à environ -0,31. Avant que l'analyse ne puisse être effectuée, les données ont été recalibrées dans Excel en soustrayant 2,5 watts de chaque point de données de l’éolien horizontal et en ajoutant 0,31 aux données de l’éolien vertical.  

Pour estimer la quantité d'énergie produite par les turbines, il a fallu supposer que le vent soufflait à une vitesse constante pendant une minute après son enregistrement. 

Cela a permis de convertir les données de puissance en watts en une quantité d'énergie en wattheures (Wh) comme indiqué par les équations ENERGIE=PUISSANCE X TEMPS

Cette méthode produit une surestimation de l'énergie produite car il est peu probable que le vent reste constant pendant une minute entière.

 

 15 4 Résultats de la comparaison des éoliens

Tableau 1 Production quotidienne d'énergie en wattheures 

Jours Éolienne Horizontale (WH) Éolienne Verticale (WH) Énergie total (WH)
27 janvier 122,34 65,81 188,15
28 janvier 53,85 35,53 89,38
29 janvier 4,41 6,2 10,61
30 janvier 2,33 9,48 11,81
31 janvier 4,94 3,74 8,68
1 février 17,38 14,51 31,89
2 février 35,17 24,89 60,06
3 février 3,041 8,062 11,103
4 février 23,14 19,26 42,4
5 février 25,79 24,89 50,68
6 février 125,67 78,31 203,98
7 février 2,7 2,66 5,36
8 février 13,99 11,7 25,69
9 février 103,3 61,51 164,81
10 février 37,28 22,19 59,47
11 février 6,123 0,26 6,383
12 février 0,76 0,89 1,65
13 février 257,68 146,43 404,11
14 février 0 2,18 2,18
15 février 0 1,14 1,14
MOYENNE 839,88 539,14 1379,02

 

Au cours de cette période, les éoliennes domestiques ont produit un total de 1 379,36 Wh d'électricité. Ces calculs représentent une estimation de l'énergie produite car la puissance est un taux de 16 et non une quantité. 

Chaque point de données a été multiplié par 60 secondes pour représenter l'énergie produite si la turbine produisait la même quantité de puissance pendant la minute entre deux mesures, comme le montre l'équation.

Bien que cela représente une moyenne journalière combinée de 69 Wh, il est évident que certains jours ne produisent presque rien alors que d'autres sont très productifs. 

 L’éolienne horizontale avait une production journalière allant de 257,68 Wh à 0,00 Wh. La fourchette de production de la VAWT était de 146,43 Wh à 0,26 Wh.

Les deux éoliennes pour maison suivent de près les changements de vitesse du vent. L’éolienne à axe horizontal a produit plus d'énergie que l’éolienne à axe vertical à presque toutes les vitesses de vent. 

Cette recherche utilise une étude de cas à l'université Clark, Worcester, Massachusetts, pour examiner les capacités d'une éolienne à axe horizontal et d'une éolienne à axe vertical à produire de l'électricité. 

 Elle compare également leur fonctionnalité dans l'environnement urbain. La plupart des toits du campus de l'université Clark, ainsi que le toit qui abrite les turbines de l'étude, sont plats. 

Les études de la CDF montrent que les toits courbés et les bâtiments de plus de 6 mètres sont bénéfiques pour la production d'énergie éolienne. Bien qu'il ait été démontré que toutes les formes de toit créent des effets d'accélération du vent, les toits courbés sont optimaux car ils présentent le plus grand effet d'accélération et la plus faible production de turbulences.

 La hauteur permet aux turbines d'atteindre un vent plus fiable, qui devient plus cohérent avec l'altitude. Même si un toit plat crée une accélération du vent, il génère également le plus de turbulences.

 Par conséquent, les turbines utilisées dans le projet de micro-réseau sont désavantagées à cet égard, ce qui peut avoir faussé les données. Le site de l'étude avait un toit d'une hauteur de 36 pieds. Les sujets des études des éoliennes horizontales et verticales ont été installés à une hauteur de 23 pieds et 16 pieds au-dessus du toit respectivement, ce qui représente plus de 30% de la hauteur du bâtiment.

 La différence de hauteur de 7 pieds entre les deux turbines pourrait expliquer certaines des différences observées dans la puissance de sortie. Pour atténuer l'effet des turbulences, les turbines doivent être placées à un endroit situé à 30 % de la hauteur du bâtiment au-dessus du toit, là où l'effet d'accélération est le plus fort et où l'effet des turbulences diminue.

 Le Centre scientifique de Sackler de l'Université Clark est un bâtiment de trois étages qui répond aux critères de hauteur pour un emplacement avantageux. 

Malheureusement, les deux plus hauts bâtiments de Clark bloquent la zone d'étude et réduisent la quantité de vent qu'elle reçoit. Même si les paramètres décrits dans la littérature ont été suivis d'aussi près que possible, la ressource éolienne n'est pas idéale. Cependant, l'objectif de cette étude était d'examiner les deux types de turbines et de déterminer leur efficacité. 

A partir de là, on peut extrapoler leur efficacité à des hauteurs plus importantes. L'installation de l’éolienne à axe vertical en 2015 est l'aboutissement d'un projet d'un ancien étudiant. L ‘éolienne à axe horizontal a été installé le 2 décembre 2016. 

La collecte des données a commencé le 27 janvier 2017. Le soir du 13 février, l’éolien horizontal a mal fonctionné et a dû être abaissé pour des raisons de maintenance.

 Les données analysées dans le cadre de cette recherche ont été recueillies entre le 27 janvier et le 13 février, date à laquelle l’éolienne horizontale

 a connu une défaillance. Les données de vent ont été extraites pour la journée du 9 février, lorsque les deux turbines avaient une puissance modérée. La petite taille de ces ensembles de données n'est pas idéale pour l'analyse.

 


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