Eolienne tubine pour toiture

[guiart]

Bonjour,

Cela fait pas mal de temps que l'idée de placer une éolienne chez moi me taraude, et depuis peu je m'y interèse de plus près.
J'ai parcouru plusieurs articles, sites, forum, etc pour me familiarisé avec le monde de l’éolien (se n'est pas toujours simple de distinguer le vrai du faux sur le net pour un néophyte!) mais quelque questions reste néanmoins en suspend.
C'est pourquoi j'en appel au connaisseur...!

Mon habitation est située au dessus d'un plateau agricole avec légère pente (plateau de compression), bien dégagé (pas d'arbre ni de batiment sur 2km), et exposé sud/sud-ouest.
D'ailleurs un projet d'implantation d'un parc éolien industriel avez été envisager juste devant chez moi, mais n'a pas abouti suite au plainte des riverains et de la commune.
Je vais réaliser une étude de la qualité du vent (fréquence, direction, vitesse ) pendant une année pour évalué la rentabilité d'une installation domestique.
J'ai fait la demande de permis pour une éolienne classique horizontale de 5kw, hauteur 12 à 15m (à voir) mais je doute que ma demande soit octroyée (on sais jamais).

Par conséquent, ma première idée était de placer une éolienne à axe vertical sur le toit d'un batiment agricole (charpente métallique très solide, avec une hauteur de 12m) situé juste à coté de mon habitation, et de la "dissimuler" dans un "clocher". (J'essayerai de poster une photo d'une réalisation similaire à Temploux en Belgique)
Après une petite recherche "notamment sur Futura" j'ai assez vite compris que les éoliennes verticale ne brillait pas par leurs performances...
- La Savonnieus utilise la force de traînée qui à une puissance inférieur à la force de portance, et qui subit "l'effet de rotation inverse" : la pale qui recule est freinée car elle doit "remonter" le flux de vent. (désolé, je m'exprime avec des mots que je comprend. )
- La Darrieus utilise la force de portance, mais est aussi confronté à "l'effet de rotation inverse" + des problèmes de vibration et de démarrage difficile.

Donc, venons en au fait...
Je me suis dit (dans ma petite tête de constructeur métallique) que je pourrais placer une ou des turbines à axe horizontal sur la pointe de mon toit. Elles bénéficieraient ainsi du toit qui agirait comme un collecteur et alors augmenter la surface de captage, un jeu de pale (stator) redirigerait le flux d'air dans la turbine et protégerait les pales qui recule.
- Je sais que dans ce cas on ne peut capter uniquement le vent de face (à peu de chose près) mais apparemment le vent de sud/sud-ouest est dominant ici (je ne sais pas si c'est comme ça partout ?). Et si le vent venant des autres directions est de mauvaise qualité (fréquence, vitesse,..) ça ne sert a rien de le capter! Un vent sporadique et faible intensité ne produira rien du tout.
- Dans ce système, l'un des inconvénients est que l'on utilise la force de traînée (arrêter moi si je me trompe) qui a un moins bon rendement que la force de portance. Mais je me dit que une éolienne de type Savonnieus ayant une plus grande surface de captage et l'effet de "rotation inverse" supprimé aura tout de même un meilleur rendement qu'une Darrieus utilisant la portance mais subissant l'effet de "rotation inverse". (qui je pense doit être beaucoup plus compliqué à supprimer ou diminuer). Ceci pour une même surface de rotor.

Voici un plan de ce que je tente d'expliquer...

turbine eolienne 1.JPG

La turbine à un diamètre de 1m sur 2m de long. Le toit à une longueur de 7m50 avec une inclinaison de 45°.

turbine eolienne 2.JPG

Je ne demande pas de me quantifié ou de me donner un rendement d'une pareil installation.
Je me doute que je vais être confronté à des pertes charge du à la redirection et à la concentration du flux d'air...

Pourriez vous me donner votre avis sur le principe .

Et merci pour ce que j'ai déjà appris ici ainsi que pour ce qui reste à venir.

PDF supprimés : les illustrations doivent être postées uniquement dans un format graphique.
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[guiart]

Bonjour,

personnes n'a d'avis? même mauvais, c'est tout l’intérêt d'une critique...

Bonne journée

[PIXEL]

je ne suis pas un spécialiste de la chose , mais....

ce que je constate avec cette structure , c'est " qu'à la louche" un petit tiers des pales est active
au temps t , le reste est à l’abri du vent.


c'est bien pourquoi la structure "moulin à vent" semble rester la plus efficace.

[Mct92mct]

Bonjour,
Je n'ai pas compris par où l'air s'échappait une fois rentré dans ton cylindre pour faire tourner la turbine?
Je dois sûrement être bête...
Cordialement

[A voir en vidéo sur Futura]

[Mct92mct]

Bon, on peut peut être deviner, à l'aide de ton deuxième dessin que le cylindre n'en est pas un de l'autre coté du toit, mais une troisième vue de l'autre coté ça ne ferait pas de mal non?
Dernière chose, ta turbine, elle ne fonctionne qu'avec un seul sens de vent?

[curiosss]

Peut-être réaliser une étude sur maquette ? Tout en faisant attention au fait qu'on ne peut pas extrapoler simplistement les résultats. Mais il y a certainement de la documentation sur le sujet qui pourrait aider.

[guiart]

Bonjour,

haaaa quelques commentaires

je ne suis pas un spécialiste de la chose , mais....

ce que je constate avec cette structure , c'est " qu'à la louche" un petit tiers des pales est active
au temps t , le reste est à l’abri du vent.

C'est tout l’intérêt du stator (ailette fixe devant le rotor), la pale qui tourne en contre-sens du vent est protégée, et le vent qui est capté par la toit est redirigé vers les pales qui tourne dans le bon sens.

Bonjour, Je n'ai pas compris par où l'air s'échappait une fois rentré dans ton cylindre pour faire tourner la turbine?

Le vent sort sur l'arrière qui est libre, la tôle arrière peut-être diminuée ou supprimée c'est à voir... (c'est vrai que ce n'est pas très clair sur les croquis...)

Dernière chose, ta turbine, elle ne fonctionne qu'avec un seul sens de vent?

Oui, actuellement une étude est en cours pour analyser la vitesse , la direction, et la régularité du vent ... Mais ici ça décoiffe! On est dans un couloir très venteux... Plus qu'a attendre les chiffres...

Peut-être réaliser une étude sur maquette ? Tout en faisant attention au fait qu'on ne peut pas extrapoler simplistement les résultats

Je pensais faire une modélisation avec le programme héliciel... Mais il me faudra avant les chiffres de l'analyse sur site.

Mais il y a certainement de la documentation sur le sujet qui pourrait aider.

Ben oui mais malgré mes recherche je n'ai rien trouvé de plus que ce que j'ai exposé ici...


En tout cas merci pour vos retour.

[PIXEL]

C'est tout l’intérêt du stator (ailette fixe devant le rotor), la pale qui tourne en contre-sens du vent est protégée, et le vent qui est capté par la toit est redirigé vers les pales qui tourne dans le bon sens.

ce qui confirme ce que j'écris : 2/3 des pales ne servent à rien , contrairement à la structure en hélice.

[curiosss]

ce qui confirme ce que j'écris : 2/3 des pales ne servent à rien , contrairement à la structure en hélice.

Sauf que là on parle de l'efficacité du système proposé, et pas de toute autre solution. Il n'a peut-être pas envie de se faire des ennemis chez ses voisins (qui ont voté contre le parc d'éoliennes).

S'il y a assez de vent pour accélérer les pales du système proposé, alors pourquoi pas. Et s'il s'avère que c'est finalement rentable alors ce serait une solution de plus à proposer dns les endroits où pour x raisons il est hors de question de mettre une éolienne trop visible.

[curiosss]

J'ajouterai qu'il faut jouer aussi sur la dépression derrière la maison. Trop enfermer l'arrière du système vous priverait d'en profiter. Il y aura des tests à faire sur la meilleure amplitude d'ouverture, de sa forme, etc...

[Dynamix]

Salut
Si l' expérimentation et le "do it yourself" ne sont pas tes motivations premières , une éolienne de moins de 12 m peut être rentable dans une zone très ventée .
http://hmf.enseeiht.fr/travaux/CD091...oupe1/node/126

[guiart]

Bonjour,

c'est bien ça Curiosss, le but ici est de rester discret sinon j'aurai déjà planté une tripale classique. Elles ont fait leurs preuves niveaux rendement comparé au autre système ...
Concernant le design du rotor, ici ce n'est qu'une première ébauche pour expliqué le principe. C'est sure qu'une modélisation est nécessaire pour trouver le meilleur compromis.

Dynamix, il est super ce lien, ça donne une première idée du résultat qu'il faut atteindre.

Merci pour vos commentaires, ça me comforte dans le fait que ce ne soit pas totalement loufoque.

[calculair]

Bonjour

L'energie cinetique du vent est E1c = 1/2 M V1^2

M est la masse d'air interceptée = S d V ou S est la surface d'entrée de la turbine , d la densité de l'air et V la vitesse de l'air au niveau de la turbine

Comme la turbine va absorber une partie de l'énergie l'énergie cinétique de l'air en sortie est E2c = 1/2 M V2^2

L'energie recuperée ( perte de charge incluse ) E1C - E2c = 1/2 M ( V1^2 - V2^2 )

[guiart]

Joyeux Noël!

merci pour ces formules, j'en prend bonne note.