Une éolienne permet de transformer l'énergie cinétique du vent en énergie électrique. Elle se compose des éléments suivants :
[Décomposition d'une éolienne (cliquez sur la photo pour l'aggrandir) ]
- > Un mât permettant de placer le rotor à une hauteur suffisante pour permettre son mouvement (nécessaire pour les éoliennes à axe horizontal) et/ou placer ce rotor à une hauteur lui permettant d'être entraîné par un vent plus fort et régulier qu'au niveau du sol. Le mmât abrite généralement une partie des composants électriques et électroniques (modulateur, commande, multiplicateur, générateur, etc.).
Mats en attente avant d'être assemblés
- > Une nacelle montée au sommet du mât, abritant les composants mécaniques, pneumatiques, certains composants électriques et électroniques, nécessaires au fonctionnement de la machine.
Gros plan sur la nacelle d'une des éoliennes du parc de Lanfains
- > Dans le cas des parc éoliens, un poste de livraison situé à proximité du parc éolien permet de relier ce parc au réseau électrique pour y injecter l'intégralité de l'énergie produite.
- > Le rotor est constitué des pales et du nez. Les pales sont torsadées afin d'offrir plus de surface au vent et peuvent aussi s'orienter. Cette partie qui est reliée au multiplicateur par l'arbre principal est toujours orientée de façon à être face au vent grâce à la girouette et à l'anémomètre. Un rotor, composé de plusieurs pales (en général trois) et du nez de l'éolienne. Le rotor est entraîné par l'énergie du vent, il peut être couplé directement ou indirectement à une pompe (cas des éoliennes de pompage) ou plus généralement à un générateur électrique. Le rotor est relié à la nacelle par le moyeu. Le rotor est généralement constitué de 3 pâles fixées sur ce moyeu. Les pâles tournent à une vitesse maximum de l'ordre de 30 tours par minute.
Moyeu d'une éolienne tripale Rotor de 64 m de diamètre
- > Système de vérouillage du rotor : C'est là que se situent les freins qui s'activent si la vitesse du vent est supérieure à 90km/h et qui empêchent ainsi le rotor de tourner.
- > L'arbre principal est entraîné par les pales et tourne à vitesse assez basse avec beaucoup de force. Le multiplicateur est placé à l'autre bout de l'arbre principal.
- > L'arbre principal tourne lentement transmettant une très grande force de rotation au multiplicateur. Celui-ci transforme ensuite cette force : au lieu d'une rotation lente avec une grande force, on obtient une rotation rapide avec une petite force.
[Rotation rapide avec une petite force (1500 tr / min ) ]
[Rotation lente avec une grande force]
Un multiplicateur d'éolienne vu de l'extérieur (ci-dessus) et de l'intérieur (ci-dessous)
- > L'arbre rapide relie la génératrice et le multiplicateur. Sa rotation est donc rapide (environ 1500 tr/min) mais la force est plus faible.
- > La génératrice transforme l'énergie mécanique fournie par le rotor en énergie électrique.
Il existe deux principaux types de génératrice :
- les génératrices asynchrones
- les génératrices synchrones, ou alternateurs
On verra ces deux types de générateurs dans la Partie II.
--> L'anémomètre et la girouette : ces deux instruments permettent de connaître respectivement l'orientation du vent et sa vitesse. Ils sont placés derrière les pales. Ils prennent les mesures entre deux passages de pales et établissent une moyenne.
--> Le moteur d'orientation permet à la machine de présenter l'hélice face au vent quelque soit sa direction. Il ne fait pivoter que la nacelle.Il est important que le rotor soit toujours orienté face au vent. C'est ainsi qu'on assure que l'éolienne produit autant d'électricité que possible.
C'est le moteur d'orientation qui oriente la nacelle dans la bonne direction. Ces moteurs ne sont pas présents sur toutes les éoliennes mais la plupart des nouvelles éoliennes en sont équipés
Haut de la Page|| Sous-partie suivante
