Éolienne à axe vertical - calcul de la puissance

[invite32b0ba0a]

les eoliennes de type savonius sont réputées pour leur faible vitesse de rotation et un couple assez élevé. Dans l'objectif de produire du courant ce n'est pas un point favorable. tru aura sonc interet à favoriser une eolienne haute et de faible diametre plutot que le contraire afin de pouvoir exploiter un generateur electrique performant.
pour une même puissance il est plus facile (economique, leger etc....) de faire un generateur electrique rapide a couple faible plutot que lent à fort couple.
vu les performances des savonius, tru n'as pas interet à perdre de la puissance dans un multiplicateur de vitesse ( lourd, cher et peu fiable par rapport à un entrainement direct)
fred

Tu as raison verdifre mais je me posais la question du rangement de la machine. Il faut quand même un mat pour une horizontale et plutôt costaud si on en juge des tempêtes violentes.(et attention à la hauteur, le socle n'est qu'un rover) Or c'est justement pendant ces tempêtes que quijota a besoin d'une éolienne. D'habitude quand le vent est violent les horizontales sont soit ralenties (orientation des pales ou frein mécanique) soit arrêtées. En ce cas le rendement d'une horizontale chute de façon vertigineuse. On les utilise à bon escient dans des conditions très répandues de vents moyens pour une production régulière et optimale sur une période longue. Ce n'est pas cela qui intéresse quijota dont le rover fonctionnerait au solaire par temps calme ou vent modéré. On a donc besoin au contraire d'une éolienne performante par vent violent, robuste... c'est juste pour cela que je proposais la savonius. A petite échelle, les écarts de poids ne seront pas énormes si on compte la totalité des éléments nécessaires.
Pour le problème de la vitesse de rotation :
on utilise sur ces machines à axe vertical des générateurs multipolaires à aimants permanents qui évitent le recours à un multiplicateur. Bon c'est plus cher mais quand on va sur mars... on n'en est pas à trois euros près !!!

[invitee0b658bd]

bonjour,

on utilise sur ces machines à axe vertical des générateurs multipolaires à aimants permanents qui évitent le recours à un multiplicateur. Bon c'est plus cher mais quand on va sur mars... on n'en est pas à trois euros près !!!

pour une puissance donnée, le poid du generateur depend directement du nombre de poles donc de la vitesse de rotation, vu le prix du kg rendu sur Mars, ca vaut le coup de chipoter sur quelques grammes.
il y a quand même une incoherence dans le cahier des charges.
l'eolienne est prevue pour fonctionner par temps de tempete martienne, si elle est dimentionnée pour ces conditions quel est l'interet de la replier ?
fred

[invite716b3744]

bonjour,

l'eolienne est prevue pour fonctionner par temps de tempete martienne, si elle est dimentionnée pour ces conditions quel est l'interet de la replier ?
fred

Le truc ce serait de la replier par temps calme, pour ne pas qu elle fasse d ombre aux cellule photovoltaiques disposees sur le toit du rover, c est a dire a la base de l eolienne,
Pour une eolienne a axe horizontal tripale le pb de l ombre n est pas critique, mais pour un savonius c est quasi obligatoire

[invite32b0ba0a]

bonjour,
l'eolienne est prevue pour fonctionner par temps de tempete martienne, si elle est dimentionnée pour ces conditions quel est l'interet de la replier ?
fred

D'évidence, le fait de la replier permet un meilleur conditionnement pour le transport. Je n'ai pas toutes les données (même très peu!), mais suivant les vitesses de vent qui justifient l'utilisation de l'éolienne sur mars on pourrait avoir même sur une savonius de rayon réduit une vitesse de rotation autorisant un petit générateur. Je pense qu'avec des matériaux adequats on peut réaliser une savonius très légère avec un niveau de performance satisfaisant. Un tripale risque d'exploser par tempête... la performance a son revers, c'est l'extrème sollicitation mécanique des pales!
Le problème n'est pas ici de déterminer qu'elle est la meilleure éolienne dans l'absolue, mais celle qui répond le mieux à toutes les contraintes.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite716b3744]

Pour le problème de la vitesse de rotation :
on utilise sur ces machines à axe vertical des générateurs multipolaires à aimants permanents qui évitent le recours à un multiplicateur. Bon c'est plus cher mais quand on va sur mars... on n'en est pas à trois euros près !!!

En effet c est ce type de solution qui est envisagee avec des des generateurs multipolaires, plutotot qu avec des multiplicateurs

Merci pour vos reponses
Quijota

[invitee0b658bd]

bonsoir,

Je comprends pas vraiment physiquement en quoi un savonis de plus faible rayon et de plus grande hauteur tourne plus vite qu un savonius de plus grand rayon et de plus petite hauteur???????
Je pensais que la vitesse de rotation (au niveau du mat, c est celle qui nous interesse) etait fonction seulement de la surface d exposition au vent et non specifiquement de la hauteur et du rayon????

la vitesse de rotation (omega) est la même sur tout le solide en rotation au pied du mat ou en bout de pale.
ce qui nous interesse la, c'est la vitesse circonferencielle ou tangentielle.
la vitesse lineaire d'une aube de l'eolienne ne va dependre que de la vitesse du vent ( pas forcement une relation simple)
la vitesse de rotation va etre une relation dans la quelle va entrer un terme en 1/R avec R = distance à l'axe du centre de poussée d'une aube.
donc plus R est faible plus la vitesse de rotation va etre élevée.
avec une vitesse de rotation élevée on peut reduire le nombre de poles de l'alternateur on gagne alors les poids suivants:
poid de l'aimant
poid du cuivre
poid du circuit magnétique

pour ce qui est de l'ombre sur les cellules.
l'ombre portée par un eolienne à axe horizontale serait surtout génante quand le soleil est "haut" donc quand les cellules sont efficaces. quand le soleil est "bas" , l'ombre de l'eolienne est reportée hors du rover
fred