La technologie de nos jours ne cesse de jouer un rôle important. L’énergie renouvelable est l’une des produits de cette technologie, à ne citer que les panneaux solaires, éoliennes, et d’autres sources d’énergie renouvelables, de certaines régions de Madagascar, où la potentialité des conditions requises pour l’installation de ces appareils est favorable L’étude a pour objet de concevoir et réaliser une boite de vitesse B1 à la demande de la société ARTICOM pour la transformation de l’énergie éolienne en énergie mécanique à la sortie de la boite de vitesse. Cette dernière a pour fonction de faire tourner un alternateur qui transformera l’énergie mécanique en énergie électrique.
NOTION SUR LES EOLIENNES
EOLIENNE
Généralités
Définition
Une éolienne est un dispositif qui permet de récupérer l’énergie cinétique du vent. Une éolienne ou un aérogénérateur est un mécanisme permettant d’utiliser l’énergie du vent pour produire de l’énergie mécanique (servant, par exemple, au pompage d’eau) ou bien de l’électricité.
Description : en général le mécanisme est constitué de :
a. Hélice, avec des pales
Les pales sont les premiers éléments qui récupèrent l’énergie cinétique de l’air. Elles transforment l’énergie en mouvement de rotation de l’éolienne.
b. Le pylône,
Le pylône supporte l’ensemble du dispositif et permet de mettre l’éolienne en hauteur, en effet, plus on monte de hauteur et plus le vent sera régulier. Il est solidement fixé au sol grâce à quatre haubans.
c. La boite de vitesse
La boite de vitesse a pour fonction d’accroître la vitesse de l’arbre moteur de l’hélice pour l’entrainer a vitesse constante l’arbre récepteur du générateur.
d. La queue:
La queue est la mise en drapeau. Elle sert à orienter l’éolienne face au vent.
e. Un générateur
Un générateur reçoit l’effort de la boîte de vitesse et qui produit de l’électricité.
Historique
Le mot « éolienne » vient du grec Áἴïëïò (Éole), le dieu des vents. Le terme signifie également « rapide », « vif » ou « inconstant ». Depuis l’antiquité, les moulins à vents convertissent l’énergie éolienne en énergie mécanique. De nos jours, on trouve encore des éoliennes couplées à des pompes à eau. En 1888, Charles F. Brush construit une petite éolienne pour alimenter sa maison en électricité, avec un stockage par batteries. La première éolienne « industrielle » génératrice d’électricité a été développée par le danois Poul La Cour en 1890, pour fabriquer de l’hydrogène par électrolyse. Dans les années suivantes, il créa l’éolienne Lykkegard, dont il avait vendu 72 exemplaires en 1908. Une éolienne expérimentale de 800 KVA a fonctionné de 1955 à 1963 en France, dans la Beauce. Elle avait été conçue par le Bureau d’Etudes Scientifiques et Techniques de Lucien Romani et exploitée pour le compte d’EDF : L’aérogénérateur 800 KVA BEST – Romani. Cette technologie a été quelque peu délaissée par la suite. Il y eut une éolienne raccordée au secteur sur les hauteurs d’Alger (Dély-Ibrahim) en 1957. Ce n’est que dans les années 1970 qu’elle sera relancée, en particulier au Danemark. Le parc éolien de Vindeby, le premier parc éolien en mer au monde, a été construit en 1991 par le fabricant danois Bonus (devenu Siemens Windpower). Le parc de Nysted, un des projets les plus récents, est aujourd’hui le plus puissant parc éolien offshore avec 72 éoliennes et une puissance maximale de 165,6 MW.
Types d’éolienne
Axe vertical
Le type Darrieus repose sur l’effet de portance subi par un profil soumis à l’action d’un vent relatif ; c’est similaire aux forces qui s’exercent sur l’aile d’un avion. On distingue plusieurs déclinaisons autour de ce principe, depuis le simple rotor cylindrique – deux profils disposés de part et d’autre de l’axe – jusqu’au rotor parabolique où les profils sont recourbés en troposkine et fixés au sommet et à la base de l’axe vertical.
Le type Savonius, constitué schématiquement de deux ou plusieurs godets demis cylindriques légèrement désaxés présente un grand nombre d’avantages. Outre son faible encombrement, qui permet d’intégrer l’éolienne aux bâtiments sans en dénaturer l’esthétique, est peu bruyant. Il démarre à de faibles vitesses de vent et présente un couple élevé quoique variant de façon sinusoïdale au cours de la rotation. Une déclinaison de ce type d’éolienne est le Moulinet dont l’anémomètre constitue une bonne illustration. Citons aussi les modèles à écran où on masque le côté « contre-productif » de l’engin. Ce modèle utilise un système d’orientation de l’écran par rapport au vent, supprimant de fait un avantage essentiel des éoliennes à axe vertical. Ajoutons finalement que l’accroissement important de la masse en fonction de la dimension rend l’éolienne de type Savonius peu adaptée à la production de masse dans un parc à éoliennes .
Axe horizontal
Une éolienne à axe horizontal est une hélice perpendiculaire au vent, on a l’image d’une roue très haute constituée par plusieurs pales. C’est ce que l’on appelle une éolienne à axe horizontal. Le plus souvent une éolienne à axe horizontal est utilisée pour les pompages d’eau, pour fournir de l’électricité.. Une éolienne à axe horizontal est constituée d’un pylône qui va supporter l’axe qui porte les pales et les autres pièces. C’est le type le plus utilisé Les installations éoliennes les plus puissantes qui ont été construites sont du types à axe horizontal. Dans les machines à axe horizontal, on peut distinguer :
o Les moulins à vent classiques
o Les éoliennes lentes
o Les éoliennes rapides .
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