Éolienne verticale avec stockage d'énergie air comprimé

[Cmenard01]

Bonjour,

J'ai réçament construit une petite éolienne à axe vertical.
Voici les caractéristiques :
- 3 pales de 80cm x 25cm
- les pales sont "colles" a l'axe
Le but final est de stocker cet énergie sous forme d'air comprimé comme alternatif aux batteries.
Le rendement n'est pas le but c'est plus pour le fun.
Je ne compte pas du tout une grande puissance, c'est fait pour alimenter des appareils de l'ordre de grandeur du ~ 10 - 20 w même si plus si l'installation le permet?
Je ne compte pas également sur la vitesse de rechargement de la cuve mais si elle peut se recharger complètement en 24h (à 25 km/h de moyenne) ce serai bien ( le cuve fera environ 50 litres pour 10 bars de pression)

Bon, venons au questions :
1) Es ce que je peut comprimer mon air directement mécaniquement où es ce que je dois passer par un alternateur qui fait tourner un "compresseur"
2) J'ai voulu calculer l'énergie mécanique et éventuellement l'énergie électrique récupérable, mais la étant en seconde actuellement... Je suis totalement perdu. Quelqu'un pourrait de très gentil pourrait me calculer tt sa ou me donner une/des formules avec des explications dignes de mon niveau.
3) Et tout simplement si je trompe totalement sur l'ordre de grandeur estime du dispositif.

Dites moi si ils vous manques des données.
J'ai sûrement écrit des anneries, merci de me corriger avec des explications pour un novice
Je ne cherche pas des calculs de précision, plutôt des estimations même très larges.

Si mes estimations sont surestimés en ben tant pis on reverra en plus petit mais je me répète je ne cherche pas du tout la rentabilité.
Pour finir un point qui me semble plutôt important, c'est le budgets, je compte mettre un budget moindre voir quasi nul. C'est donc du "bricolage" que je veux faire d'où le "le but n'est pas la rentabilité"
Je dispose d'un nessessaire d'outillage mais pas non plus de grosses machines du style tour à métaux ou autre mais je possède par exemple un imprimante 3d au besoin et je ne peut pas travailler le métal au delà de le couper ( a la scie) ou le percer.

Merci d'avance pour vos éventuelles réponses...
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[titijoy3]

Bonsoir,

en conversion d'énergie, moins il y à d'intermédiaires moins il y à de pertes, donc, je pense plus judicieux d'entraîner un petit compresseur directement avec l'aérogénérateur,

par contre, à mon avis il sera nécessaire de fortement démultiplier l'effort, surtout si tu veux obtenir une pression de 10 bars dans ton réservoir..

l'idée du stockage sous forme d'air comprimé ne me parait pas idiote du tout vu que s'il n'y à pas de fuites il n'y à pas de pertes, les pertes seront dans le dispositif de conversion destiné à récupérer/utiliser l'énergie stockée

on trouve chez nos amis chinois des ensembles cylindre/piston qui pourraient peut être convenir à ton montage

[titijoy3]

ce truc là, à condition de faire un montage pour l'entraîner avec l'éolienne pourrait convenir pour pas trop cher :

https://www.aliexpress.com/item/1005...archweb201603_

[Cmenard01]

Ok merci c'est vrai qu'un petit compresseur comme celui-là me paraît adapté.
Pour le démultiplication, j'y avait pensé: j'ai monte un pignon arrière de vélo et une pignon avant pour me rendre compte du couple.
La démultiplication, une idée du rapport ? Peut on le calculer facilement ?
Tien pendant que j'y pense, la vitesse moyenne du vent par chez moi est de 20 km/h mais je pense que a l'endroit où j'ai place mon éolienne cette valeur doit être inférieure car il y a quelques obstacles.
Et pour les calculs de force Méca ?
En tout cas merci de vos réponses pour le moins extrêmement rapide.

[A voir en vidéo sur Futura]

[titijoy3]

il va falloir faire quelques calculs, par exemple, pour ton objectif de 10 bars : 1 bar c'est 1 kilogramme par centimètre carré, donc 10 bars c'est 10 kilogrammes par centimètre carré, à partir de la surface du piston tu peux déduire quelle force est nécessaire pour déplacer le piston sous 10 bars de pression..

[Cmenard01]

Ok, et donc si je calcule la force produite par l'éolienne a une vitesse de vent donne et la force qu'il faut pour faire actionner le piston a 10bars, je pourrai en déduire mon rapport ?

[Cmenard01]

A et il faudra également que je prenne en compte une estimation des frottements ?

[XK150]

Moins de 20 km/h sur votre éolienne ???
On ne peut faire aucune prédiction sans un point vitesse du vent - puissance récupérée sur arbre éolienne - vitesse de rotation correspondants .
Je crains beaucoup que vous ne puissiez rien entraîner du tout ...

[XK150]

A et il faudra également que je prenne en compte une estimation des frottements ?

Oui , hélas et cela est difficile à estimer et va vous consommez toute votre ( faible ) puissance .

[Cmenard01]

Je me suis mal exprimée : il y a 20km/ de vent en moyenne Par chez moi, mais si elle doit tourner a partir de plus que 20km/h et bah tant pis même si je préfère qu'elle tourne plus souvent mais que le débit d'air soit plus petit

[f6bes]

Bsr à toi, Encore faut il qu'elle arrive d'rABORD à vaincre les frottements et containtes de démarrage. (moment résitif)
Bonne soirée

[Cmenard01]

Ok je comprends, et donc pour palier à ça, on peut faire des calculs? Où il faut faire des tests? Où encore, peut on avoir une estimation des frottements et en déduire ce qu'il faut mettre en oeuvre pour les paliers puis ajuster (le rapport de démultiplication par exemple).

[BrainMan]

Bsr à toi, Encore faut il qu'elle arrive d'rABORD à vaincre les frottements et containtes de démarrage. (moment résitif)

C'est clair.
Démultiplier la puissance d'un éolienne de ce type va être délicat.
Par contre, je pense, vu que j'avais déjà réfléchi à une "éolienne" qui pourrait stocker de l'énergie sous forme d'air comprimé (et accessoirement produire de l'eau chaude) qu'on peut améliorer le système.
Si pour obtenir l'énergie, au lieu de faire tourner des pales, on utilise une plaque face au vent, on peut facilement démultiplier la force du vent, vu qu'on a alors un levier naturel (la plaque qu'on prolonge un peu autour de son axe de rotation horizontal).
Quant aux pales, on peut les garder pour qu'en tournant lentement elles se bloquent devant la plaque lorsqu'elle est penchée et qu'elles se débloquent lorsque la plaque est dressée (c'est l'idée et là c'est indicatif, alterner via les pâles l'action du vent sur la plaque, sinon elle resterait penchée sous la force du vent).

[XK150]

Ok je comprends, et donc pour palier à ça, on peut faire des calculs? Où il faut faire des tests? Où encore, peut on avoir une estimation des frottements et en déduire ce qu'il faut mettre en oeuvre pour les paliers puis ajuster (le rapport de démultiplication par exemple).

Avant de commencer des calculs dans le vide , oui , faites un test , déterminer un point de fonctionnement réel : vitesse vent - puissance - vitesse de rotation ( déjà dit au post 8 ) .
Déjà de quoi vous attaquer aux problèmes pratiques réels ... Vous avez de quoi les résoudre ? Vous avez un petit atelier ?
Sans cette base de départ , tout calcul est inutile et restera des élucubrations sans suite .

[titijoy3]

tu pourrais tester avec par exemple 10 tours de l'aérogénérateur pour 1 aller/retour du piston ?

les mini compresseurs du genre de celui que j'ai fourni en lien font environ 120 Watts, ça ferait 12 Watts/tour, ça me semble accessible ?

il faudrait réaliser l'entrainement avec une chaîne, sinon les bagues du compresseur ne vont pas supporter la tension de la courroie,

un pédalier de vélo + un pignon avec un rapport 1/10 peut être ?

[penthode]

hello
le stockage par air comprimé est une absurdité :
par la complexité des systèmes ..
mais surtout par le rendement calamiteux : pertes thermiques de la compression adiabatique

voir l'échec de la voiture à air comprimé (nonobstant l'arnaque organisée autour)

bref le stockage sur un accumulateur reste, dans le conditions actuelles, la moins mauvaise soluce.

[BrainMan]

mais surtout par le rendement calamiteux : pertes thermiques de la compression adiabatique

Ca dépend...
D'une part, au moment de la compression, on obtient de la chaleur directement utilisable pour chauffer, par exemple des douches.
D'autre part, on peut imaginer que l'air comprimé (si on parvient à la comprimer suffisamment, et là il faut calculer la taille minimum du dispositif), qui est de l'air respirable, puisse être utilisée pour la plongée.
Si on prend en compte que le vent est assez constant et souvent fort près des côtes.
On peut imaginer des petites stations côtières dédiées au sport de plongée.

Tout ne tourne pas autour des voitures.

[Cmenard01]

Bonjour,
Voici les données relevées ce matin:
Vitesse du vent: 27km/h d'après Google (es une valeur sur ?)
Vitesse de l'éolienne : 35tr/min en moyenne ( données relevées sur 10min)
Puissance: que veux tu dire par là ?

Ensuite, j'avais vu que le rendement de ce système était médiocre et j'en ai conscience. Cependant,je voulait un système alternatif aux batteries et donc j'ai fais mes recherches et j'ai trouvé 3 systèmes:
Par gravité avec deux cuves à hauteurs différentes qui se déversent l'une dans l'autre quand on a besoin d'électricité et qui remonte l'eau avec une pompe quand on produit de l'électricité. Mais ce système n'est pas réalisable a mon échelle car il faudrait pratiquement deux étangs.
- stockage par hydrogène mais ce système est dangereux et pour avoir déjà essayé de jouer avec sa, compliquer a mettre en pratique
- et il y a l'air comprimé qui est un système a rendement médiocre mais réalisable a mon échelle.

Je répète que mon but n'est pas la rentabilité. De plus avec un accu, cela me reviendrait à plus cher sans compter qu'il faudrait changer les batteries au bout d'un certain temps

Ensuite, je possède en effet un petit atelier.
C'est vrai qu'on pourrait part sur un rapport 1/10 je vais essayer de commander un système de mini compresseur la semaine prochaine.

En tout cas merci de votre aide

[f6bes]

Remoi,
Fa brique d'abord une éolienne dont les pales ne risquent pas de s'envoler (collées...que tu dis !)
Ensuite tu demandes à GOOGLE la puissance THEORIQUE que tu pourras ontenir suivant le flux du vent.

Y a une limite à cela (limite de Blezt....me semble t il)
Mais rien ne vaudra les essais ...si les pales sont toujours là !
Des batteries CORRECTEMENT utilisées...sans ne se changent pas à tout bout de champ.

Bon WE

[titijoy3]

la notion de puissance est importante quand on veut mener un projet d'aérogénérateur, puissance moyenne qui peut être tirée du vent chez toi, puissance nécessaire à ton usage..

je pense que ton montage aura, dans un premier temps, plus une valeur expérimentale et ludique que réellement pratique et utilitaire mais il est bon d'en passer par là,

une donnée intéressante est que quand on double le diamètre du rotor on multiplie la puissance générée par huit, c'est valable pour les aérogénérateurs à axes horizontaux, je suppose que ça l'est aussi pour les axes verticaux

[XK150]

Ce serait bien d'avoir un anémomètre ...
La puissance ? Mais c'est fondamental 20W ? 100W ? 1 kW ? Combien développe l'éolienne pour un vent donné ?
Comment se présente cette éolienne ? Comment est l'arbre de sortie ?
Ce serait bien d'avoir une ou 2 photos .

[Cmenard01]

Pour les photos, je vous en donnerai la semaine prochaine car je suis en vacances actuellement.
Encore une fois, je crois que je me suis mal exprimé : les pales ne sont pas collées, elle sont vissés. Ce que je voulais dire c'est que entre l'axe et l'intérieur de la pale il doit n'y avoir que 2 ou 3 cm.
En attendant d'avoir des photos, je vais essayer de vous décrire l'éolienne :
Les pales sont faites en plexiglass, pour courber les pales, il y a une planche coupée en demi lune au extrémités des pales. L axe est une tige filetée en inox de 8mm de diamètre et de 1 m de long. L'éolienne est monté sur un support en bois qui possède un roulement a billes en haut et en bas.
Je me répète mais le but n'est PAS la rentabilité voir même l'utilité de système et je suis décider a faire un stockage par air comprimé car le but de se projet est de faire une alternative au batteries.

J'ai déjà chercher sur Google comme vous me l'avez dis mais ce que j'ai vu est bien au dessus de mon niveau, je répète, je suis en seconde, pour moi, c'est du charabia et je n'est pas trouvé d'explications qui sont de mon niveau ou encore de formule simplifiée et tt faite. J'ai seulement trouvé pour calculer la puissance électrique mais pas la puissance Méca (je ne sais pas si ça se dit comme sa)

Je pense que je vais acheter le mini compresseur, faire des test avec un rapport 1/10 et voir ce que sa donne.
En parlant de la démultiplication, en trouver une par chaîne de 1/10 en une fois ( pour moins de frottements) ce n'est pas une chose facile car une transmission de vélo est loin de ce rapport.

[titijoy3]

déjà, si tu éloignes les pales de l'axe, tu gagnes en couple et tu perd en vitesse..

et tu obtiens une vitesse de démarrage plus basse

[Cmenard01]

Oui pas bête je ferai cela, si j' éloigné de 20 de l'axe sur chaque pale, ça irai ?
Finalement j'ai trouver une photo sur mon téléphone mais quand je veux l'insérer je vais des "gérer les pièces jointes" ensuite je sélectionne ma photo en haut à gauche et la sa charge pendants une demi heure (j'exagère) et puis ca s'arrête, plus rien alors quelle devrait apparaître dans la liste en dessous.
Je pense que sa vient que je capte rien.