type d'éolienne
bonjour à tous,
je suis nouveau sur le site, j'aimerai poser la question suivante si quelqu'un pourrait m'aider :
je voudrais installer une éolienne sur le toit mais je ne sais pas du tout à quoi correspond en watt ou kwatt la force du vent que j'ai obtenu avec mon anémomètre. La vitesse du vent obtenue est entre 28 et 38 km/h soit sur l'échelle de Beaufort une bonne brise n°5. Que dois je acheter.
Dans l'attente de vos réponses, je vous en remercie.
Cocodiles
sur votre toit, c'est pas assez haut, et les vents y sont très turbulent (fatigue excessive de l'éolienne)
votre éolienne, il faut la mettre le plus en hauteur possible, dans un endroit dégagé.
jusque 12m, vous n'avez pas besoin de permis de construire, au delà, il en faut un, et il est fortement préférable d'être au dessus de 12m.
je présume que votre projet est de revendre l’énergie à erdf (sinon, il faut prévoir des batteries en plus, et une réduction drastique de votre consommation électrique), si vous êtes hors zde (zone de développement éolien), le prix de rachat est celui de la vente, c'est à dire env 10 centimes du kWh si mes souvenir sont bon.
hors zde, il y à très peu de chance que se soit rentable.
votre vitesse de vent, vous l'avez mesuré sur combien de temps ?
bonjour,
en fait je suis dans un site isolé, donc je ne revends rien à EDF et le toit de mon bâtiment se situe à enviro 15 m de haut. La vitesse du vent je l'ai prise uniquement en début d'après midi vers 15 h pour 30 mn environ
C'est peu pour estimer une production, il te faudrait beaucoup plus de relevés que ça, idéalement des moyennes sur plusieurs années. Une éolienne ne te servira pas à grand chose si tu n'as du vent exploitable que quelques jours par semaine.Envoyé par cocodiles
ok, si c'est un site isolé, le problème est différent, c'est le seul cas où le petit éolien peut être une solution.
comme bzh_nicolas le précise, une prise n'est pas suffisante pour une estimation correcte.
vous pouvez toujours vous rapprocher de la station météo la plus proche pour avoir une estimation du vent de votre région, mais ça ne vaudras pas une estimation sur place.
le faîte du toit n'est pas forcement la bonne solution, outre le problème que j'ai évoqué, vous risquez aussi de transmettre les bruits et vibrations à la charpente, et votre charpente n'est pas forcement prévue pour supporter les efforts que l'éolienne va produire.
avez vous fait une estimation de votre consommation électrique ?
ne soyez pas si negatif : si il y a du vent une eolienne fait de l'energie ... si ca n'en fait pas assez il suffit de faire une eolienne plus grosse
la reglementation actuelle autorise un pylone d'eolienne de 12m de haut maxi ... mais quand on a un batiment de 15m de haut on ne va pas mettre l'eolinne a coté et plus bas !
attention une grosse eolienne fait un effort enorme , une charpente de toiture normale n'est pas forcement assez solide ... tout depand de la puissance que tu souhaite
quand on veut faire une eolienne tres puissante on prefere la faire loin de la maison pour eviter le bruit et les degats en cas de chute : je trouve que pour une puissance raisonable il vaut mieux profiter de la hauteur de la maison pour avoir plus de vent ... et en cas de chute le meilleur endroit ou l'on est sur quelle ne tombe pas est sont point de depart !
ne compte pas sur moi pour te donner des renseignement sur les eolienne du commerce : je ne vois que des truc trop simple a pas fixe ... je prefere ma fabrication maison a pas variable ... j'en parlerai bientot et ca sera de la publicité
grace au pas variable ca produit de la puissance sur une tres large gamme de vent , et ca ne risque pas de casser par les vent les plus fort
vaut mieux prévoir les coté négatifs que les subir, c'est le seul but de mon intervention.ne soyez pas si negatif
sinon, au hasard des site sweb, j'ai vu une auto-construction en pas variable (je ne sais pas si c'est la votre), c'est assez impressionnant.
dans un lieu isolé ou il faut recharger des batterie par tous les moyen y compris groupe electrogene , toute energie economique est bonne a prendre !
le meilleur moyen de faire une etude de vent est d'installer une premiere eolienne plutot trop petite : elle ne coutera pas plus cher que du simple materiel de mesure et enregistrement , mais au moins elle produira deja un peu d'energie
l'analyse de ces premiers resultat permettra de faire mieux ensuite
ne pas oublier qu'il y a des formule tres simple pour calculer ce que peut faire une eolienne en fonction du vent et du diametre
http://forums.futura-sciences.com/ph...etz-betze.html
bonjour
je trouve l'idée un peu saugrenue pour une petite éolienne ou les régimes transitoires sont de courte durée.je prefere ma fabrication maison a pas variable
un pas variable cela revient à degrader la performance du rotor sauf pour un calage particulier.
cela peut eventuellement s'envisager pour limiter la puissance maxi, il existe cependant des solutions plus simples.
fred
Le pas variable ne se limite pas seulement à l'incidence variable, on peut facilement envisager des volets de courbures commandés ou dimensionnés différemment de l'emplanture au saumon...
On peut donc (moyennant un coût) avoir une hélice à pas variable correctement adaptée à une large plage de vitesse.
Mais de toute façon, un éolienne à pas variable tourne 50% à quasiment le calage optimal, 25% à un calage moins bon, mais lui permettant de gratter un peu de jus aux faibles vitesses, et enfin 25% où de toute façon, il y a trop d'énergie pour tout récupérer, et donc perdre en efficacité dans ces conditions n'est pas catastrophique.
Jusqu'ici tout va bien...
le but du pas variable n'est pas d'optimiser le rendement a toute les vitesse !
il faut le meilleur rendement a basse vitesse : a grande vitesse le rendement n'a plus d'importance : la puissance serait de toute facon trop forte : il suffit d'augmenter le pas (diminuer l'incidence) pour continuer a produire une puissance raisonable , sans provoquer de trop gros effort sur le mat : la force centrifuge tend les pales et les rend plus solide qu'a l'arret ... surtout chez moi avec des articulation inspiré des rotor d'helicoptere
avec un pas fixe , il faut par grand vent mettre l'helice en travers du vent , et ne plus rien produire
je neglige completement le centre de l'eolienne : ne pas oublier que la surface du cercle de diametre moitié , n'est que le quart de la surface
j'en suis donc a des profil de pale constant , tanpis si le centre ne sert a rien : sur les vrais helicoptere c'est la meme chose : il ont des profil de pale constant , sans chercher a elargir ou vriller la base des pales
bizarement les petit helicoptere modele reduit on des pale vrillé et elargie au centre ... est ce une vraie optimisation ou de la simple esthetique
bonsoir,
cette affirmation me semble démentie par le calculil faut le meilleur rendement a basse vitesse : a grande vitesse le rendement n'a plus d'importance :
Si on ne connais pas exactement la distribution des vitesses de vent sur le site, on prend un coefficient de weibull = 2 , on regarde sur la courbe de distribution ou se trouve 90 % de l'energie recupérable (ou 80%) et on dimentionne l'eolienne en conséquence.
(on se rend compte au passage qu'en 10 heures à 10 m/s on produit autant qu'en 1 an à 1 m/s, cela relativise quelque peu l'interet d'être performant à basse vitesse)
Les systèmes de "furling" sont rarement tout ou rien et ont un effacement du rotor progressif. Au moins dans les 30 premuers degrés de rotation du rotor, la puissance en sortie reste quasi constante.avec un pas fixe , il faut par grand vent mettre l'helice en travers du vent , et ne plus rien produire
Ce n'est donc pas parceque le système de furling commence à agir que la puissance produite chute à 0
il y a quand même aussi la solution de simplement freiner suffisement le rotor.
Un rotor freiné "traine" beaucoup moins qu'un rotor à vitesse nominale.
ceci est du au fait que la vitesse de translation de l'helicoptère n'est pas negligeable devant la vitesse circonférentielle de la pale.j'en suis donc a des profil de pale constant , tanpis si le centre ne sert a rien : sur les vrais helicoptere c'est la meme chose : il ont des profil de pale constant , sans chercher a elargir ou vriller la base des pales
ceci n'est pas vrai sur les modeles reduits on en profite donc pour gagner un peu en rendement.
fred
si le but est de faire le maximum d'energie dans l'anné pour vendre a un reseau pret a tout acheter , il suffit de bien exploiter le vent le plus frequent : on oublie les vent faible , et on arrete par vent fort pour ne pas user le materiel !
mais en site isolé ce n'est pas la meme chose , il faut produire le nombre maximum de jour de l'anné , meme dans les periode ou le vent est trop fort tous les jours
si il est important de produire un peu meme par vent faible ca demande un grand diametre : changer de pas est le meilleur moyen pour supporter le vent fort
le furling est une vraie torture pour une eolienne c'est simple dans le principe , mais ca neccessite de faire beaucoup plus solide ... et encore ca ne tient pas si le vent est trop fort
le pas variable permet d'obtenir un bon resultat avec une helice standard , dont regle le pas sans attendre le resultat d'une etude de vent precise
re,
pour info , ci joint la courbe de distribution de la vitesse de vent pour une vitesse moyenne de 8 m/s (a verifier) et un weibull de 2
et la courbe de puissance d'une eolienne type pigott de 1 Kw nominale
fred
Et bien, là on voit clairement que la chose à furling ne donne que pour une petite plage de vent, là où un pas variable donnerait mieux en basse vitesse (si besoin comme sur un site isolé) et qui donnerait mieux au-delà de la vitesse "typique" de la pas fixe, car au lieu de se pourrir en se désorientant (et faire un bruit à se prendre des coups de chevrotine), le pas variable peut réguler et produire de façon quasi constante jusqu'à une limite choisie où la machine est arrêtée (en douceur) pour la mettre en sécurité.
Bref le pas variable est meilleur en site isolé comme en connecté réseau...
Jusqu'ici tout va bien...
bonjour,
je ne suis pas sur que tu aie bien compris la signification des diverses courbes
sur cette courbe, la courbe rouge représente la distribution de la vitesse des vents moyenne 7,5 ou 8 de mémoire et coefficient de weibull 2. c'est une distribution frequente sur des sites bien ventés. (si on a pas de données précises un coeff de weibull de 2 est un bon départ)
pour mémoire, la courbe est normalisée et la surface sous la courbe est egale à 1 par definition.
la courbe bleue represente l'energie contenue dans la masse d'air (chaque point de la courbe rouge est multiplié par AV^3 pour obtenir la courbe bleue)
la courbe bleue represente donc pour un site donné (vitesse moyenne et coeff de weibull) l'energie que l'on pourra extraire pour une vitesse de vent donnée avec une eolienne parfaite.
sur cette courbe la, on ,e parle pas encore de furling, l'eolienne est supposée parfaite selon betz.
fred
des unité sur les echelles ne feraient pas de mal ...
mais ca confirme ce que je pense : si le but est de faire des kwh par ans a envoyer dans un reseau qui accepte tout il faut le meilleur rendement possible au sommet de ta courbe bleue
mais le maximum de jour de vent est au sommet de la courbe rouge ! une eolienne plus grande fesant une puissance suffisante au sommet de la courbe rouge reduira le besoin de stockage sans une enorme batterie ... bien sur une eolienne optimisé pour 5m/s ne suportera pas les grand vent par furling : pas variable obligatoire
la courbe de frequence de vent par vitesse dans l'anné ne suffit pas a choisir la bonne solution , la repartition dans l'anné est importante : avoir 1/10eme du temps a 10m/s est tres bien si c'est regulierement 1 jour sur 10 ... mais si c'est un mois sur 10 c'est plus dur et il faut une plus grosse batterie
sur cette courbe ci,
on observe sur la première partie de la courbe, jusque sensiblement 10 m/s une cubique de forme P = AV^3 (le furling n'a aucun effet).
Les systèmes de furling bien concu n'ont aucun effet à faible vitesse de vent. A basse vitesse seule compte la conception de l'eolienne qui determine finalement le coefficient "A" de la courbe en AV^3là où un pas variable donnerait mieux en basse vitesse (si besoin comme sur un site isolé)
Une eolienne à pas variable ne peut pas esperer rivaliser à vitesse de vent faible avec une eolienne à pas fixe de même surface, sauf si le vrillage des pales est optimisé pour un calage donné et un TSR de l'ordre de 7
[QUOTE]Et bien, là on voit clairement que la chose à furling ne donne que pour une petite plage de vent,[QUOTE] oui, a peu prés la moitié de la plage de vitesse
cette chose à furling à quand même fait ses preuves sous toutes les latitudes et dans les pires conditions possibles (bien sur ce n'est pas high tech)
les eoliennes de type pigott, sont surement, au monde, les eoliennes les plus construites dans la gamme de puissance de 1 Kw.
Pour l'instant, le seul système de limitation de puissance par pas variable qui ait fait ses preuves est le système Jacobs
fred
bonsoir,
reste à savoir pourquoi on limite la puissance d'une eolienne.mais le maximum de jour de vent est au sommet de la courbe rouge ! une eolienne plus grande fesant une puissance suffisante au sommet de la courbe rouge reduira le besoin de stockage sans une enorme batterie ... bien sur une eolienne optimisé pour 5m/s ne suportera pas les grand vent par furling : pas variable obligatoire
On peut quand même facilement remarquer que les hélices d'avion ou les rotors d'hélicoptéres qui sont assez proches des rotors d'eolienne supportent sans broncher des puissance de plusieurs dizaines à plusieurs centaines de KW. Le rotor si il est concu avec soin n'est donc pas la pièce fragile de l'ensemble
Le mat , n'est pas vraiment un enorme problème, les marins en on fait depuis longtemps la preuve.
Le point faible et fragile de l'eolienne est l'alternateur qui si il lache pour une raison ou pour une autre laisse l'eolienne partir en survitesse
qui dit survitesse dit destruction rapide du rotor (les efforts augmentant comme le carré de la vitesse de rotation...)
sachant pourquoi on limite la vitesse il reste aprés à determiner comment et avec quelle fiabilité
la première solution est de dimentionner suffisement l'alternateur pour qu'il puisse toujours encaisser la puissance maximum ptévisible sur le site
donc si on a un alternateur fiable et une charge suffisante à lui brancher dessus en permanence, nul besoin de limitation de puissance.
cerise sur le gateau, un alternateur surdimentionné cela implique peu de pertes joules donc un rendement augmenté
petit bémol, cela fait un alternateur trés cher et on a aucune redondance dans les systèmes de sécurité
Si on accepte de reduire encore un peu la securité de la machine, on peut diminuer la taille de l'alternateur en pilotant en permanence la valeur de sa résistance de charge. On pilote alors indirectement le couple absorbé par l'alternateur et cela permet de jouer sur le TSR donc sur le coefficient de puissance de l'eolienne.
C'est d'ailleurs la voie royale couplé à un système MPPT
Aprés , soit pour avoir une securité redondante ou comme seul système de securité on à les divers systèmes de freinage centrifuge, les pas variables centrifuges et les aerofreins centrifuges. Ces deux systèmes ne marchent bien que sur des eoliennes bipales (qui posent aussi leurs problèmes spécifiques)
le système jacobs, simple fiable et efficace peut aussi être classé dans les systèmes centrifuges
il reste aprés les divers systemes de type furling qu'ils soient pilotés ou automatiques
puis l'arme absolue, le frein à disque .
En terme d'eoliennes, tout ou presque à été essayé (voir le le nombre de brevets deposés) peu de choses marchent reelement
fred
re,
concernant les sites isolés, la facon la plus efficace d'augmenter l'energie produite n'est pas d'augmenter la taille de l'eolienne mais de l'implanter plus haut (la ou il y a du vent) .
Il ne faut pas hesiter à faire un mat de 30 ou 35 m. Le budget est souvent plus faible et la rentabilité meilleure
l'augmentation du vent avec l'altitude est sensible
la formule etant V = V0(h/h0)^alpha alpha dependant de la nature du terrain entre 0.14 et 0.31
la puissance suit alors la même voie P = P0(h/h0)^3alpha
donc passer de 12 à 36 m par exemple augmente la puissance fournie par l'eolienne entre 60 et 200 % selon la nature du terrain.
fred
sur les éoliennes industrielles, les pales sont vrillées, et sans pouvoir réellement le prouver, il y a de grande chance que le profil soit différent, on ne travaille pas à la même vitesse en bout de pale qu'a l'emplanture, un profil convenant aux basses vitesses (emplanture) risque d'être peu efficient à haute vitesse (bout de pale), ça à l'air d'être le cas des enercon , qui présentent des différences tout au long des pales (comme le cas des mini-hélicoptère rc).
benefice= perte car un mat 3 fois plus haut sera au moins 9 fois plus lourd et plus cher
alors que augmenter le diametre pour avoir plus de puissance a basse vitesse ne coute pas grand chose si le pas variable evite de devoir supporter une puissance inutile quand le vent est plus fort
bonjour,
c'est un debut pour un calcul economique sain, la fonction liant le prix et le carré de la hauteur du mat est un peu simpliste mais acceptable pour un calcul de coin de tablecar un mat 3 fois plus haut sera au moins 9 fois plus lourd et plus cher
ps si on ne vas pas plus loin on trouve que c'est rentable d'installer l'eolienne à la cave.
aprés, on peut en effet considerer aussi en premiere approximation que le cout d'un alternateur varie lineairement avec la puissance (en fait c'est un peu moins que lineairement)
que le prix du rotor varie aussi sensiblement lineairement avec son diametre (en realité c'est un peu plus que lineairement)
il reste à trouver les bon coefficients et pas des
ps2: avoir une pale sans vrillage implique que le bout de pale travaille toujours à angle d'attaque elevé. Ce systeme doit normalement s'autolimiter trés rapidement, une augmentation du TSR impliquant un decrochage aerodynamique du bout de pale. Le pas variable dans une telle configuration semble donc être inutile le rotor étant deja muni d'un aerofrein en bout de palepas grand chose
ps3: une pale droite est necessairement trés bruyante en permanence, les vortex de bout de pale étant forcément trés importants.
ps4: une "grande" eolienne "prés" du sol est soumise à des efforts cycliques importants à cause de la difference de vitesse du vent entre le bas et le haut du disque eolien. Ceci implique une conception renforcée du moyeu
fred
J'adore la triche sur la courbe de puissance: glissement de 1m/s flatteur pour la pigott...
Un weibull de 2, c'est tout de même assez "monde des bisounours", souvent il y a des absences totales de vent (impossible à modéliser avec une distri de weibull) et donc un weibull honnête est plus proche de 3 que de 2.
Pour l'hélice à géométrie "planche" (une corde, un angle), je trouve effectivement que c'est scabreux....
Le déséquilibre haut/bas pour une machine sur un mat un peu court peut se compenser à l'aide d'une hélice avec un moyeu oscillant et des pales dont les saumons sont en retrait par rapport à l'emplanture.
(bon, pour la hauteur, j'avais plus de 50m...)
Pour la fragilité de la génératrice, je dirais plutôt que c'est ce qu'il y a entre l'hélice et la génératrice qui est fragile...
Et rien qu'un frein à disque (mono étrier) peut amener des charges radiales à la limite du destructif...
Jusqu'ici tout va bien...
bonjour,
pour le décalage de courbe , j'avais aussi remarqué, voir l'extrait de mon rapport sur la modélisation d'un système de furling.
Pour ce qui est du coefficient de weibull, je suis relativement d'accord , cependant c'est ce coeff qui est utilisé par tout le monde en cas d'absence de données. Rien ne vaut de vraies données !
oui, une geometrie planche + pas variable + moyeu oscillant tout ca sur une petite eolienne ......Pour l'hélice à géométrie "planche" (une corde, un angle), je trouve effectivement que c'est scabreux....
Le déséquilibre haut/bas pour une machine sur un mat un peu court peut se compenser à l'aide d'une hélice avec un moyeu oscillant et des pales dont les saumons sont en retrait par rapport à l'emplanture.
sur l'eolienne Pigott, ce problème est reglé definitivement, le rotor est le moyeu, il n'y a donc rien qui puisse casser entre le rotor et le moyeu. La fragilité reste donc l'alternateur et principalement sa surchauffe par effet joule.Pour la fragilité de la génératrice, je dirais plutôt que c'est ce qu'il y a entre l'hélice et la génératrice qui est fragile...
(le pont de diode est aussi un des elements fragiles dont la destruction peut entrainer celle de l'eolienne)
fred
en passant, la Pigott a un profil vrillé le long de la pale...
