Comment fonctionne une éolienne ?
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Sommaire
L’utilisation des énergies renouvelables est encouragée par le gouvernement depuis plusieurs années. De plus en plus de Français sont également motivés à réduire leur facture d’électricité en exploitant une énergie à portée de main comme le soleil ou le vent. L’utilisation de l’éolienne figure ainsi parmi les meilleures solutions préconisées, notamment dans les zones bien exposées au vent, puisqu’elle est aussi performante que facile à mettre en place pour la production d’électricité domestique. Par ailleurs, bon nombre d’entreprises et de collectivités possèdent un parc éolien qui leur permet de produire toute ou partie de l’énergie dont elles ont besoin pour fonctionner.
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Qu’est-ce qu’une éolienne ?
L’éolienne est un appareil qui produit de l’électricité à partir de l’énergie cinétique du vent. Le dispositif comprend un mât fixé solidement au sol et qui porte une nacelle ou un arbre portant :
À l’extérieur on retrouvera :
- un rotor avec une commande et un moyeu ;
- 2 ou 3 pales.
À l’intérieur, le dispositif comporte :
- Un générateur ;
- un multiplicateur ;
- un frein ;
- un transformateur.
Un système d’orientation placé en dessous de la nacelle permet de tourner la nacelle dans la bonne direction. Parfois, un aileron est posé à l’arrière pour diriger automatiquement l’éolienne vers le vent, à l’instar d’une girouette.
Une armoire de couplage au réseau électrique est installée au pied du mât. Par ailleurs, un câble permet de relier le générateur au caisson.
Il existe deux type d’éolienne : celle à axe vertical et celle à axe horizontal. Le premier ne nécessite pas obligatoirement d’être tourné vers la direction du vent pour fonctionner.
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Comment l’éolienne produit-elle de l’électricité ?
Pour faire simple, on dira que la puissance du vent entraîne le rotor qui à son tour actionnera le générateur. C’est ce dernier qui produira l’énergie électrique. L’électricité obtenue est en principe du courant alternatif. Le transformateur aura en charge de moduler la tension électrique afin que le courant soit adapté aux lignes du réseau.
Plus le vent est fort, plus les pâles tourneront vite et plus l’électricité produite sera en quantité. Néanmoins, le vent devra souffler au moins à 15 km/h pour que le système soit efficace. Par ailleurs, par sécurité, le dispositif se bloque automatiquement dès que la vitesse du vent excède les 90 km/h.
L’éolienne doit être placée à un endroit où le vent souffle en permanence, mais à une vitesse modérée. Le site doit être bien exposé, idéalement dans une plaine, c’est-à-dire qu’il ne doit comporter aucun obstacle tel que colline ou montagne, immeubles, etc. Le vent marin est également mis à profit dans les parcs éoliens marins.
En général, une éolienne domestique peut générer une puissance comprise entre 100 watts et 50 kW. Les grandes fermes éoliennes de leur côté, peuvent produire jusqu’à plusieurs mégawatts en fonction de leur taille.
Comment s’effectue le stockage de l’électricité générée ?
L’énergie produite par l’éolienne doit être conservée pour que le parc soit en mesure de répondre aux besoins des consommateurs sans trop solliciter l’usage d’autres générateurs d’appoint. Le système le plus couramment utilisé, et le plus adapté à l’éolienne domestique est la batterie. D’autres dispositifs utilisent toutefois l’hydrogène, l’air comprimé ou une installation hydro-électrique.
Quelles sont les contraintes relatives à l’usage d’une éolienne ?
Si l’éolienne permet de produire de l’énergie d’une manière écologique et gratuite, sa mise en place peut faire face à quelques contraintes.
Le choix de l’emplacement
L’éolienne doit être posée dans un lieu venteux et dont la géographie ne présente pas d’obstacle majeur au vent. Le sol qui porte le mât doit également être bien ferme.
La hauteur du mât variera en fonction du site choisi. En fonction de l’exposition au vent, il peut aller de 10 à une centaine de mètres ou même plus !
Les mesures de sécurité
Par sécurité, les fabricants prennent soin de mettre un dispositif de blocage du rotor dès que le vent atteint une certaine vitesse. Tout bruit inhabituel émis par une éolienne devra inciter son propriétaire à vérifier son système.
Comment s’effectuent l’entretien et la maintenance de cet appareil ?
Comme tout appareil, l’éolienne nécessite des opérations d’entretien et de nettoyage adaptées, notamment pour garantir à la fois ses performances et sa durée de vie. Sélectionnez avant tout une éolienne de qualité et prenez-en soin convenablement. Vous constaterez que vous ne paierez plus de facture d’électricité, ou du moins, vous la réduirez drastiquement pour environ 20 ans.
Ainsi, les petits insectes ainsi que des débris divers portés par le vent peuvent se coller sur ses hélices. Celles-ci, alourdies, tourneront moins vite et seront moins performances. Il est alors essentiel de les décrasser régulièrement.
Le générateur doit également être révisé chaque année. L’intérieur de la nacelle devra être nettoyé. Il faudra contrôler le serrage et la lubrification des différents mécanismes. Les consommables tels que les courroies, les joints, les roulements doivent être vérifiés périodiquement.
Enfin, tout comme la mise en place initiale de l’éolienne, sa maintenance devra être confiée à un spécialiste.
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