Comment une éolienne génère-t-elle de l’électricité ?

Comment une éolienne génère-t-elle de l’électricité ?

10 novembre 2022 Non Par Bricolage Plus

Avec tant de menaces écologiques auxquelles nous sommes confrontés aujourd’hui, le concept d’énergie éolienne gagne progressivement du terrain. Il est impératif aujourd’hui d’accorder toute la place qu’il faut à ces sources d’énergie renouvelables.

Le vent est essentiellement le mouvement de l’air, qui dépend du soleil. Les modèles de chauffage solaire à la surface de la terre créent ce phénomène. Différents corps terrestres et aquatiques à la surface de notre planète absorbent la chaleur du soleil à des rythmes variés à différents moments de la journée; car, par exemple, pendant la journée, l’air au-dessus des surfaces terrestres se réchauffe plus rapidement qu’au-dessus de l’eau. En se dilatant, cet air chaud monte avec de l’air plus frais et plus dense qui le remplace, créant un mouvement connu sous le nom de vent. Pendant la nuit, nous voyons l’inverse de ce schéma. L’emplacement géographique, la densité de la végétation et l’intensité de la chaleur solaire sont également quelques-uns des contributeurs à la création éolienne. Lorsqu’il est en mouvement, l’air a de grandes quantités d’énergie résultante qui peuvent être utilisées avec profit sous diverses formes et à diverses fins.

Ainsi, le vent n’est pas seulement quelque chose d’agréable que vous attendez avec impatience lors d’une douce journée, mais peut être l’une des formes les plus efficaces de création d’énergie, lorsqu’il est correctement exploité. Puisqu’elle dépend du soleil, l’énergie éolienne est une façon renouvelable et « verte » d’alimenter notre monde. Il peut être utilisé pour créer ou compléter l’électricité et la puissance mécanique.

Le rouage vital dans le processus d’utilisation et de création de l’énergie éolienne pour la production d’électricité, sont les éoliennes. Ces turbines utilisent la mécanique d’un ventilateur inversé. Propulsées par l’énergie du vent, ses pales contribuent à la production d’électricité. La mécanique de base est constituée des pales de la turbine mises en mouvement par le vent et reliées à des génératrices. Enfin, ces générateurs sont utilisés pour transformer cette énergie de rotation en énergie électrique.

Comment ils travaillent:

Les turbines ont généralement deux ou trois pales. Même dans une situation sans vent, les pales d’une éolienne sont positionnées à un angle de 45 degrés afin que la turbine puisse piéger toute l’énergie possible même avec le moindre vent. Au contact du vent, les fronts des pales du rotor (qui ont la plus grande surface) se propulsent à un angle de 0 degré et sont bombardés d’énergie, de l’avant et de l’arrière. Essentiellement, cela crée une pression positive sur le devant des pales et une pression négative derrière elles, provoquant un effet de type aspiration qui à son tour soulève les pales et transfère l’énergie éolienne en énergie cinétique. Cette force fait tourner l’arbre relié aux rotors, créant une forte énergie de rotation qui est convertie en énergie électrique par les générateurs.

Un système de commande électrique relie le générateur. L’ensemble du système canalise l’énergie électrique produite vers des transformateurs haute tension et éventuellement vers le réseau. Ces réseaux sont chargés de fournir de l’énergie à des endroits comme les maisons, les fermes, les usines, les pompes à eau, ainsi que les fournisseurs d’électricité commerciaux.

L’efficacité des éoliennes dépend de divers facteurs tels que l’emplacement, les facteurs géographiques, la mécanique, la forme/taille du rotor, etc. La puissance peut être régulée par une vitesse de rotation constante ou variable, ainsi que par des pales réglables et non réglables. Ce contrôle est essentiel car parfois la vitesse du vent exerce trop de pression sur la turbine, provoquant l’activation des commandes de sécurité et l’application de freins au rotor pour éviter qu’il ne soit endommagé.

Types d’éoliennes :

Les éoliennes peuvent être classées en deux grands types. Bien qu’ils fonctionnent sur le même principe de base, le processus et la conception diffèrent grandement.

Éolienne à axe horizontal (HAWT) : les éoliennes à axe horizontal sont plus largement utilisées et sont le style le plus traditionnel dans la conception des éoliennes, principalement dans les parcs éoliens. Ceux-ci sont généralement utilisés pour alimenter des générateurs électriques, du fait de l’utilisation de réducteurs qui permettent de changer la vitesse de rotation. L’efficacité d’un HAWT est généralement élevée en raison des angles auxquels les pales sont réglées, d’un pas de pale réglable et de la hauteur de la tour (comme des vitesses de vent plus élevées se trouvent plus haut du sol, les tours plus hautes captent généralement plus d’énergie éolienne) . Une turbine horizontale est donc principalement entraînée par un système de pales/rotors, un générateur, une boîte de vitesses, l’arbre et une tour de support.

Éolienne à axe vertical (VAWT) : les éoliennes à axe vertical, comme leur nom l’indique, consistent en un arbre de rotor disposé verticalement. Ceci est également connu sous le nom de style « batteur à oeufs ». Une éolienne à axe vertical s’est avérée très utile aux endroits où la direction du vent a tendance à varier. Cependant, ce type de turbine n’est pas aussi fiable et efficace qu’un HAWT, l’une des raisons étant le faible placement des rotors.