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L’éolienne à axe vertical : de l’énergie propre sur vos toits
A partir d’une importante enquête bibliographique sur les éoliennes, la Fondation Océan Vital s’est engagée dans la transformation et la fiabilisation d’une éolienne du commerce à trois pales à axe vertical. Les recherches portent sur l’augmentation des rendements, l’absence de nuisance sonore, la fiabilisation de l’éolienne dans des conditions de vent supérieur à 150km/h, son intégration paysagère, pour sa parfaite adaptabilité aux besoins énergétiques d’un site et de son environnement...
Des essais d’une éolienne du commerce...
La Fondation Océan Vital a initié son programme éolien à partir d’une enquête bibliographique conséquente de l’existant. Une éolienne du commerce à trois pales à axe vertical a été retenue, présentant les caractéristiques les plus proches de celles recherchées. Fournie par Eole Wind, elle a fait l’objet d’une transformation complète en un produit renouvelé, robuste et apte à être montée sur le 60 pieds Fondation Océan Vital qui finira 10ème du Vendée Globe 2008 !
... à sa transformation et à sa fiabilisation en conditions extrêmes
Les premières décisions ont priorisé le facteur sécurité, via le maintien de l’intégrité des organes du bateau et la sécurisation du skipper en manœuvre. Les travaux projetés, pour la plupart réalisés dans les ateliers de la Fondation Océan Vital, ont porté sur :
• La réalisation de l’éolienne en version carbone ; les liaisons mécaniques par boulonnage entre tripode et pale sont été supprimées et remplacées par une liaison directe par cohésion du matériau.
• La liaison mécanique entre l’aérogénérateur et le générateur électrique : transformée pour donner une assise nettement consolidée à la rotation de l’engin sur son axe vertical.
• Le frein mécanique : ajouté.
• Le système électrique : transformé et rendu compatible avec les besoins énergétiques du bateau.
• La phase d’équilibrage : symétrisation des balourds existants sur la hauteur et sur le diamètre pour une rotation régulière et un arrêt sans retour des pâles. Replacée verticalement, l’éolienne présentait ainsi une rotation uniforme.
> Chronologie du programme
- Réception d’une éolienne à axe vertical
- Eole Wind XX1220
- Démontage de toutes les pièces
- Transformation des hauteurs et diamètres en composite carbone
- Modification des profils
- Renforcement du nominal composite des tripodes et des pâles en carbone
- Changement des pièces mécaniques : mât, axe
- Dépose, étanchéité, changement du câble électrique du générateur
- Remontage - équilibrage : ICAM/Fondation Océan Vital
- Conception d’un système basculant adapté à la gîte du bateau
- Application dans le Vendée Globe avec système autonome en 24 V
- Étude des données : FOV/ICAM
- Démontage après le Vendée Globe
- Analyse mécanique et structurelle
- Qualification du rendement du générateur sur banc de mesure à l’ICAM
- Remontage
- Qualification en soufflerie des rendements aéro. : FOV/ICAM/STB/Garos
- Installation sur la pointe faîtage du "Carré d’Eraole"
- Branchement sur réseau avec revente à EDF.
> Caractéristiques générales
- Puissance nominale : 1,0 kW
- Vitesse de démarrage : 1,5 m/s
- Vitesse nominale du vent : 12,5 m/s
- Nombre de pales : 3
- Vitesse de rotation nominale : 450 tours/m
> Avantages de l’éolienne
- après fiabilisation
- Rendement élevé
- Absence de nuisances sonores
- Encombrement réduit
- Bonne intégration paysagère
> La suite du Programme éolien
Il a pour objectif l’augmentation du rendement de l’éolienne en passant par un développement sur :
- l’amélioration des profils des pâles,
- l’étude d’une génératrice adaptée,
- la conception d’un régulateur ad hoc.
Renforcée en carbone composite, l’éolienne fiabilisée est désormais installée sur le faîtage du Carré d’Éraole, bâtiment bioclimatique de la Fondation, sur le port des Sables d’Olonne. Elle y justifie d’une tenue structurelle remarquable. Ce type d’éolienne peut avantageusement équiper maisons particulières, habitat collectif, bâtiments industriels, bâtiments en sites isolés...
