C’est en 1924, pratiquement au même moment où Georges Jean Marie Darrieus dépose son brevet de turbine à axe vertical, que Sigurd Savonius, un architecte finlandais, mais dont l’esprit était bien plus celui d’un ingénieur et d’un inventeur, développa une éolienne à axe vertical dont le principe porte aujourd’hui le nom, le rotor de Savonuis. Son brevet en fut déposé en 1929.

Un dessin original de Sigurd Savonius

Son principe en est fort simple : deux demi-cylindres placés en sens opposés sur un axe vertical forment des godets. Vu du dessus, le rotor de Savonius dans sa forme la plus basique dessine un S. Le vent vient s’engouffrer tour à tour dans ces godets, produisant ainsi la mise en rotation de l’axe afin de générer de l’électricité. Techniquement parlant, son principe est basé sur un couple aérodynamique induit par l’écoulement du flux d’air dans la structure créée par Savonius.

Bien que les éoliennes à axe vertical (que l’on trouve classées dans la littérature spécialisée sous l’abréviation VAWT, pour Vertical Axis Wind Turbine) soient moins employées que celles à axe horizontal, leurs qualités n’en sont pas moins nombreuses. En ce qui concerne l’éolienne Savonius, c’est sa compacité et son faible niveau de bruit qui frappent en premier lieu, et elle offre, à ce double titre, une grande discrétion une fois intégrée, et ce, même en milieu urbain très dense.

Du point de vue de son fonctionnement, elle démarre et entre en rotation (et par conséquent en production) facilement, même sous le coup de faibles vents. Cette qualité manque à l’éolienne Darrieus; c’est pourquoi celle-là est souvent associée à celle-ci dans une éolienne hybride afin de lui servir de lanceur. Elle offre également une bonne indépendance vis-à-vis de la direction du vent, ce qui lui donne un avantage certain au regard des éoliennes à axe horizontal (aussi catégorisées sous l’abréviation anglo-saxonne HAWT, pour Horizontal Axis Wind Turbine, par opposition à VAWT que nous venons de définir plus haut)

A ses qualités de base, on a ajouté au rotor Savonius original une forme hélicoïdale afin d’en optimiser la prise au vent en rendant celle-ci continue. Et c’est ainsi que l’éolienne Savonius hélicoïdale ainsi obtenue s’est de nos jours répandue dans l’architecture contemporaine. Elle est en effet facile à intégrer, sur un immeuble, un toit, ou encore en haut d’un éclairage public, par exemple, et même couplée à des panneaux solaires. Le mouvement de l’éolienne Savonius, attirant l’œil, mis en valeur par des mises en couleurs adéquates, est utilisé à des fins commerciales et publicitaires.

Malgré leurs qualités, les éoliennes de type Savonius ont des points faibles. Tout d’abord la masse non négligeable du rotor est à l’origine d’un rendement faible dû à l’inertie induite. Mais il y a aussi le principe même de ce rotor qui est en cause, puisque le godet offrant sa face convexe au vent n’est pas, par définition, aussi efficace que celui qui offre au même moment sa face concave au souffre du vent. Mais lorsque le coût et surtout la fiabilité de l’installation prévalent sur l’efficacité, l’ reste un bon choix.

A voir:

Nos éoliennes de type Savonius hélicoïdal.
Tout savoir sur l’éolienne Darrieus.