L'Eolienne

Histoire et Fonctionnement.

I - Un peu d'histoire

On estime que le principe de l'éolienne était déjà connu en 200 avant J-C, chez les Perses qui utilisaient alors des moulins à vent afin de moudre le grain.

Il faut attendre le XII° siècle pour voir les premiers moulins à vent apparaître en Europe. Les paysans les utilisaient pour échapper aux impôts taxant l'utilisation des cours d'eau sur les terres seigneuriales.

La première éolienne destinée à produire de l'électricité est construite par Cleveland en 1887. Composée de 144 pâles et d'un diamètre de 17 m, elle ne produisait que 12 kW

1.pngPremière éolienne à produire de l'électricité

C'est le météorologue danois Paul la Cour qui va améliorer le système en 1891. Il est considéré aujourd'hui comme le père de l'éolienne.1-2.jpg

Paul la Cour

C'est la crise énergétique durant la seconde guerre mondiale qui va permettre à l'éolienne de se relancer. Johannes Juul, un des élèves de Paul la Cour, va construire en 1956 la première éolienne à produire du courant alternatif. Composée de 3 pâles et d'une puissance de 200 kW, c'est elle qui a inspiré les éoliennes d'aujourd'hui.

Nous pouvons aussi parler de l'éolienne de Darrieus, du nom de l'ingénieur français. Construite en 1983, elle fut la seule éolienne à axe vertical jamais construite. L'avantage était que l'éolienne pouvait capter tous les vents, d'où qu'ils viennent. Malheureusement, un fort coup de vent l'a rendue inutilisable en 1992.2-1.jpg

II - Le fonctionnement d'une éolienne.


Nous pouvons décomposer l’éolienne en trois grandes parties :

 1 : La Nacelle3-3.jpg

1) Rotor : Composé du nez et des pâles, c’est la partie avant de l’éolienne.

2) Pâles : Même si ce nombre peut varier, elles sont généralement au nombre de trois. En effet, il est démontré qu'avec deux pâles, les vibrations sont trop fortes et fragilisent l'éolienne alors qu'avec quatre pâles ou plus, les rendements sont plus faibles. L’action des pâles est donc perturbée par l'air déplacé par la pâle précédente.

3) Multiplicateur : Le multiplicateur de vitesse est indispensable pour une éolienne. La rotation des pâles est de 20 tours/min alors que la production d'électricité se fait autour de 1500 tours/min. Le multiplicateur est donc composé d'un système d'engrenage à trois étages.

4) La génératrice : Reliée au multiplicateur par un arbre secondaire (1500 tours/min), elle transforme l'énergie mécanique en énergie électrique.

5) Mécanisme d'orientation de la nacelle :Composé d'une station météo et d'un moteur de rotation. Ce mécanisme permet d'orienter les pâles de l'éolienne afin d'avoir le meilleur rendement possible

6) Système hydraulique : Dispositifs de sécurité de la nacelle. En cas de danger, le système hydraulique de l'éolienne chute en pression. Dans ce cas-là, les pâles ou l'extrémité des pâles tournent de 90°. Lorsque le danger est passé, il les remet en place. L'avantage de ce dispositif est qu'il marche, même pendant une coupure de courant.

7) Frein : Il permet à l'éolienne de s'arrêter par gros temps. Une éolienne peut tourner dès que le vent souffle à plus de 20 Km/h et est à sa pleine puissance aux environs de 50 km/h. Si le vent souffle à plus de 90 Km/h, le frein stoppe l'éolienne.

 2 : Le Mât4-1.jpg

Il est tubulaire et creux, une échelle s'y trouvant permettant d'accéder à la nacelle par l'intérieur. A sa base se trouve un ordinateur qui permet de contrôler le fonctionnement de l'éolienne. Par exemple, c'est lui qui ralentit ou stoppe l'éolienne en cas de danger. C'est aussi à cette base que se trouve l'équipement électrique qui injecte dans le réseau le courant produit.

3 : Les Fondations5-1.jpg

 

Ce sont des blocs, en béton armé, de plusieurs centaines de tonnes. Ils sont enterrés à environ cinq mètres de profondeur. Pour une éolienne de 80 m de haut, 400 tonnes de béton et de fer d'armature sont nécessaires.

 

 

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