Éolienne Verticale
Les Éoliennes Verticales
Lorsque nous pensons aux éoliennes, nous imaginons très certainement les immenses parcs éoliens situés au sommet des collines de la campagne ou construits en pleine mer.
Nous ne pensons probablement pas à en acheter une pour notre maison. Heureusement, les progrès technologiques dans le domaine des énergies renouvelables sont tels qu'il est désormais possible d'acheter des éoliennes verticales pour la maison.
La plupart des éoliennes appartiennent à l'une des deux catégories générales suivantes : axe horizontal et axe vertical. Chacune d'elles peut être subdivisée en petites et grandes éoliennes.
La technologie des éoliennes traditionnelles à axe horizontal (HAWT) est en cours de développement depuis plus de cent ans. Cette technologie comprend les pales et leur fabrication, les boîtes de vitesse et leur technologie de fabrication, les dispositifs d'angle de pas et leur technologie, etc. Ces technologies sont très matures.
La loi de Betz, qui définit la quantité maximale d'énergie qu'une HAWT peut extraire du vent, est basée sur un seul disque (le rotor) se déplaçant dans un espace bidimensionnel.
Ces éoliennes verticales sont élégantes, efficaces en termes d'espace et peuvent commencer à exploiter la puissance du vent même en cas de légère brise.
Que vous cherchiez à alimenter une partie spécifique de votre maison, à stocker l'énergie excédentaire dans un générateur de secours en cas de panne de courant, ou que vous souhaitiez ajouter un élément renouvelable supplémentaire à votre projet d'énergie verte en cours, investir dans une éolienne verticale est un moyen judicieux de tirer le meilleur parti de l'une des ressources naturelles les plus fortes, les plus généreuses et les plus gratuites : le vent.
Nous vous recommandons d'utiliser une éolienne axe verticale en complément d'une installation de panneaux solaires afin de tirer le meilleur parti de votre installation d'énergie renouvelable.
COMMENT FONCTIONNENT LES ÉOLIENNES AXES VERTICALES ?
En regardant les photos de nos produits les plus performants ci-dessus, vous verrez immédiatement que les éoliennes verticales en vente pour un usage domestique ne ressemblent en rien à ce que vous pourriez voir dans un parc éolien conventionnel.
Alors que les éoliennes des parcs éoliens ressemblent à des moulins à vent géants, avec des rotors suffisamment grands pour être utilisés dans la production d'électricité, celles conçues pour un usage domestique ont l'air ridiculement petites en comparaison.
Néanmoins, ils fonctionnent.
La seule question qui se pose est : comment, exactement ? Abordons tout d'abord le processus général de production d'énergie dans la technologie éolienne. Contrairement à la technologie solaire, qui utilise le phénomène naturel de l'effet photovoltaïque dans des cellules composées de matériaux spécifiques, l'énergie éolienne est une technologie entièrement mécanique.
Tout d'abord, le vent frappe les pales de l'éolienne, dont l'énergie cinétique force les pales à commencer à tourner sur leur rotor. (Ces pales sont conçues en tenant compte des directions variables du vent, souvent courbées et même tordues de manière à maximiser leur exposition à la force motrice du vent). La rotation cinétique des pales est reliée à un générateur situé dans le boîtier de l'éolienne, via un système d'engrenages qui sert à augmenter le couple de l'énergie cinétique. Une fois que cette énergie atteint le générateur, elle force l'interaction d'un aimant et d'une série de bobines de cuivre : cette interaction génère de l'électricité. L'électricité passe ensuite par un transformateur qui amplifie sa tension pour être utilisée dans votre maison et/ou votre entreprise.
Si les éoliennes verticales domestiques peuvent sembler très différentes des éoliennes à grande échelle, leur fonctionnement est presque identique. La principale différence réside simplement dans la forme et la position des pales.
Les éoliennes domestiques verticales sont conçues avec des pales qui pointent directement vers le ciel, plutôt que vers l'extérieur (bien qu'elles soient tout aussi aérodynamiques que les pales des éoliennes horizontales) - ceci afin de maximiser l'espace disponible pour le propriétaire, qui ne dispose probablement pas du terrain libre nécessaire pour installer une éolienne horizontale.
La conception verticale rend également ces turbines plus polyvalentes et, à ce titre, elles peuvent être installées sur des véhicules de camping et des bateaux, ainsi qu'autour de la maison.
AVANTAGES ET INCONVÉNIENTS DES ÉOLIENS VERTICALES
La technologie éolienne est le secteur de l'énergie renouvelable qui connaît la croissance la plus rapide (dépassant même l'énergie solaire), et en tant que telle, elle devient de plus en plus disponible et abordable. Pourtant, cette technologie présente à la fois des avantages et des inconvénients.
Pour :
Polyvalentes. Grâce à leur conception peu encombrante, vous n'avez pas besoin d'une immense pelouse pour installer l'une de ces turbines chez vous. Vous pouvez même la fixer sur votre toit ou l'emporter avec vous pour l'installer sur un camping-car ou un bateau à moteur, grâce aux matériaux résistants aux intempéries avec lesquels ces turbines sont construites.
L'énergie verte. Notre monde souffre de la crise climatique actuelle, et la dernière chose dont il a besoin est d'utiliser davantage de combustibles fossiles. Remplacer l'électricité du réseau dans votre maison par de l'électricité verte et renouvelable n'est pas seulement rentable, c'est aussi un geste pour la planète.
Économisez sur vos factures. En parlant de rentabilité, avec de l'énergie renouvelable pour alimenter votre maison, vous constaterez rapidement que vous économisez beaucoup d'argent sur vos factures d'énergie. Bien que le capital d'investissement initial nécessaire à l'installation d'un groupe électrogène écologique dans votre maison puisse être élevé, il sera amorti et plus encore avec le temps.
Combiner avec le solaire. La combinaison d'une éolienne verticale et d'une installation solaire peut vous permettre de ne jamais manquer d'électricité renouvelable. Lorsque le temps est couvert et que vos panneaux solaires ne reçoivent pas assez de lumière du soleil, il y a de fortes chances que les vents se soient levés et que votre éolienne en tire profit. De même, par temps calme et ensoleillé, lorsque votre éolienne est inactive, vos panneaux solaires peuvent prendre le relais.
Contre :
Coûteux. Bien que la technologie des éoliennes devienne de plus en plus abordable, ces kits peuvent parfois être encore assez chers. Pour les éco-consommateurs soucieux de leur budget, la technologie solaire peut être une option plus intéressante.
Faible rendement énergétique. Malheureusement, bien que les éoliennes verticales fassent ce qu'elles peuvent avec l'espace dont elles disposent, elles ne peuvent pas rivaliser avec l'efficacité et le rendement de leurs cousines horizontales. L'énergie éolienne, comme l'énergie solaire, a besoin de la lumière du soleil et d'un accès facile au vent. Cela signifie beaucoup d'espace libre autour de la turbine et des pales de turbine avec une grande surface. Ces turbines beaucoup plus petites et plus compactes ne peuvent tout simplement pas produire autant d'électricité.
Dépendant du vent. Comme toute technologie d'énergie renouvelable, les éoliennes dépendent de la présence de la source naturelle de leur énergie : le vent. Si vous vivez dans une région où il y a peu de vent, ou si les journées sont souvent calmes, vous devez vous préparer au fait que vous avez peu de chances de bénéficier de la technologie des éoliennes.
OU INSTALLER SON ÉOLIENNE DE MAISON VERTICALE ?
Où avez-vous l'intention d'installer votre éolienne domestique à axe vertical ? Vous voudrez évidemment l'installer là où votre propriété reçoit le plus de vent - les poteaux téléphoniques, par exemple, constituent d'excellents supports pour les éoliennes.
Cependant, vous devrez également vous assurer que le kit éolien que vous choisissez possède une longueur de câblage suffisante pour atteindre votre réseau électrique principal ou votre système d'énergie renouvelable. Quant à l'espace, si vous n'avez pas beaucoup de place, il est préférable d'opter pour l'un des kits d'ailettes d'avion, alors que si vous avez de la place, une éolienne en forme de lanterne sera parfaite.
QUELLE PUISSANCE POUR UNE ÉOLIENNE DOMESTIQUE ?
C'est sans doute la chose la plus importante à considérer. Plus précisément : que cherchez-vous à obtenir de votre éolienne domestique ?
Le fait est que si vous souhaitez qu'une éolienne produise une grande quantité d'électricité pour votre système énergétique domestique, l'utilisation d'une éolienne verticale seule ne suffira pas.
Nous vous recommandons vivement d'utiliser une éolienne verticale comme élément supplémentaire d'un système d'énergie renouvelable, en la couplant de préférence à l'énergie solaire, de sorte que même lorsqu'il y a peu de vent, vous puissiez continuer à exploiter l'énergie renouvelable du soleil.
De plus, si vous avez le terrain pour le faire et que vous voulez être totalement hors réseau, nous vous recommandons d'investir dans une éolienne horizontale - plus d'argent, bien sûr, mais vous obtenez également beaucoup plus d'énergie.
POURQUOI COUPLER L’ÉNERGIE ÉOLIENNE À L’ÉNERGIE SOLAIRE
Si vous n'utilisez que l'énergie éolienne, que se passe-t-il lors d'une journée calme et ensoleillée ?
En associant l'éolienne à axe vertical que vous venez d'acheter à un système solaire domestique, vous pouvez exploiter de l'énergie renouvelable même pendant ces jours-là, et lorsque vous avez du soleil et du vent, vous pouvez tirer toute l'énergie verte possible.
QUELLE EST LA DIFFÉRENCE ENTRE UNE ÉOLIENNE VERTICALE ET HORIZONTALE ?
C'est un peu la même chose que la différence entre les deux conceptions différentes du type vertical - l'une privilégie l'espace sur l'énergie, l'autre l'énergie sur l'espace. Les éoliennes "horizontales", comme celles que l'on peut voir dans un parc éolien, produisent beaucoup plus d'énergie que leurs cousines verticales, mais occupent beaucoup plus d'espace, tandis que les éoliennes "verticales" sont suffisamment petites et compactes pour être installées dans presque toutes les propriétés, quel que soit l'espace, mais elles ont tendance à ne pas produire beaucoup d'énergie.
LES COMPOSANTS D’UNE ÉOLIENNE
- Petites éoliennes à axe vertical
Les petites éoliennes à axe vertical sont très différentes des éoliennes à axe vertical de taille moyenne ou grande, car la force motrice et la direction de la pale sont différentes lorsqu'elle tourne.
À certains endroits, la force de la pale est importante et la direction est positive. Dans certaines positions, la force motrice sera plus faible et également positive. Mais à d'autres positions, la force motrice et la direction sont négatives, et grandes et petites. En outre, plus le diamètre du rotor est grand, plus les forces négatives sont importantes. Ainsi, si le diamètre du rotor augmente, l'angle de la pale (pas) doit être réglable en temps réel. C'est ce qu'on appelle la technologie de "régulation en temps réel de l'angle d'attaque".
LES TROIS PROBLÈMES MAJEURS DE L’ÉOLIENNE DE JARDIN AXE VERTICAL
- Performances de la génération à faible puissance
- Ils fonctionnent dans une gamme étroite de vitesses de vent et freinent fréquemment, ce qui réduit leur puissance.
- Une mauvaise stabilité en rotation réduit la durée de vie de la turbine.
La galerie montre le large éventail de conceptions d'axes verticaux.
2.1 Technologie de "régulation active en temps réel de l'angle d'attaque en tangage".
Le cœur de cette technologie consiste à ajuster l'angle des pales d'une turbine en rotation. Le dispositif a été testé sur un VAWT de 1 m de haut x 1,36 m de large dans une soufflerie à une vitesse de vent de 2 m/s. Le couple mesuré était de 0,9 à 1 Nm à 44 tr/min. Le taux de conversion de l'énergie éolienne en énergie mécanique atteint 68 %, dépassant la limite de 59,3 % fixée par la loi de Betz. Cela ne veut pas dire que la loi de Betz est fausse. Dans cette théorie, une HAWT utilise un disque unique tournant dans un espace bidimensionnel alors que la VAWT est une rotation de disques multiples dans un espace tridimensionnel. Le VAWT est donc équivalent à deux HAWT.
Les essais en soufflerie ont montré un couple utile pour des vents de 2 m/s.
2.2 Structure en treillis pour l'arbre principal d'un grand VAWT
Le moment de flexion sur l'éolienne peut être extrêmement important lorsque le diamètre du rotor est suffisamment grand. Cela signifie que l'arbre principal doit avoir un diamètre important et solide, ce qui rend la commercialisation plus difficile. Notre solution utilise un treillis creux comme arbre principal à l'intérieur, car la structure du treillis est solide et relativement légère, ce qui répond aux exigences de l'arbre principal des VAWT de moyenne et grande taille, ainsi qu'à la demande de commercialisation.
Le potentiel du vent : Le principe de Bernoulli appliqué aux voiliers
Le Vestas Sailrocket 2 a établi un record mondial pour les voiliers à Walvis Bay, en Namibie, en 2012. L'engin a atteint 64,78 nœuds (119,95 km/h) dans un vent de seulement 25 nœuds (46,3 km/h). Sa vitesse moyenne de navigation a atteint 59,23 nœuds (109,65 km/h) dans un canal rectiligne de 500 mètres. Ce voilier était propulsé par la force de sustentation résultant du principe de Bernoulli.
Une Éolienne à axe vertical convertit le vent en électricité. Cette Éolien convertit en fait une énergie mécanique en énergie électrique.
Il existe plusieurs types d' éoliennes verticales:
- L' Éolienne Verticale Savonius
- L'Éolienne Verticale Darrieus
- L'Éolienne Verticale de type Darrieus H
- L'Éolienne Verticale Hélicoïdale
Effectivement les pales verticales captent le vent peu importe le sens du vent sans aucun effort. Là où l'éolienne axe à horizontal doit trouver le bonne orientation du vent pour avoir le vent de face.
Voila pourquoi la vitesse de démarrage de l'éolien vertical est plus faible. L' Éolienne Verticale est donc recommandée dans des endroits où le vent est faible et constant.
Les pales transmettent alors l'énergie mécanique au rotor. La vitesse du générateur entraine la production d'électricité.
En conséquence même avec une petite puissance le rendement d'une éolienne verticale est performant.
L'installation d'un éolien domestique de type vertical n'est pas seulement réservé à la maison l'éolienne peut être:
- Une Éolienne marine
- Une Éolienne de bateau
- Une Éolienne de toit
- Une Éolienne de jardin
- Une Éolienne pour camping car
La production électrique de l'éolienne verticale est donc en dehors du réseau et sous votre contrôle. Avec elle, vous pouvez tendre à supprimer la facture électrique et faire de nombreuses économies.
Vous pouvez toujours vous diriger vers des kits éoliennes pour accompanger ce éoliens avec des panneaux solaires.
Cette aéromoteur permet donc de se rapprocher de l'autoconsommation grâce à des revenus provenant d'une énergie verte.
Si tu préfères une éolienne horizontale pour un meilleur rendement d'électricité par vent fort retrouve notre catalogue.