Fabriquer une éolienne : Incroyables Expériences [85] Energie éolienne / Homemade wind turbine DIY

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• Construire sa propre éolienne : Le vent est une source d'énergie gratuite et inépuisable. On trouve de plus en plus d'éoliennes industrielles capables de produire plusieurs Mégawatts pourtant il est aussi possible de fabriquer une petite éolienne soi même ! L'objectif de cette vidéo est de vous donner toutes les informations qu'on a acquises pour vous aider à en fabriquer une, aussi bien au niveau construction que de la théorie.

• Extraits :

Mais au fait, pourquoi donner un angle aux pales ? Lorsque le vent souffle sur une pale inclinée il ralentit au dessous donc la pression augmente. Au contraire, au dessus de la pale l'air accélère ce qui diminue légèrement la pression. Cette différence de pression créé une force qui pousse la pale, elle se met donc à tourner. Nos pales n'ont pas la meilleure forme qui soit, idéalement elles devraient avoir une forme d'aile d'avion plus aérodynamique qui accentuerait les différences de pression mais vous vous doutez bien que cette forme est beaucoup plus difficile à fabriquer.

Mais à quoi ça sert de vriller les pales ? Pour faire simple, à une vitesse de vent donnée plus l'angle d'une pale est faible plus elle tend à aller vite, au contraire plus l'angle est élevé plus le couple, c'est à dire la force qui tend à faire tourner l'hélice est fort. Vous vous doutez bien que plus un point se trouve loin de l'axe plus il se déplace vite. Si on veut que chaque zone des pales tende à faire tourner l'hélice à la même vitesse et donc optimiser le rendement il faut que l'angle diminue au fur et à mesure que l'on s’écarte de l'axe. Dans notre éolienne l'angle vaut 20 degrés près de l'axe et à peu près 7 degrés au plus loin.

Pourquoi ne pas mettre un générateur directement sur l'axe de l'éolienne comme c'est le cas sur la plupart des éoliennes domestiques ? La principale raison c'est que l'on habite tout simplement pas dans une zone à vent, les jours de grand vent sont rares et si on avait construit une éolienne aussi petite que les éolienne commerciales elle ne tournerait presque jamais. Notre éolienne doit donc capter le plus de vent possible, c'est pour cette raison qu'elle comporte 9 pales alors qu'on aurait pu en mettre seulement 3 et qu'elle a un diamètre de deux mètres. Elle est donc extrêmement sensible au vent et commence à tourner avec un vent imperceptible de 3Km/h. En contrepartie sa vitesse de rotation est souvent faible et il aurait fallu un énorme générateur pour produire un fort courant avec une si faible vitesse. On est donc obligé d'augmenter la vitesse de rotation du générateur avec un engrenage pour produire une puissance exploitable avec un générateur de petite taille. Le fait d'augmenter la vitesse du générateur permet de mieux exploiter la puissance du vent mais ça ne créé pas d'énergie en plus.

Ça ne va pas vous surprendre mais pour tourner une éolienne a vraiment besoin de vent ! Pourquoi on vous dit ça ? Parce que la puissance du vent n'est pas proportionnelle à sa vitesse. Lorsqu'un objet est en mouvement il possède de l'énergie cinétique, cette énergie double quand la masse double et se multiplie par 4 quand la vitesse double. C'est aussi valable pour le vent sauf que quand sa vitesse double la masse qui circule double aussi. On peut donc démontrer qu'avec deux fois plus de vent on produit 8 fois plus d'énergie, la puissance augmente avec le cube de la vitesse ! Un exemple avec notre éolienne, si le vent est homogène à 10Km/h la puissance qui l'atteint est de 40W et si le vent va à 20Km/h cette puissance vaut 320W, la différence est incroyable ! Imaginez alors une rafale de vent à 100Km/h, la puissance qui atteindrait l'éolienne vaudrait 40KW.

Pour 20Km/h la puissance du vent qui circule dans le disque de l'éolienne vaut 320W mais est-ce que l'on peut vraiment produire 320W d'électricité ? Et non, ça serait trop beau. Une éolienne ralentit le vent pour tourner, plus elle le ralentit plus elle récupère d'énergie. Cependant plus on ralentit le vent plus plus le débit est faible. Il y a donc un compromis que l'on appelle la limite de Betz. Une éolienne parfaite doit ralentir le vent au tiers de se vitesse et le rendement idéal est de 59%. En pratique il est encore beaucoup plus faible à cause des frottements de l'air et de l'angle des pales qui n'est pas toujours adapté à la vitesse du vent.

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