Les Eoliennes

[TroTroRigolo]

Une question pour notre spécialiste du vent; comment fonctionne une éolienne ?

- Quelle est leur puissance electrique (moyenne et max)

- Quelle est la tension et l'intensité "brute" a la sortie du generateur et le type de celui-ci? (avant transformation)

- A quelle vitesse de vent une éolienne se met-elle en sécurité ?

- Comment une éolienne prends-t-elle le vent ? (orientation)

- Les éoliennes que l'on voit arrétées se réinitialise-t-elle seule ? et comment

- Quel est l'entretien a réaliser sur une éolienne ?

- Quel est le cout et la durée d'amortissement d'une éolienne

- Quelle est la durée de vie max d'une éolienne (a ne pas confondre avec la durée d'amortissement)

- ........

En Passant a Allan (km 556 de la ligne Med) je me suis apperçu que je ne connaisais rien a ces betes là........

[BB4100]

Salut, c'est sympa de me faire parler boulot le week end

Une question pour notre spécialiste du vent; comment fonctionne une éolienne ?

Voici déja deux schémas pour comprendre les termes:

- Quelle est leur puissance electrique (moyenne et max)

Il y a le petit éolien: 0 à 39,9 kW, diamètre de 0 à 12m

moyen éolien: 40 à 999 kW, diamètre de 12 à 44,9m

et le grand éolien: 1MW à 5MW (maximum actuel), diamètre de 45 à 120 m

Généralement pour, les moyen et grand éoliens, la hauteur du mât est égale au diamètre du rotor à 10% près.

Lorsqu'on voit une petite éolienne chez des particuliers, elles font autour d'1kW pour 2 m de diamètre, avec un mât de 12 mètres puisqu'au delà un permis de construire est nécessaire (avec étude d'impact et tout le pataquès)

- Quelle est la tension et l'intensité "brute" a la sortie du generateur et le type de celui-ci? (avant transformation)

Une petite éolienne comporte généralement un alternateur synchrone à aimant permanent qui fournit 230 V mono ou 400V triphasé. Dès qu'on monte en puissance, on passe vite à 690V triphasé (alternateur synchrone ou asynchrone) pour éviter les pertes dues aux forts courants.

Pour le courant, tu prends la puissance, la tension de sortie et un cos PHI de 0,90 et tu calcules...

- A quelle vitesse de vent une éolienne se met-elle en sécurité ?

Elle démarre à 5 ou 6 km/h de vent pour se mettre en sécurité à 130 - 150 km/h

Certaines ont un pas variable qui régule la vitesse et en bout de course mettent les pales en drapeau (sans prise au vent) et d'autres font pivoter le saumon (bout) de pâle pour faire aéro frein.

Les grandes machines sont régulées par informatique et servomoteurs alors que les plus petites ont des ressorts qui réagissent selon la pression du vent sur le pales. Enfin, d'autres se tournent du lit du vent.

- Comment une éolienne prends-t-elle le vent ? (orientation)

Les petites éoliennes sont munies d'un safran qui agit comme une girouette. Ces machines sont aussi équipées d'un collecteur au niveau du pivot pour ne pas emmêler les fils lors de plusieurs rotations successives.

Les machines plus grandes sont contrôlées par un ordinateur embarqué dans la nacelle ou le mât. Cet ordinateur contôle en permanence la vitesse et la direction grâce à une girouette et un anémomètre qui équipent chaque machine. Selon les données mesurées, l'ordinateur tourne la nacelle dans le lit du vent avec un ensemble de servomoteurs. Il cale les pâles selon la même méthode.

- Les éoliennes que l'on voit arrétées se réinitialisent-t-elles seules ? et comment

Les éoliennes arrêtés sont

- en panne;

- en maintenance;

- en non production.

Dans les deux premiers cas, elles sont arrêtées manuellement et ne bougeront pas autometiquement.

Dans le troisième cas, la demande d'électricité n'est pas assez forte pour faire tourner toutes les machines ou alors le vent est trop faible ou trop fort.

Si la demande d'électricité est faible, EDF demande l'arrêt de la machine à l'ordinateur central qui commande chaque machine (via internet). Dans ce cas, elle freine et s'arrête et ne bouge plus jusqu'à ce que l'ordre de redémarrer soit donné. Si entre temps le vent à tourné, elle pivote automatiquement et redemarre.

Si les conditions de fonctionnement ne sont pas réuinies, l'éolienne mesure en toujours les données de vent et se remet en route automatiquement dès que possible.

- Quel est l'entretien a réalisé sur une éolienne ?

Comme sur tous les systèmes electromécaniques: vérifications des divers organes, vidange des réducteurs, garissage des parties mécaniques, peinture, mais aussi réparations accidentelles (foudre). Dans ce cas, la machine est arrêtée et les techniciens montent au sommet de la nacelle pour travailler.

Les plus grosses machines ont un atelier aménagé et celles off-shore (au large) ont parfois une nacelle équipée d'une DZ pour poser un hélicoptère. En cas de problème météo, une chambre est aménagée pour loger les techniciens qui resteraient coincés la haut.

Sinon, l'accès se fait... par la porte et puis une échelle dans le mât, ou parfois par un ascenseur (le mât mesure entre 3 et 5 mêtres de diamètre). Une porte est aménagée en haut du mât pour installer un palan.

Ca ressmble un peu à l'entretien d'une locomotive, il s'agit de grosse machine industrielles, une nacelle toute équipée pèse aux alentours de 100t...

- Quel est le coût et la durée d'amortissement d'une éolienne

Une éolienne s'amortit en 15 - 20 ans selon la production.

Pour le coût, il faut compter facilement 6000€ pour une istallation complète avec une petite éolienne domestique de 2m de diamètre sur mat de 12m haubanné, avec tout l'ensemble électrique (régulateur, batteries, onduleur, protections, câbles)

Pour du grand éolien, il faut compter 1 000 000 € par MW pour les machines, plus la liaison électrique 20 000 V jusqu'au poste source le plus proche, plus le transfo de relèvement 20 000 / 63 000, 90 000, 225 000 V pour le raccordement au réseau électrique.

Pour que le projet soit viable, le parc éolien ne doit pas être à plus de 25 km d'une ligne à haute tension.

Lors de la création d'un parc, il y a aussi toute l'étude préliminaire qui arrive facilement à plus de 100 000€ (ce que je fais)

et le phase de chantier avec l'aménagement du terrain et des pistes pour faire venir des semi-remorques de 60m de long et 5m de large ainsi que des grues de 200t.

La réhabilitation du terrain en son état d'origine lors du démantèlement du parc doit être aussi prévue et budgétisée.

- Quelle est la durée de vie max d'une éolienne (a ne pas confondre avec la durée d'amortissement)

Une éolienne à une durée de vie de 20 ans, voire 25 si le vent est régulier et ne fait pas trop souffrir les machines.

Une éolienne en fin de vie peut être renouvelée si un nouveau permis de construire est accordé, mais l'ancienne sera abattue et ferraillée. Bien souvent, les fabricants garantissent leurs machines pour 20 ans.

En Passant a Allan (km 556 de la ligne Med) je me suis apperçu que je ne connaisais rien a ces betes là........

En effet, il ya en a plein. Il y des moyennes dans la zone d'activité entre la LGV et le Rhône (30m de diamètre environ 600 kW) et des plus grandes (40 m de diamètre, 900kW dans les collines au dessus).

J'espère avoir été clair pour les néophytes mdrmdr

Modifié 9 décembre 2006 par BB4100

[Léman-Express]

Cà c'est de l'explication mdrmdr

[francoué]

Salut,

Tu confirmes bien que les gars montent avec une échelle. Un collègue me disait récemment qu'il y avait un ascenseur dans le mât. Je le trouve un peu fin pour y mettre une cabine + les rails de guidage. Ou alors un asenceur à une place (genre torpille ), sans y mettre les outils. okok

[TroTroRigolo]

Merci pour le debut des reponses; c'etait les questions principales mais les autres sont interressantes aussi............ J'ai même un question subsidiaire.... quel est la valeur d'un reducteur ? (vitesse d'entré et vitesse de sortie - en moyenne)

[TroTroRigolo]

Ou alors un asenceur à une place (genre torpille ), sans y mettre les outils.

Oui, oui avec une mèche et un baton de dynamite pour le propulser....... Une mêche coute bien sur, sinon que de temps perdu...

Modifié 9 décembre 2006 par Vinces

[BB4100]

Merci pour le debut des reponses; c'etait les questions principales mais les autres sont interressantes aussi............ J'ai même un question subsidiaire.... quel est la valeur d'un reducteur ? (vitesse d'entré et vitesse de sortie - en moyenne)

Une machine de 90 m de diamètre tourne à 4 à 5 tours/ minute. La génaratrice entre 750 et 1500 tr/minute (ça dépend du fabricant)

Certaines machines n'ont pas de multiplicateur, mais une génératrice de plus de 4 m de diamètre d'une soixantaine de pôles qui peur ainsi fournir du 50 Hz à 4 tr/minute.

C'est technique là, y'en a qui vont pas comprendre... mdrmdr

[TroTroRigolo]

Pour c'est parfait, Merci BB4100

[assouan]

Une machine de 90 m de diamètre tourne à 4 à 5 tours/ minute. La génaratrice entre 750 et 1500 tr/minute (ça dépend du fabricant)

Certaines machines n'ont pas de multiplicateur, mais une génératrice de plus de 4 m de diamètre d'une soixantaine de pôles qui peur ainsi fournir du 50 Hz à 4 tr/minute.

C'est technique là, y'en a qui vont pas comprendre...

Rien compris en effet mais ça ne m'empechera pas de dormir

En revanche, dans la série "dormir en paix" as-tu quelques infos sur les décibels que produisent les éoliennes (je sais qu'il y a beaucoup d'idées reçues - ou pas ? - sur la question) ???

[BB4100]

En revanche, dans la série "dormir en paix" as-tu quelques infos sur les décibels que produisent les éoliennes (je sais qu'il y a beaucoup d'idées reçues - ou pas ? - sur la question) ???

ZE question!!!

Qu'est ce qui fait du bruit sur les éoliennes?

- le frottement aérodynamique des pales

- le réducteur

- le transformateur et l'électronique de puissance.

Le bruit du réducteur a été supprimé avec les avancées technologiques (les engrenages étant silencieux actuellement) ou bien le réducteur à été purement et simplement supprimé (selon les modèles de machines).

Le frottement aérodynamique a été lui aussi très diminué avec les progrès sur la finition de surface et le profil des pales.

Il reste surtout le bruit régulier de le compression de l'air entre les pales et le mât faisant un "wouuuf" à intervalle régulier (et quelques infrasons qui se sont révélés inoffensifs).

Enfin, le transformateur et les équipements électronique de puissance sont soit dans le mât, soit au sol dans un bâtiment à proximité des machines. Le bruit (bourdonnement qui ressemble au bruit d'une locomotive moderne à l'arrêt) se propage moins puisqu'il est émis au niveau du sol.

La règlementation interdit d'installer des machines à moins de 350 m de habitations mais des règlementations locales peuvent les interdire à moins de 500m, voire 800m.

A 500m, on n'entend que le "wouuf" des pales, fortement atténué, l'air ne portant pas beaucoup ces fréquences.

Surtout que l'éolienne ne fait du bruit que lorsqu'elle tourne. Or, elle ne tourne que s'il y a du vent. Et le vent fait lui même du bruit en passant dans la végétation (bruissement de feuilles...) . Ce bruit est souvent bien plus élevé à partir de 200m que celui de l'éolienne.

Il faut aussi savoir que la règlementation interdit les dépassement de bruit de 5 dBA le jour et 3 dBA la nuit.

Le jour, le bruit à l'intérieur d'une maison est de 40 à 50 dBA et à l'extérieur il est facimlement de 60 dBA, surtout par jour de vent.

La nuit, le bruit à l'intérieur tombe à 30 dBA, et à 50 dBA à l'extérieur.

Le bruit d'une éolienne ne pourra être perçu qu'en tendant bien l'oreille. Il faut savoir aussi qu'un bruit régulier devient une habitude, à la manière des personne vivant près des aéroports et recevant 90 dBA dans les oreilles toutes les 5 minutes.

Pour info, le son se mesure en dB (décibels) mais un bruit de 50 dB dans les fréquences basses sera perçu plus faiblement par l'oreille humaine qu'un bruit aigu à 40 dB.

C'est pour ça qu'il esxiste les dBA qui sont pondérés selon la perception de l'oreille humaine ( 40 dBA grave = 40 dBA aigus pour les Hommes)

Le principal problème de chabitation entre riverains et éolliennes est bien sur la covisibilité, mais surtout l'effet stroboscope que peuvent créer les machines en hiver, lorsque le soleil est bas. La machine est située dans l'axe entre le soleil et l'habitation concernée qui voit le soleil clignoter. c'est très pénible et dangereux pour la santé (épillepsie).

[ororboss]

Merci BB c'était vraiment très intéressant!

Même si moi non + comme Assouan je n'ai pas tout compris (ma blondeur m'excuse! )

[BB4100]

Merci BB c'était vraiment très intéressant!

Merci

Même si moi non + comme Assouan je n'ai pas tout compris (ma blondeur m'excuse! )

Justement, c'est l'occasion de demander okok

[ororboss]

Merci

Justement, c'est l'occasion de demander

Ouh la non, c'est que j'ai jamais rien capté à mes cours de physique déjà, alors pas la peine de se faire du mal! okok

[Invité Fabr]

Merci Sylvain. Super interressant cet article tout exprès pour nous. Ton job n'est donc pas si lassant que celà, puisque tu bosses dans les études de cas.

Pourtant tu connais mes sources....

Et donc, les gens qui se mobilisent contre les éoliennes, c'est uniquement pour leur petit cadre...

Car dans le département où je réside, un projet off shore a été rejeté par le président du CG 85, alors que ce même département ne contribue nullement à la production éléctrique générale.

En revanche, des petits parcs commencent timidement à voir le jour, sous une levée de boucliers de riverains situés à plusieurs....kilométres.

C'est l'heure du Jaune, ( pas celui qui annonce un signal d'arrêt, ou, en signalisation lumineuse, un signal éteint...) , alors je file.

Fabrice

[BB4100]

Salut Fabr,

eh oui, certaines rumeurs ont la vie dure... mais il faut savoir qu'au début du chemin de fer et pendant presque 80 ans, certains étaient farouchement opposés au chemin de fer qui allait tonner le torticolis aux vaches ou faire tourner leur lait, les voyageurs allaient explose au vu des vitesses phénoménales pratiquées (alors de 30 km/h max.), ça allair ralentir la rotation de la Terre... bref, on retrouve les mêmes inepties plus de 100 ans après pour l'apparition d'une nouvelle technologie révolutionnaire.

Mais il y a aussi des gens pleins de bonnes intentions prêts à nous louer un bout de terrain pour y mettre des éoliennes, des élus motivés, des associations qui nous soutiennent.

Les arguments des "antis" sont bien souvent démontés méthodiquement car ils ne tiennent pas la route et ne sont fondés sur rien de sérieux.

Il faut surtout voir des jalousies. Avoir un parc éolien sur son terrain rapporte un loyer, sur sa commune ou communauté de communes, ça rapporte des taxes professionnelles et des touristes (eh oui, les éoliennes attirent les touristes). Le pire de tout est lorsq'une personne se lève contre un projet, non pas parce qu'elle y est hostile, mais pour faire barrage au maire avec qui elle n'est pas d'accord .

Donc on compense par des loyers de survol de pales (l'histoire du cerisier dont les branches vont chez le voisin) ou par des indemnités de covisibilité. On règle ça à l'amiable et comme en France tout est bon pour se remplir la bourse, ça marche assez bien...

Proposez 1000€ à quelqu'un qui ne veut pas d'éolienne chez son voisin, vous verrez comment il change d'avis mdrmdr

[francoué]

Proposez 1000€ à quelqu'un qui ne veut pas d'éolienne chez son voisin, vous verrez comment il change d'avis

Tiens, ça me rappelle le tunnel de Vouvray sur la Lgv A. Les vignerons ne voulaient pas du tunnel, ça allait altérer le vin. Un paquet de bivtons sur la table, et il étaient pa opposés. Comme m'as dit un collègue "c'est bien connu, le papier est un bon absorbeur de vibrations". okok

[francoué]

Un p'tit descriptif du montage : http://www.linternaute.com/nantes/magazine...olienne/1.shtml lotrela

[Christophe]

Bonjour !

Les éoliennes dont les pales sont horizontales (Comme un fouet de patissier posé sur une table) sont elles aussi efficaces que les éoliennes classiques ?

[BB4100]

Bonjour !

Les éoliennes dont les pales sont horizontales (Comme un fouet de patissier posé sur une table) sont elles aussi efficaces que les éoliennes classiques ?

Salut Christophe,

non, pas du tout. Elles sont très esthétiques, mais le couple obtenu pour les faire tourner compense tout juste les frottements. Dès qu'on demande de la puissance à la génératrice, l'éolienne cale.

L'emprise au sol est énorme puisqu'elles sont haubanées avec des angles très faibles pour éviter d'accrocher les pales.

De plus, tout le poids repose sur un seul pallier de roulement qui s'use en moins de 24 heures (pour les grosses machines). Comme il faut tout démonter pour le changer, il a été décidé de ne pas continuer dans cette voie.

Enfin, ces machines prennent le vent à partir du sol donc la différence de vitesse (donc de pression) varie énormément entre le bas et le haut de la machine, ce qui impose une contrainte mécanique très forte, nuisible à la productivité déja très faible.

Ce schéma montre la différence de vitesse du ventre selon l'altitude en partant du sol. Plus le sol est "rugueux" (forêt, bâtiments...) plus la différence sera grande et plus il faudra implanter des machines hautes hauteur de mât = 1,2 fois le diamètre).

Au contraire, les éoliennes implantées en mer peuvent être assez basses (hauteur de mat descendant à 0,7 fois le diamètre) puisque la rugosité des pland d'eau est très faible.

[Christophe]

Bonjour BB 4100,

Je pensais à cette éolienne:

Elle est installée sur le toit d'une HLM du Pas-de-Calais.

J'y ai récemment repensé car la radio parlait d'immeubles du futur à énergie positive et éoliennes horizontales installées sur le toit.

De plus, tout le poids repose sur un seul pallier de roulement qui s'use en moins de 24 heures (pour les grosses machines). Comme il faut tout démonter pour le changer, il a été décidé de ne pas continuer dans cette voie.

24 H !? c'est effectivement court et peu rentable.

J'ai trouvé d'autres photos d'éoliennes:

Peut-être pensais-tu à celle-ci qui est posée au sol.

Celles-ci sont très esthétiques:

Apparement on appelle ça des turbines.

Et moi qui ne pensait qu'à l'éolienne classique.

[BB4100]

Bonjour BB 4100,

Je pensais à cette éolienne:

Elle est installée sur le toit d'une HLM du Pas-de-Calais.

J'y ai récemment repensé car la radio parlait d'immeubles du futur à énergie positive et éoliennes horizontales installées sur le toit.

Argh! je ne connaissais pas ça... à mon avis, au ras du toit ça ne doit pas récupérer beaucoup de vent, mais plutot des turbulences. Elle va pas marcher longtemps cette pauvre machine.

De toutes façons, il a été démontré que ce type de machines n'était pas viable. Elles ne récupèrent pas assez de force aérodynamique. La forme la plus efficace est l'hélice. D'ailleurs les fabricants d'avions s'en sont rendu compte...

24 H !? c'est effectivement court et peu rentable.

J'ai trouvé d'autres photos d'éoliennes:

Peut-être pensais-tu à celle-ci qui est posée au sol.

Je pensais exactement à celle là qui a été montée au Canada et dont le prix de maintenance dépasse largement le prix de la machine...

Celles-ci sont très esthétiques:

Apparement on appelle ça des turbines.

Et moi qui ne pensait qu'à l'éolienne classique.

En fait ça s'appelle toujours de éoliennes, et "wind turbines" en anglais, d'où turbines dans quelques traductions.

C'est vrai que les éoliennes à axe vertical sont jolies, elles s'adaptent partout, mais elles ne sont pas du tout viable et ne le seront jamais même avec de gros progrès techniques à cause des propriétés mêmes du système.

Une hélice parfaite récupère au maximum 16/27ème de l'énergie du fluide qui la fait tourner multiplié par viscosité du fluide.

Tout autre système récupèrera moins d'énergie.

L'éolienne à axe vertical ne percera donc, à mon avis, jamais.

[Invité michel p.]

L'éolienne à axe vertical ne percera donc, à mon avis, jamais.

Sauf peut être, posée à l'envers, comme une chignole sans fil ...

Bon, OK mdrmdr

Modifié 25 décembre 2006 par michel p.

[BB4100]

Sauf peut être, posée à l'envers, comme une chignole sans fil ...

Bon, OK

Voilà peut être une utilisation rationelle

(Au fait, que fait ce sujet dans "La SNCF"? )

[xcdt221]

Voilà peut être une utilisation rationelle

(Au fait, que fait ce sujet dans "La SNCF"? )

Pour te faire patienter.... lotrela

[CoCo]

Aaaah, la célébre formule Pa=U*I*racine de 3*Cos ph

Et les puissance utile, apparente... et sin ph

@+

En mono on retire la racine (voila résumé de 2ans d'electrotech) mdrmdr