Comment fonctionne une éolienne?
Génération d’énergie
Une éolienne est un dispositif qui transforme l’énergie cinétique du vent en énergie mécanique, laquelle est ensuite transformée en électricité. L’énergie récupérable par une éolienne est toujours inférieure à l’énergie cinétique de l’air selon la limite de Betz. Cette limite se calcule en fonction de la vitesse du vent et de la surface balayée par les pales. Elle se situe aux alentours des 16/27ème, soit environ 45% de rendement.
Système de régulation
Toutes les éoliennes sont équipées d’un système de régulation pour éviter des dommages en cas de grand vent. Les petites éoliennes sont généralement équipées d’un système de régulation par décrochage. C’est-à-dire que la nacelle de l’éolienne bascule en arrière pour réduire la surface balayée par le vent. Pour les moyennes et grandes éoliennes, on retrouve plutôt un système à pas variable qui modifie l’angle des pâles.
L’innovation de l’éolienne Heliblue
La première éolienne domestique à pas variable
Comme le vent n’est pas une énergie facile à domestiquer, les éoliennes ont besoin d’un système qui limite leur régime de rotation une fois la puissance maximale atteinte. Il s’agit du système de régulation. Le système de régulation à pas variable est utilisé pour toutes les grandes éoliennes mais quasiment pas dans le petit éolien. Il est pourtant le plus noble et le plus efficace, car précis, silencieux et évitant les contraintes mécaniques et autres turbulences aérodynamiques que génèrent ceux utilisés par la majorité des fabricants de petites éoliennes. (bascule ou frein)
Le pas variable d’Heliblue est de type passif, c’est à dire qu’il n’utilise que la force générée par le vent et la rotation de l’hélice pour s’actionner. Sa conception et son fonctionnement sont fiables car totalement mécaniques, cela évite les risques de dysfonctionnement souvent liés à la présence de composants électriques, électroniques ou hydrauliques, et tous les risques qui en découlent.
6 pales au lieu de 3
Pourquoi les petites éoliennes ont-elles 3 pales ? Parce qu’elles ont été conçues à une époque où les génératrices utilisées nécessitaient des régimes de rotation élevés mais des couples d’entrainement faibles. Les génératrices de dernière génération, à aimants permanents, nécessitent au contraire des vitesses de rotation plus basses et des couples plus importants.
Avec 6 pales, on augmente la surface de prise au vent et on génère le couple nécessaire à l’entrainement de la génératrice, mais surtout à une vitesse de rotation qui correspond exactement au bon régime de production. Outre son design particulièrement séduisant et racé, sa conception lui confère donc des qualités indéniables en terme de puissance (60% de plus que ses consœurs « petites éoliennes » à 3 pales de même taille), de bruit et de longévité.
Sans intervention humaine ou électronique, l’action même du vent sur les pales fait varier le pas, et permet ainsi à l’éolienne – au-delà d’une vitesse de vent de 14m/s, soit 50km/h – de maintenir sa vitesse de rotation et stabiliser sa production.