Le vent est la forme énergie solaire. Les vents sont causés par le réchauffement inégal de l'atmosphère par le soleil, la structure irrégulière de la surface terrestre et sa rotation. Les trajectoires du flux de vent sont modifiées par le paysage de la terre, des masses d'eau et de la végétation. Les gens utilisent le vent ou l'énergie de son mouvement à de nombreuses fins : pour naviguer, faire voler un cerf-volant et même pour produire de l'électricité. Les termes « énergie éolienne » et « énergie éolienne » décrivent le processus d'utilisation du vent pour générer de l'énergie mécanique ou de l'électricité. éoliennes(éoliennes) convertissent l'énergie cinétique du vent en énergie mécanique, qui peut être utilisée pour un certain nombre de tâches spécifiques, telles que moudre le grain ou pomper de l'eau.

Alors, comment les éoliennes produisent-elles de l'électricité ? En termes simples, une éolienne fonctionne dans le sens opposé d'un ventilateur. Au lieu d'utiliser l'électricité pour créer du vent comme un ventilateur, les éoliennes utilisent le vent pour produire de l'électricité. Le vent fait tourner les pales, qui font tourner un arbre relié à un générateur qui produit de l'électricité.

Cette vue de dessus de la "centrale éolienne" montre comment un groupe d'éoliennes peut produire de l'électricité pour les réseaux de consommation. Par les lignes de transmission et de distribution, il pénètre dans les maisons, les entreprises, les écoles, etc.

Types d'éoliennes

Les turbines modernes se divisent en deux groupes principaux : horizontale-axiale et verticale-axiale, similaires aux "batteurs" du modèle Darrieus, du nom de son inventeur français. Les turbines à axe horizontal ont généralement deux ou trois pales. Ces éoliennes tripales fonctionnent "au vent", avec les pales face au vent.

La turbine GE Wind Energy de 3,6 mégawatts est l'une des plus grandes jamais installées :

Les turbines plus grandes sont plus efficaces. Et en termes de prix aussi.

Dimensions de l'éolienne

La gamme de taille des turbines à l'échelle "service" va de 100 kilowatts à plusieurs mégawatts. Les grandes éoliennes sont regroupées dans des "parcs éoliens" qui fournissent de l'électricité en gros au réseau électrique.

De petites turbines simples inférieures à 100 kW sont utilisées pour alimenter des maisons, des antennes de télécommunications ou des pompes de transfert d'eau. De petites turbines sont parfois utilisées en combinaison avec générateurs diesel, batteries et panneaux solaires. Ces systèmes sont appelés "systèmes éoliens hybrides" et sont utilisés dans des endroits éloignés où la connexion au réseau électrique n'est pas possible.

A l'intérieur d'une éolienne

• Quant aux lames (avec un axe horizontal), j'ai bien aimé l'article du magazine "Modeler-Constructor", 1993, n°8. http://publ.lib.ru/ARCHIVES/M/%27%27Modelist-konstruktor%27%27/%27%27MK%27%27,1993,N08.%5Bdjv-002%5D.zip Il est intelligiblement peint et principe d'action et comment le faire.
• Plutôt que de regarder une telle presse, il vaut mieux lire (pensivement) le livre de Fateev "Éoliennes et éoliennes"
• En ce qui concerne les éoliennes industrielles dzen +1 [B] Trois pales comme compromis entre D'une part, la volonté d'assurer la résistance structurelle des pales et de réduire les charges dynamiques, de réduire le coût des éoliennes en réduisant le nombre de pales , apporter niveau admissible le bruit et les vibrations aérodynamiques, qui augmentent avec une augmentation de la vitesse de déplacement des extrémités des pales et, d'autre part, le désir d'augmenter l'efficacité de l'éolienne, qui croît avec une augmentation de la vitesse du vent turbine et le nombre de pales. [I] Manuel "Éoliennes et éoliennes" Fateeva E.M.
• La turbine à 3 pales a un moment d'inertie constant autour de l'axe d'orientation, indépendant de la position des pales, par conséquent, lors de l'orientation de l'éolienne, les vibrations ne se produisent pas. 2 lames tremblent lors de l'orientation.
• RE : Pourquoi 3 pales / Vitaliy71 Bon, pour la première fois, le rendement est juste le plus élevé pour un monopale, mais c'est dynamiquement déséquilibré. Et le son bipale est flagrant, mais le tripale est le dernier avec un coefficient élevé, puisqu'une augmentation de la lame au dessus de 3...5 NE CHANGE PAS l'efficacité, mais cela réduit fortement la VITESSE de rotation, ce qui signifie consommation de matière
• Selon la vitesse de l'éolienne, pour le KIEV maximum, il existe un facteur de remplissage optimal de l'éolienne et cela ne dépend pas beaucoup du nombre de pales, l'éolienne idéale est un nombre infini de pales infiniment étroites. Les plus équilibrés sont 3, 6, 12, 18, ... , 3 est le nombre minimum.
• Et le son du bipale ne m'a pas dérangé, même si j'ai aiguisé le mauvais bord par inattention.
• est-ce environ un gigawatt ??? Mais le vent habituel (non attrapé) provoque également une large gamme de vibrations sonores (y compris INF), appuyant de manière chaotique sur les feuilles, les branches d'arbres, les fenêtres et les murs des bâtiments. Et même dans un champ ouvert, le vent appuie sur les oreilles d'une personne. Les orages et les tremblements de terre sont également des générateurs d'infrasons. Les insectes et certaines plantes (tumbleweeds) peuvent être emportés par les courants d'air. Interdisez tout ça maintenant ! :)))
• Oui, c'est un non-sens, des rumeurs qui ont été soutenues financièrement dans les années 80 par les propriétaires de centrales thermiques. Le problème avec les éoliennes mégawatts, c'est que les oiseaux (surtout par temps froid) restent dans les parages et les font chier, s'il y a des trous à l'intérieur, ils essaient de faire des nids à l'intérieur. J'ai vu des nids dans des moulins à vent.
• Seigneur bon après-midi. Vous avez des conversations intéressantes, mais je m'excuse pour ma question, mais est-ce que quelqu'un a assemblé la turbine Gorlov (http://www.quietrevolution.com/) Je l'ai fait, mais elle ne tourne pas même par vent fort si quelqu'un sait ce que le le secret est (quelque part il y a un raisin sec où je ne sais pas)
• On dirait qu'une autre personne veut marcher sur un râteau. Il existe une vérité simple, confirmée théoriquement et pratiquement, et plus d'une fois - toutes les verticales sont faites pour la beauté, mais pas pour le travail.
• Ce soi-disant. la turbine de gorge est un rotor Darrieus conventionnel tordu en spirale pour réduire les charges soudaines à court terme. Mais en plus de réduire les charges, le KIEV tombe brusquement et donc, pour qu'il tourne, il faut fabriquer des pales de très haute qualité et avoir un vent fort. Eh bien, il est bon de l'utiliser uniquement pour la beauté ou la promotion d'une sorte d'investisseurs pour de l'argent.
• Autrement dit, personne ne sait ce qu'il faut pour le faire tourner?
• Pales de qualité et vent fort.
• Le profil des lames doit être précis, les courroies plates ne fonctionneront pas. De plus, un bon vent et vous devez l'accélérer à la vitesse de fonctionnement, la turbine elle-même n'accélérera pas même avec un bon vent. Contre une éolienne à axe horizontal, son KIV est presque 3 fois moindre. C'est beau, ne dis rien :)
• profil d'aile ? Et pour l'overclocking, vous pouvez utiliser le rotor Savonius.
• Il a été prouvé par des calculs et la pratique que le profil de la pale (corde) doit être proche de l'idéal, le plan avant reflétant le flux du vent le long de l'angle d'attaque où la surpression est créée peut être plat, mais le plan arrière de la pale, afin de créer une plus grande différence de pression d'air derrière la pale que devant celle-ci, elle ne doit pas être convexe de manière uniforme, créant ainsi une raréfaction des masses d'air.
• Oui, regardez n'importe quel atlas de profils aérodynamiques et voyez ce qu'ils sont, ces profils.
• Oui, je les connais.
• Dans les grandes turbines (relativement), les pales sont contrôlées indirectement, de l'extérieur. Au moins en Crimée, au parc éolien, le contrôle se faisait à partir d'un ordinateur personnel, en fonction de la charge, de la vitesse, etc.

L'éolienne Sheerwind d'INVELOX promet six fois plus de puissance que les éoliennes traditionnelles. Cette technologie n'est pas nouvelle dans la dynamique des fluides, mais elle est nouvelle façon production d'énergie - et si elle s'avère fructueuse, elle donnera une impulsion puissante au développement de toute l'industrie éolienne.

Voyons de plus près comment cela fonctionne.

La société énergétique SheerWind du Minnesota, aux États-Unis, a annoncé les résultats d'un test d'une éolienne de nouvelle génération Invelox. La société affirme que lors des tests, la turbine a pu générer six fois plus d'énergie que les éoliennes conventionnelles montées sur tour peuvent générer dans le même laps de temps. De plus, le coût de production de l'énergie éolienne avec Invelox est plus faible, ce qui lui permet de rivaliser à armes égales avec le gaz naturel et l'hydroélectricité.

Invelox adopte une nouvelle approche de l'énergie éolienne car elle ne repose pas sur des vitesses de vent élevées. La turbine Invelox est capable de capter n'importe quelle vitesse de vent, même une légère brise au sol. Le vent piégé se déplace à travers le conduit, prenant de la vitesse en cours de route. L'énergie cinétique qui en résulte entraîne un générateur au sol. En combinant le flux d'air du haut de la tour, plus de puissance peut être générée avec des pales de turbine plus petites et même à la très légère brise dit SheerWind.

Cette tour amusante agit comme une cheminée, canalisant le vent de toutes les directions vers le générateur à turbine au sol. En faisant passer le vent dans un canal étroit, il crée en fait un effet de jet qui augmente la vitesse du flux - tout en abaissant sa pression. Ce processus a un nom - l'effet Venturi, et il vous permet d'accélérer la rotation de la turbine, située dans la partie la plus étroite du passage.

Grâce à cela, la tour peut produire de l'électricité même à des vitesses de vent extrêmement faibles, ce qui la distingue grandement des technologies actuelles de production d'énergie éolienne. Cette idée est si simple, élégante et prometteuse qu'elle pourrait être la réponse à de nombreux problèmes dans ce domaine prometteur des énergies alternatives. En plus d'un investissement initial plus faible et puissance accrue et d'efficacité, cela résout également le problème des oiseaux et des chauves-souris qui meurent souvent dans les éoliennes (et c'est un problème vraiment sérieux avec ces appareils).

Quant aux revendications de six fois la puissance, comme pour de nombreuses nouvelles technologies promettant des percées en matière de performances, cela doit être considéré avec prudence. L'affirmation de SheerWind est basée sur ses propres tests comparatifs, dont la méthodologie exacte n'est pas tout à fait claire.

"Nous avons utilisé le même générateur de turbine Invelox et l'avons installé sur la tour comme nous l'avons fait avec les éoliennes traditionnelles", a déclaré un porte-parole de SheerWind. « Nous avons mesuré la vitesse du vent et la puissance de sortie. Ensuite, nous avons replacé le même système de turbogénérateur, mesuré la vitesse du vent libre, la vitesse du vent à l'intérieur de l'INVELOX et la puissance. Puis nous avons mesuré les qualités vitesse-résistance pendant 5 à 15 jours (selon les essais) et calculé l'énergie en kWh. Il y avait une fois de plus de l'énergie de six cents pour cent. En moyenne, les résultats variaient de 81 % à 660 %, avec une moyenne d'environ 314 % d'énergie en plus. »

Invelox peut fonctionner à des vitesses de vent de 1,5 km. Le prix d'une éolienne Invelox n'est que de 750 $ pour une installation de 1 kilowatt. Le fabricant affirme également que les coûts d'exploitation sont nettement inférieurs par rapport aux turbines de technologie conventionnelle. En raison de sa petite taille, le système est censé être plus sûr pour les oiseaux et les autres animaux sauvages. faune, ainsi que la turbine de sécurité Ewicon. Le système a également la capacité de connecter plusieurs turbines à un générateur, c'est-à-dire de recevoir de l'énergie du même générateur.

A l'heure actuelle, il devient impossible de se passer d'électricité. Tous les appareils, équipements, outils pouvant fournir à une personne un confort au moins minimal et la possibilité d'un travail productif nécessitent une alimentation électrique. Dans le même temps, la possibilité de se connecter au réseau est loin d'être toujours disponible, il existe donc un besoin d'appareils capables de générer de l'électricité en fonction des sources disponibles. L'un des plus prometteurs et Options disponibles est l'énergie éolienne.

Éolienne de type turbine - qu'est-ce que c'est?

Conception d'éoliennes de type turbine aujourd'hui est l'un des plus efficaces. La raison en est que les appareils de ce type ont atteint combinaison optimale zones et leurs configurations. La diminution de la taille est compensée par une augmentation du nombre, et parallèlement à cela, il y a une forte diminution de l'effet d'équilibrage négatif sur verso pales, ce qui crée une force qui s'oppose à la rotation.

En plus de plusieurs conceptions de turbines, elles se distinguent par un faible niveau de bruit, qui est également causé par la petite surface des pales et les dimensions relativement petites de l'appareil lui-même, ce qui ne crée pas forte résistance Flux de vent. Le risque de rupture ou de rupture est également considérablement réduit, puisque l'enroulement des pales est bien moindre qu'avec des appareils plus traditionnels.

Éoliennes de troisième génération

Le principe de la turbine dans la conception des éoliennes est considéré comme le plus efficace. De tels dispositifs présentent un rendement relativement élevé et sont capables de démarrer la rotation à . Cette direction est considérée comme l'énergie éolienne des perspectives les plus élevées, et les éoliennes créées selon ce principe sont appelées des échantillons de la nouvelle troisième génération.

Dans le même temps, il y a encore très peu de développements industriels. Fondamentalement, ils sont représentés par des modèles étrangers peu performants et à prix élevés, ce qui crée une barrière sérieuse entre eux et les consommateurs. Dans le même temps, cette situation stimule la croissance de développements indépendants, dont beaucoup sont capables de changer radicalement la situation autour de l'énergie éolienne en général.

De plus, si au début des gens au hasard étaient engagés dans la fabrication de tels appareils, maintenant parmi les concepteurs amateurs, il y a un grand pourcentage de professionnels qui ont entraînement spécial et capables de calculer avec précision leurs projets. Par conséquent, il dépasse souvent les dessins et modèles industriels.

La situation actuelle est telle que l'évolution échelle industrielle menées par des entreprises étrangères sont davantage axées sur la haute performance, tandis que les inventions de maîtres nationaux servent à créer une opportunité de fournir de l'électricité petit terrain- une maison privée, un domaine, une expédition, etc., ce qui signifie des prix et des conditions d'utilisation différents.

Types et types d'éoliennes

Classement des éoliennes produits de différentes manières. Tout d'abord, ils sont divisés en:

• Horizontal. L'axe de rotation du rotor est horizontal, les appareils ont plus haute efficacité travail, mais nécessitent une orientation précise dans la direction du vent.
• Vertical. Ces échantillons tournent autour d'un axe vertical, de sorte que la direction du flux d'air n'est pas importante pour eux.

Par type de conception :

• Lame.
• Turbine.

De plus, il existe une division selon la structure des pales :

• Lame rigide.
• Voile (fabriqué à partir de matières douces ou tissu tendu sur un cadre).

Sur rendez-vous:

• ménage
• Industriel
• Commercial.

Il convient de garder à l'esprit que la classification des éoliennes est très arbitraire, de nouvelles options et types de construction émergent constamment qui ne rentrent pas dans le cadre des groupes ci-dessus. Le processus de développement et de promotion de cette direction est en train d'augmenter, donc, pour parler de la classification finale et détaillée valeur officielle encore tôt.

Performances générales des turbines

Le principal paramètre qui intéresse en premier lieu le consommateur est la puissance de l'appareil. Il s'agit d'un indicateur de l'efficacité d'une éolienne qui vous permet d'évaluer le coût de l'énergie reçue et de décider dans quelle mesure un tel appareil résout le problème existant.

Le deuxième indicateur, non moins important et significatif, est prix de l'éolienne. Les échantillons trop chers ne sont pas disponibles pour les utilisateurs ordinaires, leur production est donc irrationnelle d'un point de vue économique.

De plus, il prend en compte maintenabilité, caractéristiques de fonctionnement et d'entretien de l'appareil. Ces questions sont dans une certaine mesure encore plus importantes que le prix, puisque l'achat est effectué une seule fois et que l'entretien et les réparations peuvent être effectués assez souvent, nécessitant des dépenses constantes.

Il convient de garder à l'esprit que l'éolienne est un complexe avec un assez grand nombre de composants. Les indicateurs de l'ensemble du système dépendent des paramètres individuels des éléments, un seul nœud faible peut réduire les performances de l'ensemble du complexe, par conséquent, parmi paramètres importants devrait être appelé la correspondance et la compatibilité complètes de tous les nœuds et éléments les uns avec les autres.

Nouvelles éoliennes verticales

Le grand intérêt pour l'énergie éolienne, ses possibilités et ses perspectives ont créé un puissant mouvement pour développement personnel et conception divers appareils. De nombreuses nouvelles conceptions inhabituelles d'éoliennes ont été créées, dont certaines ont un rendement élevé, ce qui leur permet de devenir des prototypes de dispositifs énergétiques du futur. Considérons certains d'entre eux:

Éolienne de type hyperboloïde

Conception, dont l'idée principale est de maximiser l'efficacité en réduisant la contre-action de la pression du vent sur les faces arrière des pales. Il s'agit d'un rotor vertical avec des pales en forme de tige situées le long de la circonférence de rotation, créant des contours en forme d'hyperboloïde. Zone efficace l'impact du flux augmente considérablement. L'efficacité d'un tel dispositif est bien supérieure à celle des conceptions classiques, le rotor pouvant être démarré avec un vent de seulement 1,4 m/s.

Éolienne Tretiakov

La conception de Tretiakov est plutôt complexe, mais très appareil efficace. Principe de fonctionnement est basé sur la capture du flux d'air et l'organisation de sa direction de manière à ce qu'aucune opposition ne soit créée.

La roue à aubes est située à l'intérieur de la structure d'entrée d'air, qui reçoit le flux du vent de face et le distribue de manière à ce qu'il agisse sur les aubes vers le haut. Ce point est assez important - le vecteur de force réduit le coefficient de frottement, ce qui facilite le démarrage de la rotation et vous permet de travailler efficacement à faible vitesse de vent. En même temps, malgré type vertical conception, l'appareil est exigeant sur la direction du vent et doit être orienté dans le sens de l'écoulement. Cela se fait automatiquement, la forme de la coque contribue au virage au vent.

La capacité de travailler avec des débits faibles est importante pour la plupart des régions de notre pays, et la compacité et la fiabilité de la conception garantissent une utilisation à long terme.

Éolienne Bolotov

L'éolienne basée sur les développements de la famille Bolotov est principalement destinée à résoudre les problèmes d'alimentation électrique des maisons privées, des unités mobiles ou d'autres sites ponctuels, fixes et mobiles. La conception est un rotor vertical équipé de pales modulaires, installées section par section les unes au-dessus des autres.

Un redresseur fixe est installé à l'extérieur, captant les courants de vent, les dirigeant sous angle droit, excluant l'effet d'équilibrage sur les faces arrière des pales. L'aube directrice remplit simultanément la fonction de stator, ce qui augmente la puissance et l'efficacité de l'éolienne.

La principale caractéristique de l'appareil est qu'il n'a pas besoin d'un mât pour s'élever au-dessus du niveau du sol. De plus, la force du vent nécessaire pour démarrer la rotation est relativement faible, ce qui permet d'utiliser la conception dans n'importe quelle région.

Conception éolienne révolution air

Cet appareil est une idée originale du designer français Philippe Starck. La conception est une sorte de rotor hélicoïdal. Il est prévu de produire deux tailles standard d'une capacité de 1 kW et 400 W. En conséquence, la taille du moulin à vent sera de 140 et 90 cm.

Les paramètres de conception sont franchement faibles - la vitesse du vent requise pour le lancement est de 14 m / s et le coût des modèles est de 3 500 et 2 500 euros, respectivement. De telles qualités ne nous permettent pas d'envisager sérieusement la conception comme une solution au problème d'alimentation électrique, transformant l'appareil uniquement en un jouet de statut coûteux.

Résoudre les problèmes d'approvisionnement en électricité dans les régions éloignées incombe souvent aux habitants eux-mêmes, les obligeant à recourir à des sources alternatives. Les modèles industriels ne sont le plus souvent pas disponibles en raison de prix élevé, vous devez donc utiliser installations de fortune. L'abondance de développements à haut rendement et efficacité par rapport aux échantillons d'usine contribue à la distribution et à la promotion d'éoliennes de conceptions alternatives.

Les minéraux extraits des entrailles de la terre et utilisés par l'humanité comme ressources énergétiques ne sont malheureusement pas illimités. Chaque année leur coût augmente, ce qui s'explique par une baisse du niveau de production. Une option alternative et croissante pour l'approvisionnement en énergie est les parcs éoliens pour la maison. Elles sont permettre la conversion de l'énergie éolienne en courant alternatif , ce qui permet de répondre à tous les besoins en électricité de tout appareils ménagers. Le principal avantage de ces générateurs est le respect absolu de l'environnement, ainsi que l'utilisation gratuite de l'électricité pendant un nombre illimité d'années. Quels autres avantages une éolienne a-t-elle pour une maison, ainsi que les caractéristiques de son fonctionnement, nous analyserons plus en détail.

Même les anciens ont remarqué que le vent peut être un excellent assistant dans la mise en œuvre de nombreux travaux. Moulins à vent, qui permettait de transformer le grain en farine sans dépenser propres forces, sont devenus les fondateurs des premières éoliennes.

Les parcs éoliens sont constitués d'un certain nombre de générateurs capables de recevoir, convertir et stocker l'énergie éolienne en courant alternatif. Ils peuvent très bien alimenter une maison entière avec de l'électricité qui vient de nulle part.