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Ce qu'il faut savoir sur les éoliennes
Pourquoi installer une éolienne ?
Avec les problèmes de réchauffement climatique, le coût exorbitant des factures énergétiques, Une nouvelle tendance se fait jour, investir sur une éolienne. En effet, certains particuliers commencent à installer des éoliennes domestiques dans le jardin
L'utilisation d'une éolienne pour couvrir une partie de la consommation électrique de votre habitation, peut permettre d'abaisser votre facture électrique de 50 à 90%, si votre site est bien venté.
L’installation d’une éolienne sur votre terrain est un investissement rentable qui vous permet d’exploiter gratuitement votre propre gisement éolien et vous met durablement à l’abri des hausses des prix de l’énergie.
=> Donc on installe une éolienne chez soi pour :
-Pour réduire durablement votre facture d’électricité
- Pour bénéficier d’un crédit d’impôt de 50%
- Pour contribuer très efficacement à la lutte contre le réchauffement planétaire
Qu’est ce qu’une éolienne ?
-Une éolienne est un dispositif permettant d'utiliser l'énergie du vent .
-Elles convertissent l'énergie cinétique* du vent (déplacement d'une masse d'air) en énergie mécanique*.
-Elles sont composées :de pales en rotation autour d'un rotor et actionnés par le vent.
-Elles sont généralement utilisées pour produire de l'électricité et entre dans la catégorie des énergies renouvelables.
Les composants d'une éolienne :
Chaque éolienne doit se composé de :un mât, la nacelle, Le rotor(nez+ hélice).
Le mât |
La nacelle : |
Le rotor : (nez+ hélice) |
Le mât est plus ou moins imposant selon la force de l'éolienne et est conçu en métal afin d'apporter solidité à l'ensemble. Il supporte les principaux éléments de l'éolienne : la nacelle et le rotor. Certains mâts peuvent atteindre jusqu'à 100 mètres en hauteur : plus le rotor est haut et plus le rendement de l'éolienne sera bon, les hélices n'étant plus génées par aucun obstacle. Un mât solide permet une plus grande longueur de pale.
Une éolienne est montée sur un mât. Il existe deux types de mâts:
- les mâts haubanés. Les mâts haubanés sont reliés à des points d'ancrage dans le sol. Les avantages de ce système sont un ancrage en béton moins imposant et des diamètres de mâts moins importants. Les mâts haubanés sont plus économiques que les mâts autoporteurs
- Les mâts autoporteurs permettent d'éviter l'utilisation de haubans dans des zones où ils seraient dérangeants. De plus, une éolienne montée sur un mât autoporteur est plus esthétique.
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La nacelle est le moteur de l'éolienne. C'est à l'intérieur de cet équipement que se trouve le générateur d'électricité qui permet de convertir l'énergie produite par le mouvement de l'hélice en électricité et le reste de la machinerie qui dirige les pales en fonction de la force du vent (frein, suivi du vent, mise au repos).
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Le rotor est composé du nez de l'éolienne et de l'hélice. L'hélice est généralement composée de trois pales. Les pales sont placées au devant de la nacelle et reliées ainsi à elle. Les pales produisent une énergie mécanique qui est transformée en électricité par la nacelle. L'électricité produite par la nacelle est transportée par des câbles situés dans le mât jusqu'à une cabine de dispersion.
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Comment marche une éolienne ?
Le vent actionne les pâles de l'éolienne, transformant l'énergie du vent en énergie cinétique. L'énergie mécanique est transmise à un alternateur. Cet alternateur transforme l'énergie mécanique est énergie électrique. Le courant électrique alternatif triphasé est ensuite redressé en courant continu. Ce courant continu est soit injecté dans des batteries, soit redressé par un onduleur pour être consommé ou injecté sur le réseau.
Comment choisir et installer une éolienne ?
- Installer une éolienne est une opération risquée il est largement préférable de faire appel à un professionnel.
- Lors de votre choix, il faut bien connaitre les caractéristiques de votre région.
- Lorsque vous installer une éolienne, il faut bien l'encrer dans le sol.
Qu'est ce qu'un système éolien ?
Un système éolien est un dispositif qui transforme l’énergie du vent en énergie électrique fin d'alimenter en électricité de façon optimale une habitation, un bâtiment, un moteur ou le réseau de distribution électrique.
Un système éolien appliqué à l'habitat domestique peut être présenté de manière suivante :
RÉGULATEUR DE CHARGE/DÉCHARGE : |
BATTERIE : |
CONVERTISSEUR CC/CC : |
DISPOSITIF DE PROTECTION |
-Le régulateur est un petit appareil qui se place entre la batterie et l’éolienne.
Sa fonction première est de contrôler la quantité de courant continu qui arrive ou qui sort de la batterie pour éviter qu’elle s’endommage.
Il protège la batterie contre une surcharge de courant pouvant provenir du panneau photovoltaïque, et contre une éventuelle décharge profonde engendrée par le consommateur. , pour éviter que la batterie ne soit endommagée par un courant de charge trop élevé, ou inversement par une décharge trop profonde.
Son rôle principal est de réduire le courant continu, lorsque la batterie arrive à sa valeur de charge ou de décharge.
  
Veuillez consulter nos rubriques :
-régulateurs de chargesLCD
-régulateur de charge Phocos LCD
- Regulateurs de charge MPPT |
-Afin de stocker l’énergie électrique produite par l'éolienne lorsque le vent est propice et pouvoir la réutiliser en période de faible vent, on utilise un dispositif de stockage de l’énergie électrique : La batterie.
-Elle est composée d’unités électrochimiques appelées cellules, qui produisent un voltage en transformant l’énergie chimique qu’elles contiennent en énergie électrique.
-Chaque cellule produit une tension variant entre 1 et 2 V selon le type de batterie.
-En assemblant ces cellules en série/parallèle, on obtient des tensions de batteries suivantes: 12, 24 ou 48 Volt.
 
Veuillez consultez nos rubriques:
-Batteries solaires au Plomb ouvert Energy Bull
-Batteries solaires au plomb ouvert Enersol |
Il convertit la tension continue provenant de l'éolienne ou de la batterie en une tension continue différente, qui convient à certains appareils spéciaux comme les chargeurs de téléphone, ou les ordinateurs portables.
-Il existe deux types de convertisseurs :
*Les élévateurs de tension qui convertissent par exemple une tension 12V en tension 20V
*les abaisseurs de tension qui convertissent par exemple une tension 12V en une tension de 5V.
-Le paramètre à surveiller dans le choix d’un convertisseur CC/CC est le rendement.
-Le rendement standard est de l’ordre de 70%, 85 à 90% pour les meilleurs.
veuillez consultez nos rubriques:
-Convertisseurs tension 24V
- Convertisseurs tension 220V |
-Les dispositifs de protection comprennent tous les éléments qui visent à protéger l’éolienne et l’ensemble du système contre tous les défauts électriques pouvant survenir dans les circuits de l'application (Surcharge, fuite de courant, absence momentanée de tension, court-circuit).
-Ces éléments sont les fusibles, les disjoncteurs, les appareils de contrôle de l’éolienne, la protection contre la survitesse, etc.
-Ils doivent être conformes aux normes applicables à une installation électrique. |
Les différents types d’éoliennes :
Il existe des dizaines de types d’éoliennes.
Les deux principaux types d’éolienne sont les éoliennes à axe vertical et les éoliennes à axe horizontal
les eoliennes à axe verticale |
les éoliennes à axe horizontal |
- Elles sont plus onéreuses que les éoliennes à axe horizontal
- S'adaptent plus facilement à des zones de vent irrégulier
- Une éolienne à axe vertical est surtout utile dans les endroits où il n'y a pas beaucoup de place : en ville, sur le toit d'un immeuble ou sur le toit d'une maison.
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-Elles sont actuellement les plus utilisées.
- Elles sont basées sur le modèle des moulins à vent : l'hélice contient deux ou trois pales
-Le rendement des éoliennes à axe horizontal est supérieur à celui des éoliennes à axe vertical
- elles sont également plus solides et coûtent moins cher à la fabrication.
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Comment calculer la Puissance d’une éolienne ?
=>Une éolienne ne permet de récupérer qu'une partie de la puissance du vent, car l'écoulement ne peut pas avoir une vitesse nulle après son passage à travers la turbine (dans le cas contraire, cela reviendrait à «arrêter le vent»).
=>La puissance récupérable par une éolienne est donnée par cette formule:
 Avec:
- ρ = masse volumique de l'air (air atmosphérique sec : 1,23 kg/m3)
- S = Surface balayée par les pâles en m²
- V = vitesse du vent en m/s
- Cp = coefficient de performance (toujours inférieur à la limite de Betz = 59,3%). Ce coefficient dépend du design des pâles.
=>La puissance d'une éolienne dépend donc directement de la surface balayée par les pâles.
=>La puissance d'une éolienne varie aussi avec le cube de la vitesse du vent.
Exemple:
*Puissance d'une éolienne de 6m² à 3m/S = 0,5 x 1,23 x 7x 3³ x 0,55 = 63 Watt
*Puissance d'une éolienne de 6m² à 10m/S = 0,5 x 1,23 x7x 10³ x0,55 = 2368 Watt
*La différence de puissance est d'un facteur 37!
Réglementation : Permis
-Une éolienne culminant à moins de 15 mètres doit uniquement bénéficier d'un permis communal.
-Les autorités délivrent un permis communal après une enquête commodo-incommodo dans le voisinage.
-Malheureusement, en dessous de 12 mètres les vents sont souvent relativement faibles et turbulents. L'installation d'une éolienne à 25 mètres de hauteur donnerait dans la plupart des cas une production supérieure de 50% à la même éolienne installée à 12 mètres de hauteur. Il y a donc tout intérêt à installer l'éolienne le plus haut possible.
-Pour les éoliennes culminant à plus de 15 mètres de hauteur, un permis de la Région wallonne est nécessaire (permis unique).
-Une éolienne doit toujours être placée de manière à ce que le terrain autour du mât appartienne au propriétaire de l'éolienne sur une distance équivalente à la hauteur du mât.
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