Éolien, définition

Énergie produite à partir de la force du vent sur les pales d’une éolienne. Lorsque le vent se met à souffler, les forces qui s’appliquent sur les pales des hélices induisent la mise en rotation du rotor. L’énergie électrique ainsi produite peut être distribuée sur le réseau électrique

Parc éolien en Charente

On parle de parc éolien pour les grandes éoliennes (>20m de haut et 36kVA).

Énergie éolienne, fonctionnement

L’énergie éolienne est une source d’énergie qui dépend du vent. Le soleil chauffe inégalement la Terre, ce qui crée des zones de températures et de pression atmosphérique différentes tout autour du globe. De ces différences de pression naissent des mouvements d’air, appelés vent. Cette énergie permet de fabriquer de l’électricité dans des éoliennes, appelées aussi aérogénérateurs, grâce à la force du vent.

Éolienne horizontale / éolienne verticale

Les éoliennes tournent soit autour d’un axe vertical, ou bien d’un axe horizontal. La plupart des éoliennes actuellement en service sont à axe horizontal. Les efforts de recherche entrepris actuellement visent la mise au point d’éoliennes à axe vertical. En effet, on n’aurait plus à les orienter face au vent, puisqu’elles offrent la même section transversale dans toutes les directions. Cette particularité constitue néanmoins un inconvénient, puisqu’en cas de tempête, il serait alors impossible de protéger le rotor pour réduire la force qui lui est appliquée.

Il existe trois principaux types d’éoliennes à axe vertical. Les panamones à traînée différentielle , l’hélice de Savonius ou rotor en “S” et la turbine éolienne de Darrieus.

Le rotor de Savonius comprend deux, et même parfois trois, pales courbes entrecroisées autour d’un axe central entre deux coiffes d’extrémité. Son principe de fonctionnement repose sur l’utilisation conjointe d’une traînée différentielle et d’une force portante.

Le rotor de Savonius a eu son essor en tant que dispositif facile à monter sur place avec des moyens très simples. Mais en réalité cette simplicité est plutôt apparente que réelle. En effet, des problèmes importants peuvent surgir lors de l’installation d’un rotor inévitablement lourd sur les paliers, ainsi que lors de l’accouplement de l’axe vertical de l’éolienne à une pompe volumétrique (car sa vitesse de rotation est trop faible pour qu’elle puisse être accouplée à une pompe centrifuge). D’autre part, les principaux inconvénients de l’éolienne à rotor Savonius sont doubles:

• son rendement est médiocre, et sa fabrication requiert une importante masse de matériau vue sa taille importante. Ce qui lui confère rapport coût-efficacité moins bon comparé aux autres types de rotors,
• il est difficile de la protéger contre les survitesses en cas de tempête et son envolée en éclats.

La turbine éolienne de Darrieus est munie de pales à section transversale portante qui est profilée d’une manière analogue aux ailes d’un avion. Ces pâles peuvent être rectilignes, dans ce cas la machine aurait un profil en forme de H. Mais en réalité, la plupart des pales d’éoliennes de ce type son en forme de “batteur d’œufs” ou profil “troposkien” tel qu’indiqué sur la figure. Le choix de cette forme s’explique essentiellement par le fait que la force centrifuge due à la rotation aurait tendance à fléchir les pales droites, alors que la forme troposkienne ou le profil en corde à sauter des pales courbes offre une plus grande résistance aux efforts de flexion. Les turbines à axe vertical du type Darrieus ont un très bon rendement, puisque leur fonctionnement repose uniquement sur l’utilisation des forces portantes créées par l’interception du vent par les pales. Comme elles tournent avec une vitesse 3 à 5 fois supérieure à celle du vent, la direction du vent fera avec la surface d’une pale un angle suffisamment petit pour produire une portance et non une traînée. L’éolienne de Darrieus a été précédée par une autre éolienne à axe vertical beaucoup plus rudimentaire à voile triangulaire utilisée dans les Iles Turques et Caïques aux Antilles. Ce dispositif représente une meilleure illustration du principe de fonctionnement de l’éolienne de Darrieus, puisque l’on voit mieux comment les voiles triangulaires produisent une force motrice lorsqu’elles interceptent le vent, tout à fait comme pour un bateau à voile. D’ailleurs, l’éolienne de Darrieus fonctionne exactement selon le même principe.

Éolien, les avantages

Une éolienne plusieurs avantages :
– C’est une énergie renouvelable qui nécessite aucun carburant ;
– Ne produit pas de gaz à effet de serre ou produits quelconques néfastes à l’environnement (aussi bien pour les sols que pour l’air) ;
– Coût de production faible par rapport à l’énergie produite ;
– C’est une énergie décentralisée et proche de l’utilisateur (pertes très faibles lors du transport d’énergie vers le consommateur).
– Occupe une faible superficie au sol ;
– Le système est modulable selon le besoin, et est entièrement démontable ou recyclable ;
– Installée au bon endroit et bien orientée, elle pourra être vite rentabilisé et rentable en baissant votre facture d’électricité ;
– Possibilité de revendre le surplus à EDF ;
– Retour sur investissement à moyen terme ;
– La période où une éolienne produit le plus est l’hiver où les vents sont les plus forts, correspondant parfaitement à la période où la demande d’énergie est la plus importante ;
– LE TAUX DE RECYCLABILITÉ EST DE 98%, CE QUI EN FAIT L’UNE DES ÉNERGIES RENOUVELABLES LA PLUS ÉCOLOGIQUE DU MARCHE.

Éolien rendement

Le rendement d’une éolienne est difficile à évaluer car il dépend de paramètres variables comme la vitesse du vent sur le site d’installation. L’intervention d’un bureau d’étude éolien doit précéder l’installation d’une éolienne. On peut calculer un rendement global moyen qui correspond rapport de l’énergie électrique produite et l’énergie incidente issu du vent. Il se situe généralement autour de 20% pour le petit éolien.

Énergie éolienne, les nuisances

Une éolienne possède beaucoup d’avantages, mais elle est sujette à débat concernant ses nuisances.

Premièrement, il y a la nuisance sonore qui, au fil des années, a beaucoup diminué (suppression des bruits mécaniques par exemple). Le bruit d’une éolienne est constitué avant tout du bruit des pâles qui fendent l’air. En fait, c’est surtout celui créé par l’extrémité des pales. Au fil des années, les constructeurs ont peaufiné la conception des pâles afin de réduire au maximum les émissions sonores, notamment avec les aérogénérateurs à axe vertical qui sont réputés pour leur silence de fonctionnement et un bon fonctionnement dans les vents agités.
Pour chiffrer tout ça, une éolienne domestique en bon état est très peu audible : elle émet environ 40 dB, soit celui du vent des arbres ou en encore celui d’un réfrigérateur moderne.

Ensuite, une éolienne peut aussi représenter une nuisance visuelle de part sa taille ou son design.
Il faut savoir qu’une éolienne possède des formes simples, aérodynamiques et épurées (notamment par sa couleur blanche). Cette nuisance est relatif à chacun : certains vont trouver ça laid tandis que d’autres ne s’en soucie pas.
Paradoxalement, l’Homme d’aujourd’hui accepte dans son paysage plusieurs éléments indispensables à la société moderne comme les autoroutes, lignes électriques à haute tension, château d’eau, émetteurs radios/téléphoniques etc…
Donc pourquoi pas intégrer les éoliennes ? Surtout que ces dernières s’inscrivent dans le processus de transitions énergétiques et de développement durable.