Sur ce site
http://ventderaison.com/questions.html
il est dit qu'EDF fait tourner les éoliennes pour se débarasser d'un "courant excédentaire"...
Est-ce vrai ? Si oui pourquoi ce courant excédentaire n'est-il pas stocké puis réutilisé plus tard, parce que le stockage de l'électricité coûte trop cher ??
Merci pour votre réponse...
Bonsoir
Parcequ'il est impossible de stocker du courant !
Et les batteries me direz-vous ?
Les capacités sont si faibles et le rendement si mediocre que cele ne vaut pas la peine
sur un champ d'éoliennes arrétées faute de vent, on entraine quelques rotors électriquement, pas du tout pour dépenser du courant, mais pour qu'à la première brise l'éolienne puisse produire un peu d'énergie et ainsi à aider les autres à se mettre à la bonne vitesse.
Il ne faut pas perdre de vue que les eoliennes doivent tourner en vitesse synchronisée avec le réseau et que cela complique beaucoup la génération d'énergie. C'est ce qui a entrainé l'adoption d'eoliennes à trois pales car leur moyeux est calqué sur celui des hélices tripales et à pas variable des avions. Ils sont excessivement couteux et fragiles doivent en particulier être remplacés très souvent.
Les éoliennes indépendantes du réseau, servant par exemple à pomper de l'eau peuvent tourner sans qu'il soit necessaitre d'en régler la vitesse et elles ont de meilleurs rendements, car elles ont davantage de pales et interceptent mieux le déplacement de l'air.
Tu peux calculer le rendement énergétique d'une éolienne en utilisant la "formule de Betz" que tu dois pouvoir trouver sur Google ou sur wikiepedia
Bonsoir,
Tiens, "trés souvent" represente combien d'heures de maintenance et/ou de changement dans la durée de vie de l'éolienne ?felichaIls sont excessivement couteux et fragiles doivent en particulier être remplacés très souvent.
Si confirmé, les calcul de rentabillité en tiennent ils compte ?
Merci
@+
Dans les villages gaulois, ils ne sont jamais tous d'accord. Jules César
dans le cas des helices d'avion les normes de sécurité imposent sans exception des remplacement toutes les 10.000 heures effectives (si mes souvenirs qui ont trente ans d'âge ne me trompent pas). Pour les éoliennes; les impératifs de securité sont surement plus élastiques, le poids de l'ensemble a moins d'importance et on doit pouvoir laisser davantage de matiere d'usure. Cela permet peut être de les faire durer deux fois plus longtemps, mais je pense qu'il faudrait le faire préciser par un constructeur sérieux.
Je suppose aussi que ce materiel est soumis aux controles légaux (Service des Mines, APAV,....) et doivent être en mesure de communiquer au public les règles d'exploitation et de sécurité.
J'en reste sans voix. C'est de la propagande anti-edf qui ne grandit pas ceux qui racontent pareilles âneries.Envoyé par dazhoid
Edf, mais il n'est pas le seul, fait tourner ces éoliennes pour éviter la détérioration de l'arbre de l'alternateur à l'arrêt. Sur une grande éolienne, à l'arrêt, l'hélice marquerait le palier et entraînerait la détérioration rapide de celui-ci. Il est préférable de laisser tourner au ralenti les hélices. D'accord, c'est de l'électricité qui est consommée, mais dans tous les cas, c'est préférable à devoir changer un arbre ou pire à voir une hélice s'envoler.
Mais de telles méthodes ne m'étonnent pas, çà fait plus de 30 ans qu'elles ont montré leur efficacité au sujet du nucléaire, alors pourquoi se priver !
Nous avons parlé à de très nombreuses reprises des problèmes engendrés par le stockage qui parfois augmentent même les pollutions.
Financièrement, au contraire c'est une très bonne opération. Prenons le cas d'un MWh produit à une heure de faible consommation: il sera vendu 30€ environ sur le marché. Le même en heure de pointe peut valoir 80€. Même si le rendement sera de 60%, le rendement financier justifie à lui seul le recours à l'opération.
Dernière modification par Narduccio ; 07/01/2007 à 14h10.
"Une théorie n'est scientifique que si elle est réfutable". Karl Popper
Bonjour,
On en apprend des choses sur un forum scientifique ...
Ca ne vous est pas venu à l'idée d'imaginer que les éoliennes tournent pour produire de l'électricité et non pour en consommer ???? Une éolienne commence à produire de l'électricité à 3.5 m/s (12.6 km/h) et la vitesse du vent à hauteur du moyeu de l'hélice soit au moins 50 m est pratiquement le double de la vitesse du vent à hauteur du visage, donc même quand on a l'impression qu'il n'y a pas de vent au sol, il y en a tout de même suffisamment pour produire de l'électricité. Une éolienne s'arrête quand la vitesse du vent descend en dessous d'un certain seuil, pas la vitesse instantanée, mais la vitesse moyennée sur un certain temps, en général 10 minutes, de manière à éviter les arrêts et redémarrages intempestifs.
Désolé felicha mais tout cela n'est que le reflet de votre imagination et non la réalité. La plupart des éoliennes, et non la totalité, ont trois pales surtout pour des raisons d'esthétismes, sinon on trouverait beaucoup plus souvent des éoliennes bipales qui présentent beaucoup d'avantages techniques. Rien à voir avec l'aéronautique pour laquelle les problèmes de sécurité sont sans commune mesure avec ceux de l'éolien. Le mécanisme de variation du calage des pales pour les éoliennes qui en sont munies (pas toutes) est totalement différent de celui d'une hélice d'avion, d'abord par la taille, ensuite par la durée fonctionnement qui est de plus de 150 000 heures pour une éoliennes. Ces mécanismes hydrauliques ou électriques sont très robustes et tombent très rarement en panne. La disponibilité moyenne d'une grande éolienne est en moyenne de 98 %, chiffre souvent garanti par le constructeur, ce qui veut dire qu'on ne s'amuse pas à changer les organes sans arrêt.
Les éoliennes de pompage n'ont absolument pas un meilleur rendement que les éoliennes à trois pales c'est exactement l'inverse. Le rendement d'une hélice n'est pas uniquement lié au nombre de pales c'est beaucoup plus compliqué que cela.
La limite de Betz, comme son nom l'indique, fixe une limite mais ne permet pas de calculer la puissance d'une éolienne.
D'abord, ce n'est pas Edf qui décide de faire tourner les éoliennes ou non mais l'exploitant, ou à la rigueur le RTE si celui si décide de délester une partie du réseau pour une raison ou une autre.
Ensuite à l'arrêt, l'arbre, ou plutôt le palier porte hélice, ne risque pas d'être marqué car il est prévu pour fonctionner au moins 150 000 heures donc ce n'est pas les petits mouvements dans un sens ou dans l'autre qui risque de l'inquiéter. Changer ce palier implique un chantier très important et très couteux, donc si il y a un organe qui est calculé à toute épreuve c'est bien celui là. Changer ce palier implique de démonter l'hélice et certains organes très lourds, même si ce palier coute relativement cher ce n'est rien par rapport à son remplacement, donc on fait costaud.
Mais, le message initial parlait d'eDf. Si tu le désire, je peux te faire un cours sur la gestion d'un réseau électrique. Je connais très bien qui décide de ce qui doit ou pas fonctionner. Je ne pense pas que tu ai déjà eu le plaisir de converser avec un ingénieur réseau temps réel du RTE. Moi : oui.
Ensuite, je présume que tu n'es pas mécanicien.
Un arbre à l'arrêt pèse de toute façon sur son palier et cela d'autant plus qu'il est lourd. On peut limiter les dégâts en faisant des arbres parfaitement équilibrés dans tous les axes. Mais cela ne suffit pas. Augmenter le nombre de pales est une autre solution, mais elle augmente le poids suspendu et donc, par voie de conséquence, elle augmente les problèmes.
Il n'y a que 2 solutions :
- maintenir la rotation avec un petit moteur électrique ou en se servant de la réversibilité de l'alternateur qui fonctionne alors en moteur.
- utiliser une pompe de graissage et de soulèvement qui va maintenir un film d'huile permanent autour de l'arbre.
Les deux solutions consomment de l'énergie.
Pour des arbres légers, on peut envisager des paliers magnétiques ou sur coussin d'air. Les roulements à bielles posent souvent plus de problèmes surtout en cas de variations rapides des vitesses. Les roulements à aiguilles apportent aussi une solution, mais j'ignore si on peut en faire des tailles nécessaires.
Sur une turbine, comme celle qui équipe les centrales nucléaires, la perte des pompes de graissage entraine la détérioration instantanée des paliers, c'est pour cela qu'il y a des pompes de secours qui tournent en permanence.
Sur les turbines à haute vitesse, il y a même des risques de "soudage" des paliers.
"Une théorie n'est scientifique que si elle est réfutable". Karl Popper
Bonjour,
Grand bien te fasse, je n'ai effectivement jamais eu l' honneur de discuter avec un ingénieur du RTE, ce n'est pas réserver à tout le monde d'avoir ce privilège.
Tu remarqueras que j'ai rectifié le message d'origine en citant le RTE comme acteur susceptible d'agir sur le fonctionnement des éoliennes et non EDF je ne m'étais donc pas trompé et je ne vois pas ce que tu trouves de contestable de ce que j'ai dit.
Cette histoire de nombre de pales pour éviter de marquer l'arbre, j'ai comme l'impression que c'est uniquement le fruit de ton imagination, STP cite tes sources d'information.
Il faudrait peut être arrêter de tout ramener à EDF, au nucléaire et aux turboalternateurs, je te signale que le message d'origine parle d'hélice d'éolienne. Si tu peux citer des documents techniques qui parlent de marquage de palier porte-hélice et qui expliquent pourquoi on arrête jamais les éoliennes pour cette raison alors te gène pas, tout le monde demande à apprendre sur un forum scientifique.
PS : Personnellement je ne présume rien sur les capacités des interlocuteurs avec lesquels je dialogue sur ce forum, qu'ils aient eu le privilège considérable de discuter avec un ingénieur du RTE ou qu'ils soient ingénieurs en mécanique, ce n'est pas ça qui compte mais la pertinence des informations et la possibilité de vérifier ces informations.
Dans ce cas, réponds donc sur le fond s'il te plait ; Narduccio a pris la peine de s'expliquer, et pour moi qui n'y connais rien, cela trouve un sens, ça parait logique même.
Tu dis que ce palier n'est de toute façon pas marqué, ou que cela n'est pas grave, je ne demande qu'à te croire, mais pourquoi donc ?
Mais j'ai déjà répondu sur le fond, voir mon message #7. Je ne comprends pas du tout cette polémique autour des problèmes d'arrêt des éoliennes. Il suffit d'habiter près d'un parc éolien (c'est mon cas) pour se rendre compte que les éoliennes sont parfois arrêtées et que cela ne posent aucun problème, c'est aussi simple que cela, pourquoi chercher des problèmes compliqués là où il n'y en a pas ? Et s'il y a problème le plus simple serait de citer les sources indiquant clairement la nature de ce problème plutôt que d'inventer n'importe quoi.
Les déclarations faites sur un site d'opposants à l'éolien sont elles dignes de foi ? franchement il y a plus fiable comme source scientifique. Comment des exploitants d'éoliennes pourraient accepter de faire tourner leurs machines pour consommer du courant plutôt qu'en produire ? c'est du n'importe quoi.
Pour en revenir au message de Narduccio.
Je suis tout à fait au courant de ce problème de marquage de roulement, mais ce n'est pas un problème pour les éoliennes. Ca le serait si le poids du rotor était une charge prépondérante pour le dimensionnement de ce palier, mais ça ne l'est pas.
Si tu veux vraiment des précisions sur la question, je vais essayer d'en donner.
La disposition des élements dans une éolienne type ressemble à ça :
http://www.windpower.org/fr/kids/cho...elle/shaft.htm
Au niveau du design une fois que le rotor est dimensionné, on s'attaque au design de l'arbre porte-hélice, pour cela il y a des méthodes simplifiées et pour les grandes machines des méthodes très sophistiquées qui reposent sur des simulations réalistes de la turbulence, de l'aérodynamique et de la dynamique. Ce dimensionnement est fait en fatigue car le nombre de cycles est extrêmement grand, > 100 millions. En gros ces méthodes conduisent à un diamètre de l'arbre d'environ 1/100 du diamètre du rotor, c'est une indication à la louche mais c'est pour fixer les idées. Ce diamètre important permet de tenir les efforts de flexion alternés duent à l'excentricité du point d'application de la force de poussée aérodynamique sur le rotor, ce point d'application n'est pas au centre car la vitesse du vent n'est pas uniforme sur toute la surface du disque. Ensuite on recherche les roulements ayant un diamètre intérieur égal à celui de l'arbre, on est obligé de faire comme cela à cause d'un simple problème de géométrie.
Prenons le cas d'une éolienne de 50 m de diamètre, donc ayant un diamètre approximatif d'arbre de 500 mm, pour les paliers on considère des roulements à rouleaux avec un diamètre intérieur de 500 mm comme celui-ci : http://medias.ina.de/medias/fr!hp.ec...G;a9IG-hqhw0af
le diamètre intérieur est de 480 mm, mais bon on va pas chipoté pour si peu. La charge statique de base est de 2 240 000 N soit 224 tonneForce, or le poids d'un rotor de 50 mètres de diamètre est plutôt de l'ordre de 10 tonnes, même en considérant le bras de levier entre le point d'application du poids de l'hélice et le premier roulement on est encore très loin (rapport > 10 fois) de la charge maxi en statique du roulement. A partir du moment où la charge radiale en statique est respectée comment pourrait il y avoir marquage du roulement à l'arrêt ?
Si j'ai dit cela, c'est pas pour me la "péter", c'est juste parce que ce n'est pas la première fois que tu essaye de m'expliquer des choses que tu sais que je connais très bien. Je suis un exploitant, mon travail consiste à faire fonctionner des centrales nucléaires, le fonctionnement du réseau fait partie du B.A.BA de ma formation.Grand bien te fasse, je n'ai effectivement jamais eu l' honneur de discuter avec un ingénieur du RTE, ce n'est pas réserver à tout le monde d'avoir ce privilège.
Tu remarqueras que j'ai rectifié le message d'origine en citant le RTE comme acteur susceptible d'agir sur le fonctionnement des éoliennes et non EDF je ne m'étais donc pas trompé et je ne vois pas ce que tu trouves de contestable de ce que j'ai dit.
Cours de Mécanique de première F1, tu accepte comme réponse ou il faut que je te donne les pages. Tant qu'un mobile est en rotation, son centre d'inertie se trouve sur son axe de rotation. Mais quand il n'y a plus de force motrice, dans le cas qui nous concerne, quand il n'y a plus de vent, son centre d'inertie dépend de la configuration des masses qui le composent. dans notre cas, il y a autant de centre d'inerties qu'il y a de pales. Et l'un de ces centres finira toujours par ce trouver sur une verticale qui passe par l'axe du rotor et qui plonge vers le centre de la Terre (c'est du à la gravité). Donc, une hélice tripale aura 3 positions d'arrêt, 4 pour une hélice quadripale, etc ...
Le stator sera marqué à un seul endroit, le rotor sera marqué à 3 endroits différents. En fonction de la vitesse de rotation, des vibrations peuvent apparaitre et les efforts résultants peuvent amener la destruction du palier. Comme on parle de mobiles qui pèsent plusieurs tonnes, voire des dizaines de tonnes pour les plus grosses éoliennes, il est préférable de les maintenir en rotation, ou d'avoir un système performant de pompes de soulèvement. Mais, l'avantage des éoliennes, c'est que leur vitesse de rotation est relativement faible, ce qui diminue l'incidence de certains problèmes, mais les forces axiales générées par les rafales de vents doivent en causer d'autres. Je présume que la butée axiale doit être de très bonne qualité.
Je ne rapporte pas au nucléaire ou à EDF. Tu sais, on construisais des machines tournantes, bien avant qu'EDF soit crées et les lois qui les régissent sont connues, pour certaines depuis Galilé. Alors, les lois de la mécanique ne vont pas changer parce qu'il s'agit d'éoliennes.
Tu vois, tu essaye encore de me faire passer pour un idiot. Un jour, tu comprendra que çà ne sert pas ta cause sur un forum scientifique. Attaque mes arguments, autant que tu veux, mais n'essaye pas de passer pour celui qui a raison parce qu'il pense être le plus intelligent. Tu es sûrement plus intelligent que moi, çà, je le reconnais sans problème, mais c'est pas cela qui te donnera raison.
Tu vois, tu dis une chose et quelques lignes au-dessus, tu fais juste l'inverse ...
"Une théorie n'est scientifique que si elle est réfutable". Karl Popper
l'un empêche l'autre ? J'ai du mal à saisir pourquoi.A partir du moment où la charge radiale en statique est respectée comment pourrait il y avoir marquage du roulement à l'arrêt ?
Bonjour,
Narduccio, il serait peut être plus rapide de tout simplement citer tes sources : par quel moyen as tu appris que l'on évitait d'arrêter les rotors d'éolienne pour éviter le marquage des roulements ? Depuis le début on tourne autour de ce problème, et s'il n'y avait tout simplement pas de problème ?
Une hélice d'éolienne du point de vue de l'arbre de transmission est vue comme un solide indéformable, et donc qu'il y est 2, 3 ou 4 pales ne change rien, le centre de gravité reste au centre. Ce centre de gravité peut se déplacer légèrement à cause de la flexion des pales dans le plan de rotation, mais c'est un problème vraiment marginal. Les efforts aérodynamiques extrêmes sont beaucoup plus importants, au moins 10 fois, que cet effet du poids de l'hélice.
Moi aussi j'ai du mal à saisir ta question.
Si tu consultes les informations données par les sites des fabricants de roulement : INA, SKF etc... tu verras que l'on n'y parle pas beaucoup du problème de marquage, tout simplement parce que si on respecte les charges limites, on ne dépasse pas la limite élastique du métal et il n'y a pas de problème. Dans le cas d'une hélice d'éolienne, il faudrait que l'hélice pèse au moins 10 fois plus pour qu'on commence a envisager qu'il puisse y avoir un problème.
Encore une fois on parle d'un problème qui n'existe pas.
Par définition, tant qu'une charge reste inférieure à sa limite qui est justement calculée pour ne pas marquer la bague intérieure ou l'arbre suivant le montage, il n'y a pas de marquage.
Je trouve ici que BertrandR est particulièrement patient et pédagogue. On est sur un forum scientifique, et on lit du grand n'importe quoi sur des histoires de centre de gravité multiples et baladeurs, etc.Posté par Ryuujin Voir le message
Dans ce cas, réponds donc sur le fond s'il te plait ; Narduccio a pris la peine de s'expliquer, et pour moi qui n'y connais rien, cela trouve un sens, ça parait logique même.
Tu dis que ce palier n'est de toute façon pas marqué, ou que cela n'est pas grave, je ne demande qu'à te croire, mais pourquoi donc ?
Une éolienne à surement des aspects complexes, mais coté roulements, en statique, les charges ne sont pas énormes, en rotation les vitesse sont très faibles, les contraintes de masse et d'encombrement pour le choix des roulements ne sont pas énormes, ... bref, vraiment pas un point dur d'un point de vue ingénierie.
Si on veut trouver des sujets intéressants sur la conception d'une éolienne, je pense que la tenue aux tempêtes, foudre, érosion des pales, rendement, facilité de montage, plage de fonctionnement, font plus carburer les méninges des concepteurs que ses arbres et ses roulements
Le pire n'est jamais certain
Aaaaaahhh, je commencais à me demander aussi si on était sur un forum scientifique ou au Café du Commerce.
Oui on peut trouver de beau thème de travail, rien que le problème de dynamique que repésente le mât flexible sur lequelle s'articule la nacelle (qui pivote pour s'orienter face au vent), l'hélice en rotation et les pales très flexibles qui tournent sur leur axe longitudinal pour le calage variable, le tout excité par le vent et la turbulence... il y a de quoi s'amuser.
Bonsoir,
L'analyse métallurgique fine, de la surface de roulement, peut dire combien de fois l'éolienne a été arrétée dans la vie du roulement.
Evidemment, il ne sagit pas d'un marquage dû au dépassement des charges admissibles par le roulement, mais il existe.
En propulsion navale, dans les enquêtes après des incidents mécaniques aux conséquences importantes on a régulièrement recours à ce genre d'examen (trés) fin de la surface.
@+
Dans les villages gaulois, ils ne sont jamais tous d'accord. Jules César
Quand la vitesse du vent avoisine la vitesse minimum, on démarre l'éolienne électriquement pour qu'elle puisse prendre le vent. (vaincre le couple résistant)
De là, à imaginer qu'elle puisse tourner pour masquer que les 25% d'utilisation ... ?
Sur l'A7
Le nombre de pales:
La meilleure hélice (celle qui donnera le meilleur rendement) est mono-pale, pas facile à équilibrer. On oublie...
La suivante, c'est la bipale, mais...
le problème est l'inertie autour de l'axe vertical de la chose qui varie selon que l'hélice a les pales à la verticale ou horizontale
Bref quand l'hélice change de cap, les effets sont très contraignants, il reste donc à les "contourner" ou à blinder l'hélice, le palier, etc...
(sans parler de la différence de poussée entre la pale du bas et celle du haut).
mais c'est faisable et si c'est bien foutu, ça coute moins cher que 3 pales...
La suivante, ça y est on y arrive, c'est la tripale, qui pour la modique perte de 1% (et encore...) permet d'avoir une hélice plus homogène. Mais bon, 3, c'est plus que 2...
L'esthétique, on s'en moque, 2 ou 3 pales, c'est "juste" un choix de technologie à mettre en oeuvre.
Il y a les 2 au moins jusqu'à 1MW ce qui est déjà conséquent (dans les 60m de diamètre), même si on va vers des machines de 5MW ou plus en offshore.
Le marquage des roulements:
Les roulements étant montés avec précharge, la charge statique, disparait noyée dans la précharge.
De plus, il faudrait être sacrément balèze pour arriver à arrêter une hélice de telle sorte que les bille se retrouve exactement au même endroit.
Le démarrage des éoliennes:
Pour les éoliennes sur lesquelles j'ai bossé, pour démarrer, on positionne le pas à la valeur de démarrage, on desserre le frein et on laisse faire le vent (s'il n'en est pas capable, il ne sera pas non plus capable de produire). l'hélice monte en vitesse, et enfin on couple la machine au réseau (en douceur, pas comme une grosse brute).
Jusqu'ici tout va bien...
Bonjour,
pour revenir sur lme choix du nombre de pales, les 3 pales sont en effet generalement choisies pour avoir des efforts constants lors de l'orientation de" l'eolienne. La matrice d'inertie d'une helice à 3 pales a la même forme que celle d'un disque (c'est toujours vrai à partir du moment ou on à au moins 3 axes de symetrie). 3 pales c'est le plus petit nombre de pales qui permet cela.
De plus, 3 pales arangent bien les choses pour l'amortissement des vibrations.
Pour ce qui est du marquage des roulements, je ne sais pas si le risque de marquage est élevé pour des durées d'immobilisation relativement faibles, mais pour le stockage des gros moteurs électriques il est courant de soulager l'arbre afin de ne pas marquer les roulements.
Pour ce qui est de faire tourner les eoliennes en abscence de vent, pourquoi pas ? Ce pourrait être un moyen , pas trés performant mais déja disponible, de stocker l'energie electrique sur de courtes periodes. Un rotor d'eolienne est un volant d'inertie interessant et les alternateurs synchrones ne sont pas de trop mauvais moteurs.
fred
On ne vient pas de nulle part et il serait souhaitable qu'on n'aille pas n'importe où !
Sauf que pour être synchrone, il faut la bonne vitesse, et que le stockage cinétique passe obligatoirement par des variations de vitesses...
(bon, maintenant, avec l'électronique de puissance, on fait ce qu'on veut...)
Jusqu'ici tout va bien...
bonjour,
en effet, les eoliennes à vitesse constante sont maintenant plus du domaine du musée que de l'exploitation(bon, maintenant, avec l'électronique de puissance, on fait ce qu'on veut...)
fred
On ne vient pas de nulle part et il serait souhaitable qu'on n'aille pas n'importe où !
Bonjour.
Quand il y a trop de vent, les éoliennes ne tournent pas forcément non plus. (tempête au Royaume uni avant hier).
@+
Dans les villages gaulois, ils ne sont jamais tous d'accord. Jules César
Bjr ,
Pourquoi qu'un MODERATEUR ne peut "valider" SON propre fichier ?
Bonne journée
Parce que les droits de modération sont définis par Forum, et que je n'ai aucun droit dans celui ci. L'étiquette étant pour des raisons techniques toujours présente
