Forum sur l'énergie éolienne

[VOLCINE]

Bonjour,

Pour générer de bien plus grandes surfaces balayées avec un encombrement au sol minime une installation éolienne de type Darrieus mais d'axe horizontal (non orientable) peut être implantée sur et entre deux monts ou deux bâtiments,ce avec un faible impact visuel.Pour cela les sites sélectionnés le sont en fonction des vents dominants et des caractéristiques aérologiques.Un col de montagne ou deux immeubles peuvent canaliser beaucoup d'énergie avec l'effet Venturi.Pour les collectivités et fabriquants.

[TheWindPower]

http://monsite.orange.fr/eolienneentremonts/

(pas de mal à préciser ! )

[Guy]

Yes, mais j'imagine difficilement la taille de l'alternateur ?

Guy

[VOLCINE]

Enorme,cependant on les construit de plus en plus légers,ensuite on peut en mettre un de chaque côté,enfin ils sont insérés dans la montagne et ne pèsent pas sur la structure.

[TheWindPower]

Quelle masse pour une telle machine ?

[VOLCINE]

Cela dépend des dimensions,et donc de la distance entre les monts.Les montagnes peuvent tout supporter ou presque,contrairement aux tours d'éoliennes traditionnelles.Les limites sont pour le rotor lui-même:son poids est comparable à celui d'un rotor classique à surface égale.

[TheWindPower]

Et pour la construction ?

[VOLCINE]

Les pièces axiales sont insérées dans le relief et soutiennent le rotor de part et d'autre.Du métal,du béton,tout comme pour les fondations des tours d'éoliennes,soit des centaines ou milliers de tonnes.

[Mike B]

Bonjour Volcine
Je voudrais attirer votre attention sur le fait que ce type d'éolienne à pales courbes est pratiquement la plus mauvaise machine à axe vertical que l'on puisse utiliser : rendement médiocre, nécessité de la lancer, absence de régulation de puissance... Toutes les grandes Darrieus courbes ont connu de gros pépins, et le fait de coucher l'éolienne devrait encore augmenter les difficultés et l'instabilité du fonctionnement.

[VOLCINE]

Bonjour Mike B,

Les deux types d'éoliennes verticales sont les Savonius et Darrieus et leurs variantes.Les chiffres revenant le plus souvent sur les rendements sont:0,15 pour la Savonius,0,4 pour la Darrieus (or les différences éventuelles entre pales droites et pales courbes),0,5 pour le rotor hélice.Sur un de vos posts vous citez le chiffre de 0,4 à 0,5 pour la Savonius,chiffre qui paraît très exagéré,même rapporté au chiffre de 0,7 pour l'hélice.Contrairement aux Darrieus et rotor hélice,éoliennes rapides utilisant la portance des pales,la Savonius est une éolienne dite lente utilisant la traînée différentielle,avec un coefficient de solidité par définition bien plus élevé que les deux autres.Dans ces conditions il paraît difficile pour un rotor courbe d'avoir un coefficient de 0,35 (chiffre mentionné) si le coefficient de la Savonius est de 0,4 ou 0,5.

Le prototype à pales courbes Eole à Cap-Chat était donné à 4 MW,chiffre qui serait équivalent à celui d'un rotor hélice de même surface,toutes choses égales.

Une étude simulative (appuyée par un prototype) il est vrai (Institut Gramme) soutient des résultats légèrement supérieurs à 0,4 pour une Darrieus à deux pales droites,et selon une orientation du profil au cours de la rotation permettant de travailler en permanence l'incidence;mais un profil naca 0012 est employé.Or des travaux réalisés avec Enseeiht tendent à montrer que les profils utilisés pour les Darrieus sont améliorables:contrairement aux hélices dont la technologie s'est arrimée aux progrès aéronautiques,les Darrieus accusent un certain retard au niveau de la recherche.Il en est de même pour les dispositifs de variation cyclique:en attendant il existe des dispositifs de freinage.Certains sites indiquent même une non limitation de la taille du rotor et de la vitesse de vent autorisée (point qui serait vérifiable sur les WindWall installées,voir plus loin).

Le démarrage d'une Darrieus peut être effectué avec une Savonius d'appoint,selon des dispositifs existant depuis longtemps et semblant se poursuivre avec la Rotapec.Je lui préfère (vu les dimensions exceptionnelles du rotor) le démarrage par le générateur,dispositif ayant donné satisfaction par exemple sur l'Eole du cap-Chat.

La société WindWall a récemment mis au point et installé plusieurs éoliennes Darrieus à pales courbes sur axe horizontal selon la configuration un toit,une éolienne:il faudrait connaître les résultats enregistrés (pas seulement les estimations ou simulations) et leur comportement.

Or il apparaît que la configuration d'une Darrieus couchée (il en serait de même pour une Savonius,bien sûr écartée pour sa masse et son faible rendement),pales droites ou courbes,(je prévois les deux,mais avec une préférence pour les courbes,plus esthétiques et épousant davantage la partie concave de deux reliefs,alors que les droites pourraient s'appliquer plutôt aux bâtiments_ou aux canyons) lui permet l'utilisation de deux supports non spécifiques (reliefs ou tours) et de profiter d'une très large veine de vent accéléré et non perturbé par quelque obstacle que ce soit.Tandis que la WinWall,ancrée sur un seul bâtiment,ne capte qu'une petite aire de vent située juste au-dessus du toit,donc sujette à turbulences.

Les pépins des Darrieus concernent les machines verticales (Eole de cap-Chat par exemple).Le rotor,très lourd (ces machines ne bénéficiaient pas des technologies en matériaux composites ) constitue une charge sur le palier principal.Or le maintien du sommet par des haubans ne permet pas une réelle fixation:il s'ensuit des contraintes de torsion destructrices.Dans l'installation prévue le rotor est maintenu par les deux bouts de son axe et repose sur les pièces axiales.Il ne peut donc y avoir de jeu,hormis en cas de déplacement des montagnes ou des bâtiments.Par contre le problème des masses excentrées demeure (à quel point?),d'où la nécessité d'un allègement du rotor,d'autant que peuvent s'ajouter des problèmes liés aux efforts de compression:la pale peut flamber sous son propre poids:ces problèmes sont connus pour tout type de rotor mais pourraient constituer une limite à ses dimensions,alors que les limites connues concernent les supports:va t'on continuer à agrandir les éoliennes à hélice jusqu'à ce que les dimensions du mât atteignent celles d'une montagne?

[TheWindPower]

Les pièces axiales sont insérées dans le relief et soutiennent le rotor de part et d'autre.Du métal,du béton,tout comme pour les fondations des tours d'éoliennes,soit des centaines ou milliers de tonnes.

Je pensais plutôt au process d'assemblage. Ca ne parait pas très évident.

[VOLCINE]

Les pièces axiales sont insérées dans le relief et soutiennent le rotor de part et d'autre.Du métal,du béton,tout comme pour les fondations des tours d'éoliennes,soit des centaines ou milliers de tonnes.

Je pensais plutôt au process d'assemblage. Ca ne parait pas très évident.

Il faut effectivement tenir compte du fait que le rotor tourne autour des pièces axiales,le reste se déduit

[Mike B]

Bonsoir Volcine
Je ne voudrais surtout pas polémiquer, je vous accorde que le pourcentage par rapport à la limite de Betz donné pour les Savonius est un peu fort, il est autour de 30% ce qui n'est pas si mal pour ce que je considère en fait comme des gros jouets. Pour les autres, les grandes hélices récentes dépassent 70% dans leurs plages optimales; hélas il n'en n'est pas de même dans le cas des Darrieus courbes car une part trop importante de la pale travaille dans des conditions aérodynamiquement défavorables. Par ailleurs, comme je l'ai déja indiqué le cycle moteur d'une bipale n'est pas équilibré, ce qui génère instabilités et vibrations.

[VOLCINE]

Bonjour Mike B,

Merci pour ces précisions.Certaines tendances vont vers une insertion dans des structures existantes (projet Wind'it avec des Darrieus dans des pylones) ou non spécifiques (comme l'idée présentée) afin d'accroître le potentiel éolien en évitant les structures spécifiques comme les mâts qui occasionnent une surcharge pouvant parfois être évitée.Les Darrieus se prêtent mieux à de telles insertions.En effet on voit mal un rotor hélice maintenu par un ou deux monts ou bâtiments,excepté à Bahrein mais au prix d'une passerelle-support,de la captation d'une seule direction,et d'une limitation de ses dimensions.Il reste à mettre au point les rotors tripales à commande de variation cyclique du pas que vous citez à plusieurs reprises.

[VOLCINE]

Les pièces axiales sont insérées dans le relief et soutiennent le rotor de part et d'autre.Du métal,du béton,tout comme pour les fondations des tours d'éoliennes,soit des centaines ou milliers de tonnes.

Je pensais plutôt au process d'assemblage. Ca ne parait pas très évident.

Il faut effectivement tenir compte du fait que le rotor tourne autour des pièces axiales,le reste se déduit

Bonjour Windpower,

Chaque pièce axiale,cylindrique,et creuse,est enfoncée dans le relief,et émerge juste ce qu'il faut pour être entourée via les roulements à billes par chaque segment axial du rotor;tous les organes se trouvent dans la partie insérée de la pièce axiale.Un arbre de renvoi relie le rotor au multiplicateur en passant par l'intérieur de la pièce axiale.