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Eolienne horizontale contre éolienne verticale
Écrit par Enerlice   
Lundi, 15 Mai 2017 09:08

Trois différences entre éoliennes horizontales et éoliennes verticales qu'il convient d'avoir à l'esprit lors du choix d'une éolienne.

1°/ Les contraintes de structure des éoliennes

Les éoliennes à axe vertical (VAWT) et les éoliennes à axe horizontal (HAWT) ont chacunes leurs contraintes de structure.

Ainsi, durant chaque rotation, les pales des éoliennes à axe horizontal (Horizontal Axis Wind Turbine) subissent l'effet combiné de la force d'inertie et de la gravité. La direction de la force inertielle est sujette à changement, tandis que la gravité est toujours stable, de telle sorte que les pales des éoliennes horizontales supportent une charge alternative. C'est une importante contrainte de fatigue pour ce type d'éoliennes. De plus, l'éolienne par elle-même qui génère l'électricité est généralement à plusieurs dizaines métres au dessus du sol et cela entraine de nombreux problèmes de réparation et de maintenance de ce générateur.

Quant au processus de rotation des pales des éoliennes à axe vertical (Vertical Axis Wind Turbine), les conditions de réception des effets sont meilleures qu'elles le sont dans le cas des éoliennes à axe horizontal parce que les directions respectives de la force inertielle et de la gravité sont toutes deux constamment stables. En conséquence de quoi les pales reçoivent une charge constante durant leurs rotations, et la longévité s'en trouve grandement améliorée par rapport aux éoliennes à axe horizontal. Le générateur des éoliennes verticales quant à lui est généralement placé juste sous le rotor ou à même le sol. Il est ainsi aisé de le réparer ou de pratiquer sa maintenance ordinaire.

2°/ Le démarrage des éoliennes

La vitesse du vent au démarrage d'une éolienne est un critère important de performance et les opinions les plus communément admises à ce sujet ne sont pas nécessaires parfaitement justes.

Il est communément admis que l'éolienne à axe horizontal démarre aisément. Il a cependant été observé que les éoliennes horizontales de petite taille ont besoin pour leur démarrage d'un vent  d'environ 4 à 5 m/s en moyenne, avec un maximum de 5,9 m/s. Ceci n'est évidemment pas être satisfaisant.

Dans le domaines des éoliennes, il est aussi communément affirmé que l'éolienne verticale souffre d'un mauvais démarrage; tout particulièrement les éoliennes de type Darrieus, qui n'ont pour ainsi dire aucune capacité de démarrage par elles-mêmes. Ceci est un obstacle important au développement commercial des éoliennes à axe vertical. Des observations ont cependant permis des conclusions opposées, et bien configurée, la structure en H spécifique aux éoliennes Darrieus peut démarrer avec un vent de 2 m/s, ce qui est indubidablement préférable au démarrage de l'éolienne horizontale en général.

3°/ Les problèmes environnementaux induits par les éoliennes

Bien que le vent soit par lui-même une énergie propre et bien évidemment compatible avec le souci écologique d'un développement durable pour la planète, la multiplication des fermes d'éoliennes de grande taille n'est pas sans posée de problèmes. Ceux-ci sont essentiellement de deux sortes: ceux qui relèvent du bruit généré, et ceux concernant l'impact négatif sur l'environnement écologique local.

Le rapport de la vitesse du vent et des pales des éoliennes horizontales est générament de 5 à 7. A une telle vitesse, un important bruit aérodynamique est produit par les pales fendant l'air, tandis que nombre d'oiseaux ne réchappent pas à des pales allant à de telles vitesses.

Le rapport de la vitesse du vent et des pales des éoliennes verticales est habituellement de 1,5 à 2, ce qui est nettement plus faible que les modèles horizontaux. De telles vitesses de rotations si faibles ne peuvent produirent de bruit aérodynamique, et sont par conséquent silencieuses. Les bénéfices sont évidents, car cela résout le problème subi par le passé de ne pouvoir installer d'éolienne dans certains lieux comme des emplacements publiques urbains, ou encore à proximité de leix d'habitation, etc. De ce point de vue, les modèles d'éoliennes verticales embrasseront un plus large champ d'application que les modèles horizontaux.

Mise à jour le Vendredi, 19 Mai 2017 06:19