Pose d'éoliennes. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Sources d'énergie alternatives
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Les éoliennes modernes sont des machines qui convertissent l'énergie éolienne en énergie mécanique d'une roue éolienne en rotation, puis en énergie électrique.
Actuellement, deux principales conceptions d'éoliennes sont utilisées (voir figure) : les éoliennes horizontales-axiales et verticales-axiales. Les deux types d'éoliennes ont une efficacité à peu près égale, mais les éoliennes du premier type sont les plus largement utilisées. La puissance des éoliennes peut aller de quelques centaines de watts à plusieurs mégawatts.
Auparavant, les éoliennes utilisaient des éoliennes de type dit "actif" (type carrousel, Savonius, etc.), qui utilisaient la force de la pression du vent (contrairement aux éoliennes précitées qui utilisaient la force de portance). Cependant, de telles installations ont un rendement très faible (moins de 20 %), elles sont donc actuellement destinées à la production.
Les principaux composants des installations des deux types:
- une roue éolienne (rotor) qui convertit l'énergie du flux de vent venant en sens inverse en énergie mécanique de rotation de l'axe de la turbine. Le diamètre de la roue éolienne varie de quelques mètres à plusieurs dizaines de mètres. La vitesse de rotation est de 15 à 100 tr/min. Habituellement, pour les éoliennes connectées au réseau, la vitesse de rotation de la roue éolienne est constante. Pour les systèmes autonomes avec redresseur et onduleur - généralement une variable ;
- multiplicateur - un lien intermédiaire entre la roue éolienne et le générateur électrique, qui augmente la fréquence de rotation de l'arbre de la roue éolienne et assure la coordination avec la vitesse du générateur. L'exception concerne les éoliennes de faible puissance avec des générateurs à aimants permanents spéciaux ; les multiplicateurs ne sont généralement pas utilisés dans de telles éoliennes ;
- une tour (elle est parfois renforcée par des entretoises en acier) sur laquelle est installée une éolienne. Pour les éoliennes de grande puissance, la hauteur de la tour atteint 75 m.Il s'agit généralement de mâts cylindriques, bien que des tours en treillis soient également utilisées;
- base (fondation), conçue pour empêcher l'installation de tomber par vent fort.
De plus, pour se prémunir contre les pannes lors de fortes rafales de vent et d'ouragans, la quasi-totalité des éoliennes de grande capacité s'arrêtent automatiquement si la vitesse du vent dépasse la valeur limite. Pour l'entretien, ils doivent être équipés d'un dispositif de freinage. Les éoliennes horizontales-axiales intègrent un dispositif qui assure l'orientation automatique de la roue éolienne dans la direction du vent.
La taille de l'éolienne dépend de l'utilisation prévue. La principale caractéristique qui détermine la taille de ces systèmes est la puissance de l'éolienne. Par exemple, pour travailler sur le réseau, il est possible d'utiliser des éoliennes d'une capacité de 50 kW et plus.
Les éoliennes de moindre puissance sont généralement utilisées comme éoliennes autonomes. Par exemple, une éolienne pour l'alimentation électrique d'un immeuble d'habitation peut avoir une puissance de plusieurs centaines de W à 10 kW, selon la charge et la consommation électrique. Ces éoliennes comprennent généralement un AB et, dans de nombreux cas, un générateur diesel comme source d'énergie de secours pendant de longues périodes de calme. Les petites entreprises et les villages éloignés peuvent utiliser des éoliennes d'une puissance nettement supérieure. Des turbines de faible puissance (moins de 1 kW) peuvent être utilisées pour charger des batteries et alimenter une petite charge (communications, éclairage, outils électriques, TV, etc.).
Auteurs : Kargiev V.M., Martirosov S.N. et etc.
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