L'énergie éolienne se développe activement partout dans le monde, et ce n'est depuis longtemps un secret pour personne qu'il s'agit de l'un des domaines d'énergie alternative les plus prometteurs à l'heure actuelle. À la mi-2014, la capacité totale de toutes les éoliennes installées dans le monde était de 336 gigawatts, et la plus grande et la plus puissante éolienne verticale à trois pales Vestas-164 a été installée et lancée début 2014 au Danemark. Sa puissance atteint 8 mégawatts et l'envergure des pales est de 164 mètres.

Malgré la technologie de longue date pour la fabrication de turbines à aubes et d'éoliennes en général, de nombreux passionnés s'efforcent d'améliorer la technologie, d'augmenter son efficacité et de réduire les facteurs négatifs.

Comme on le sait, le facteur d'utilisation de l'énergie par le vent y atteint au mieux 30%, ils sont assez bruyants et perturbent l'équilibre thermique naturel des zones voisines, augmentant la température de la couche d'air de surface la nuit. Ils sont également très dangereux pour les oiseaux et occupent de grandes surfaces.

Quelles alternatives existent ? En fait, la créativité des inventeurs modernes ne connaît pas de frontières et divers alternatives beaucoup inventé.

Jetons un coup d'œil à 5 ​​des conceptions alternatives d'éoliennes les plus inhabituelles de l'industrie.

Depuis 2010, société américaine Altaeros Energies, basée au Massachusetts Research Institute, dirige le développement d'éoliennes de nouvelle génération. Un nouveau type d'éolienne est conçu pour fonctionner à des altitudes allant jusqu'à 600 mètres, là où les éoliennes conventionnelles ne peuvent tout simplement pas atteindre. C'est à des altitudes aussi élevées que soufflent constamment les vents les plus forts, qui sont 5 à 8 fois plus forts que les vents près de la surface de la terre.

Le générateur est une structure gonflable, semblable à un dirigeable rempli d'hélium, dans laquelle une turbine tripale est installée sur un axe horizontal. Une telle éolienne a été lancée en 2014 en Alaska à une hauteur d'environ 300 mètres pour être testée pendant 18 mois.

Les développeurs affirment que cette technologie fournira de l'électricité à un coût de 18 cents par kilowattheure, soit la moitié du coût de l'énergie éolienne en Alaska. À l'avenir, de tels générateurs pourraient bien remplacer les centrales électriques diesel et trouver une application dans les zones à problèmes.

À l'avenir, cet appareil ne sera pas seulement un générateur d'électricité, mais également une partie d'une station météo et un moyen pratique de fournir Internet dans des zones éloignées de l'infrastructure correspondante.

Après installation, un tel système ne nécessite pas la présence de personnel, n'occupe pas une grande surface et est presque silencieux. Il peut être contrôlé à distance et ne nécessite un entretien qu'une fois tous les 1 à 1,5 ans.

Une autre solution intéressante pour créer conception inhabituelle parc éolien est en cours de mise en œuvre aux Émirats arabes unis. Non loin d'Abu Dhabi, la ville de Madsar est en cours de construction, dans laquelle ils prévoient de construire un parc éolien plutôt inhabituel, appelé les développeurs Windstalk.

Le fondateur de la société de design new-yorkaise Atelier DNA, qui développe la conception de ce projet, a déclaré que l'idée principale était de trouver un modèle cinétique dans la nature qui pourrait servir à générer de l'électricité, et un tel modèle a été trouvé. 1203 tiges en fibre de carbone, chacune d'environ 55 mètres de haut, avec fondations en béton 20 mètres de large, seront installés à une distance de 10 mètres entre eux.

Les tiges seront renforcées avec du caoutchouc, et auront une largeur d'environ 30 cm à la base, et se rétréciront jusqu'à 5 centimètres. Chacune de ces tiges contiendra des couches alternées d'électrodes et de disques en céramique fabriqués à partir d'un matériau piézoélectrique qui génère un courant électrique lorsqu'il est soumis à une pression.

Au fur et à mesure que les tiges se balancent dans le vent, les disques se compriment, générant un courant électrique. Pas de bruit de lame éoliennes, pas de victimes d'oiseaux, rien que le vent.

L'idée est née de l'observation des roseaux se balançant dans un marais.

Le projet Windstalk de l'Atelier DNA a remporté la deuxième place du concours Land Art Generator sponsorisé par Madsar pour sélectionner la meilleure œuvre d'art parmi les soumissions internationales pouvant générer de l'énergie à partir de sources renouvelables.

La surface occupée par ce parc éolien atypique couvrira 2,6 hectares, et en termes de puissance il correspondra à une éolienne conventionnelle occupant une surface similaire. Le système est efficace en raison de l'absence de pertes par frottement inhérentes aux systèmes mécaniques traditionnels.

À la base de chaque tige se trouvera un générateur qui convertit le couple de la tige à travers un système d'amortisseurs et de cylindres, similaire au système Levant Power développé à Cambridge, Massachusetts.

Comme le vent n'est pas constant, un système de stockage d'énergie sera appliqué afin que l'énergie stockée puisse être utilisée même en l'absence de vent, explique le personnel du projet.

Au sommet de chaque tige, une lanterne à LED sera installée, dont la luminosité dépendra directement de la force du vent et de la quantité d'électricité générée à l'instant.

Windstalk fonctionnera sur une oscillation chaotique, ce qui vous permet de placer les éléments beaucoup plus près les uns des autres que ce qui est possible avec les éoliennes à pales conventionnelles.

Un projet similaire Wavestalk est en cours de développement pour convertir l'énergie des courants et des vagues océaniques, là où un système similaire serait à l'envers sous l'eau.

Le projet, développé par la société tunisienne Saphon Energy, ressemble à Windstalk, une éolienne sans pales, mais cette fois l'appareil a une conception de type voile.

Ce générateur silencieux, en forme d'antenne parabolique, a été nommé saphonien. Il n'a pas de pièces rotatives et est totalement sans danger pour les oiseaux. L'écran du générateur effectue des mouvements d'avant en arrière sous l'influence du vent, créant des vibrations dans le système hydraulique.

L'objectif du projet est d'améliorer les performances des éoliennes par rapport à l'utilisation du flux de vent. Le vent est littéralement attelé à la voile, qui effectue des mouvements d'avant en arrière sous son action, alors qu'il n'y a ni pales, ni rotor, ni engrenages. Cette interaction vous permet de convertir plus d'énergie cinétique en énergie mécanique à l'aide de pistons.

L'énergie peut être stockée dans des accumulateurs hydrauliques, ou convertie en électricité au moyen d'un générateur, ou elle peut être utilisée pour mettre en rotation un mécanisme. Si les éoliennes conventionnelles ont un rendement de 30%, alors ce générateur de type voile donne tous 80%. Son efficacité dépasse de 2,3 fois les éoliennes à pales.

Du fait de l'absence de composants coûteux, comme c'est le cas dans une éolienne (pales, moyeux, réducteurs), dans le cas de Saphonian, les coûts d'équipement sont réduits jusqu'à 45 %.

La forme aérodynamique du Saphonian a l'avantage que les courants de vent turbulents ont peu d'effet sur le corps de la voile, et la force aérodynamique n'en est qu'augmentée. C'est à cause de la turbulence que les éoliennes ne sont pas utilisées dans les zones urbaines, et le saphonien peut également y être utilisé. De plus, les facteurs acoustiques et vibratoires nocifs sont minimisés. Saphon Energy a reçu un prix de KPMG pour ses efforts d'innovation.

Une autre approche très révolutionnaire de l'utilisation de l'énergie éolienne a été mise en œuvre en 2008 par un inventeur - un passionné de Californie. Les grandes éoliennes pour les petites villes ont la taille d'un immeuble de 30 étages et leurs pales atteignent la taille des ailes d'un Boeing 747.

Ces générateurs géants produisent certes beaucoup d'énergie, mais la production, le transport et l'installation de tels systèmes sont complexes et coûteux. Malgré cela, l'industrie croît de plus de 40 % chaque année. C'est ce que Doug Selsum, de Californie, pensait avant de se lancer dans son objectif ambitieux. Il a décidé qu'il était tout à fait possible d'obtenir plus d'énergie en utilisant moins de matériaux.

En installant une douzaine ou plusieurs dizaines de petits rotors sur un arbre relié à un générateur, Doug a finalement atteint son objectif. Il a connecté une extrémité d'un long arbre à un générateur et a lancé l'autre extrémité dans les airs. des ballons avec de l'hélium. Le système a fonctionné comme prévu.

Doug avait lu dans des manuels qu'une turbine à rotor unique suffisait pour obtenir le maximum, mais Doug avait des doutes. Il pensait différemment : plus il y a de rotors, plus il y a d'énergie éolienne disponible.

Si chaque rotor est positionné à angle droit, chaque rotor aura son propre vent, ce qui augmentera l'efficacité de la génération.

Bien sûr, cela complique la physique, car maintenant nous devions nous assurer que chaque rotor capte son propre flux, et pas seulement le flux du rotor adjacent. Il fallait trouver l'angle optimal de l'arbre par rapport au vent et la distance idéale entre les rotors. Et, au final, le gain a été obtenu en utilisant moins de matière.

En 2003, l'inventeur a reçu une subvention de 75 000 $ de la California Energy Commission pour développer une turbine à sept rotors de 3 000 watts. Le défi a été relevé avec succès et Doug Selsam a déjà vendu plus de 20 de ses turbines à double rotor de 2000 watts à plusieurs propriétaires. Il a construit ces appareils dans son garage de banlieue.

L'idée de Doug était l'une des rares idées qui a réellement toutes les chances de faire de grands progrès dans le monde commercial. Selsam dit que les deux rotors ne sont que le début. Il verra probablement ses turbines multi-rotors à un kilomètre dans le ciel un jour.

Archimedes, dont le siège est à Rotterdam, aux Pays-Bas, a mis au point son propre concept d'éoliennes inhabituelles pouvant être installées directement sur les toits des bâtiments résidentiels.

Telle que conçue par les auteurs du projet, une conception efficace à faible bruit peut pleinement fournir petite maison l'électricité, et un complexe de tels générateurs, fonctionnant en conjonction avec, est capable de réduire complètement à zéro la dépendance d'un grand bâtiment vis-à-vis de sources d'électricité externes. Les nouvelles éoliennes sont nommées Liam F1.

Une petite turbine de 1,5 mètre de diamètre et pesant environ 100 kilogrammes peut être installée sur n'importe quel mur ou toit d'un immeuble résidentiel. Habituellement, la hauteur des toits en terrasse est de 10 mètres et le vent dans le pays est presque toujours du sud-ouest. Ces conditions sont suffisantes pour placer correctement l'éolienne sur le toit et utiliser efficacement l'énergie éolienne.

Deux problèmes des éoliennes classiques sont ici résolus : le bruit des éoliennes à pales classiques et le coût élevé de l'installation d'équipements encombrants. Dans les éoliennes conventionnelles, les coûts d'installation ne sont souvent pas rentables. Le niveau sonore de la turbine Liam est d'environ 45 dB, ce qui est encore plus silencieux que le bruit de la pluie (le bruit de la pluie dans la forêt est de 50 dB).

En forme de coquille d'escargot, la turbine tourne dans le vent comme une girouette, captant le flux d'air, réduisant sa vitesse et changeant de direction. Le directeur de l'entreprise, Marinus Miremeta, affirme que l'efficacité de la turbine innovante atteint 80 % de l'efficacité maximale théoriquement disponible dans l'énergie éolienne. Et c'est déjà largement suffisant.

Aux Pays-Bas, un ménage moyen consomme 3 300 kWh d'électricité par an. Selon les développeurs, la moitié de cette énergie peut être fournie par une turbine Liam F1 avec une vitesse de vent d'au moins 4,5 m/s.

Il est possible de placer trois de ces turbines aux sommets d'un triangle sur le toit d'une maison, puis chacune des turbines sera alimentée en vent et elles n'interféreront pas les unes avec les autres, mais, au contraire, s'entraideront .

Si un nous parlonsÀ propos de l'installation dans une ville où se produisent des écoulements turbulents, le fabricant propose de surélever légèrement les éoliennes installées sur les toits de la ville, en les fixant à des poteaux afin que les murs des maisons voisines n'interfèrent pas avec les écoulements du vent.

Le coût estimé de la nouvelle turbine, y compris l'installation, est de 3999 euros. L'appareil mesurant plus d'un mètre, une licence spéciale peut être requise pour son utilisation.Par conséquent, dans le cas le plus extrême, des turbines mini-Liam sont également produites par la société, dont le diamètre est de 0,75 mètre.

Les fabricants prévoient d'utiliser leurs turbines non seulement pour alimenter des bâtiments résidentiels et industriels, mais aussi pour propulser des navires.

Comme vous pouvez le voir, les fabricants d'éoliennes ont plein d'alternatives intéressantes.

L'éolienne Sheerwind d'INVELOX promet six fois plus de puissance que les éoliennes traditionnelles. Cette technologie n'est pas un nouveau mot dans le domaine de la dynamique des fluides, mais c'est une nouvelle façon de générer de l'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 dans les vents les plus légers, explique 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 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 autres animaux sauvages, tout comme la turbine Ewicon sûre. 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.

Les pays développés ont longtemps compté sur les sources d'énergie renouvelables, y compris l'énergie éolienne. En conséquence, la capacité totale de toutes les centrales nucléaires en activité dans le monde est d'un peu plus de 400 000 MW, et la capacité totale des parcs éoliens a dépassé 500 000 MW ! Cependant, dans les pays où l'attention est portée sur l'énergie éolienne, il n'y a ni Gazprom ni RAO UES. Ainsi que planter sur une aiguille à huile... Mais ne parlons pas de choses douloureuses.

Ainsi, dans les pays libérés de la toute-puissance des monopoles et du système clanique, les éoliennes à hélice à axe de rotation horizontal prédominent. De tels générateurs nécessitent de puissantes tours de support avec des fondations coûteuses, ce qui augmente la période de récupération. De plus, ces unités sont de puissantes sources de bruit à basse fréquence. L'hélice "moulin à vent" tourne à une vitesse de seulement 15 à 30 tours par minute, et après la boîte de vitesses, les tours augmentent à 1500, en conséquence, l'arbre du générateur tourne à la même vitesse, ce qui génère de l'électricité. Cette schéma classique présente des inconvénients importants : la boîte de vitesses est un mécanisme complexe et coûteux (jusqu'à 20 % du coût de l'ensemble de l'éolienne), nécessite un remplacement saisonnier et s'use très rapidement (voir).

Pertinence du développement des éoliennes

Ces circonstances limitent le cercle des acheteurs et les poussent à rechercher une alternative aux éoliennes traditionnelles. Acier pour éolienne à axe vertical tendance moderne. Elles sont silencieuses et ne nécessitent pas d'investissements importants, sont plus faciles et moins chères à entretenir que les turbines horizontales-axiales. Les éoliennes à axe horizontal sont transférées en mode de protection (autorotation) à la vitesse maximale du vent, dont l'excès entraîne une défaillance structurelle. Dans ce mode, l'hélice est déconnectée du multiplicateur et du générateur, aucune électricité n'est générée. Et les rotors axe vertical subissent des contraintes mécaniques significativement plus faibles à vitesse de vent égale que les rotors à axe horizontal. De plus, ces derniers nécessitent des systèmes coûteux de direction du vent.

Jusqu'à très récemment, on croyait qu'il était impossible pour un VAWT d'obtenir un coefficient de vitesse (le rapport du maximum vitesse linéaire pales à la vitesse du vent) supérieur à un. Cette prémisse trop large, valable uniquement pour certains types de rotors, a conduit à de fausses conclusions selon lesquelles le facteur marginal d'utilisation de l'énergie éolienne des éoliennes à axe vertical est inférieur à celui des hélices à axe horizontal, c'est pourquoi ce type d'éolienne est presque 40 ans pas développé du tout. Et ce n'est que dans les années 60-70, d'abord par des experts canadiens, puis américains et britanniques, qu'il a été prouvé expérimentalement que ces conclusions ne s'appliquent pas aux rotors Darrieus utilisant la force de levage des pales. Pour ces rotors, le rapport maximal spécifié entre la vitesse linéaire des corps de travail et la vitesse du vent atteint 6: 1 et plus, et le facteur d'utilisation de l'énergie éolienne n'est pas inférieur à celui de l'axe horizontal (type hélice). Un rôle important est également joué par le fait que le volume d'études théoriques de l'aérodynamique des rotors axiaux verticaux et l'expérience dans le développement et le fonctionnement des éoliennes basées sur eux sont bien inférieurs à ceux des rotors axiaux horizontaux.

Une éolienne à axe vertical (désignation internationale VAWT) a été créée, différente des autres, dont le coefficient d'utilisation de l'énergie éolienne n'est pas inférieur aux meilleures éoliennes au monde à axe de rotation horizontal. Une approche multidimensionnelle innovante de la conception d'éoliennes verticales repose, entre autres, sur l'utilisation d'un rotor bas et durable, à la périphérie duquel sont fixées une pluralité de voiles-ailes.

Le rotor est équipé de pieds de support du châssis de roue, ce qui lui permet de tourner autour d'un axe fixe avec un pore stable sur la fondation grâce aux roues du châssis. De nombreuses voiles-ailes créent un couple important en raison des forces aérodynamiques. Ce qui rend cette conception record en termes de densité de puissance. Le diamètre du rotor peut être de 10 mètres. Dans le même temps, sur un tel rotor, il est possible d'installer des ailes d'une superficie de plus de 200 mètres carrés, qui produira jusqu'à cent kilowatts d'électricité.

Dimensions et poids des unités

Dans le même temps, le poids de ces unités est si faible qu'il est possible de l'installer sur les toits des bâtiments et de leur fournir une alimentation électrique autonome grâce à cela. Ou il est possible de fournir de l'électricité à un objet dans les montagnes où il n'y a pas de ligne électrique. Une augmentation de puissance à une valeur arbitrairement grande est réalisable en reproduisant de telles unités. Autrement dit, en mettant beaucoup d'installations similaires, nous obtenons la puissance souhaitée.

Efficacité technique

Quant à l'efficacité technique. Notre prototype avec une hauteur de pale de 800 mm et une dimension transversale de 800 mm à une vitesse de vent de 11 m/s développait une puissance mécanique de 225 W (à 75 tr/min). Dans le même temps, il s'est défendu depuis la surface de la terre à une hauteur de moins d'un mètre. Selon la ressource http://www.rktp-trade.ru, une puissance comparable (300 W) est développée par un moulin à vent vertical à cinq pales monté sur un mât de six mètres, et il a cinq pales de 1200 mm montées sur un ensemble diamètre de 2 000 mm. Autrement dit, si nous prenons les aires des éoliennes comparées balayées par le vent égales, il s'avère que le prototype est de 2,5 ...

Sur cette base, sachant que l'analogue décrit a un facteur d'utilisation de l'énergie éolienne (KIEV) égal à 0,2, il est possible d'estimer le KIEV du prototype à 0,48, ce qui est bien supérieur à celui des VAWT de Savonius et Daria et correspond au meilleurs échantillons mondiaux d'éoliennes horizontales-axiales. Dans le même temps, la consommation de matériaux et le coût du prototype sont bien inférieurs à ceux des éoliennes à mât d'hélice avec mécanismes d'orientation du vent et une nacelle montée en hauteur avec une boîte de vitesses élévatrice coûteuse de type planétaire.

Évaluation comparative de l'efficacité des rotors d'éoliennes divers types - Tableau 1.

Avantages de l'éolienne à axe vertical VAWT

• L'appareil tourne dans le même sens dans n'importe quelle direction du vent. Alors que les nacelles des éoliennes horizontales doivent être orientées dans le vent, ce qui augmente le coût de la conception et réduit la durée de vie des pièces mobiles du mécanisme de rotation.
• La production d'électricité dans VAWT commence à des vitesses de vent de 5 m/s.
• La turbine a une haute qualité aérodynamique des pales et une architecture innovante qui permet d'atteindre un facteur d'utilisation de l'énergie éolienne d'au moins 47 %.
• La turbine ne nécessite pas d'entretien du générateur (annulaire plat linéaire sans balais ni roulements).
• L'augmentation de la capacité est obtenue en installant des modules supplémentaires.
• VAWT n'a aucune restriction lorsqu'il est installé à proximité d'un logement, ne crée pas de rayonnement électromagnétique et acoustique inacceptable. Cela permet aux éoliennes d'être installées dans colonies, y compris sur les toits bâtiments à plusieurs étages sans compromettre la vue sur le paysage.
• VAWT est absolument inoffensif, il peut être installé sur les voies de migration des oiseaux migrateurs.
• La turbine est résistante aux vents forts, capable de supporter même vent d'ouragan. Ceci est réalisé par un mécanisme de changement automatique des angles d'attaque des pales verticales de la turbine (les chiffres sont donnés ci-dessus).
• VAWT a des composants légers et simples qui sont faciles à transporter et à installer.
• La turbine est protégée de la foudre.

À ce jour, un modèle 3D grandeur nature de la partie mécanique de la turbine (avec une hauteur de pales verticales de 8 m) a été réalisé, ainsi que des dessins d'exécution des pièces et assemblages du rotor et de son unité de rotation. Les dessins du générateur électrique et des pales sont élaborés en tenant compte du respect maximal du critère "prix - qualité".

Le projet comprend la conception, la fabrication et le test d'un échantillon VAWT grandeur nature (hauteur des pales verticales 8 m). Ensuite, il est prévu d'organiser production industrielle de telles installations après débogage d'un échantillon pilote, en équipant ces installations des zones non électrifiées en zone rurale et des bâtiments en ville.

Les domaines d'application de l'aérogénérateur innovant sont, en principe, les mêmes que ceux des analogues. C'est-à-dire qu'il s'agit de la production d'électricité dans des endroits où il n'y en a pas de sources fixes, ainsi que là où l'utilisation d'autres méthodes de production d'électricité n'est pas économiquement rentable. Il s'agit notamment d'installations à vocation spécifique nécessitant une alimentation électrique autonome, par exemple les phares et radiobalises, les avant-postes et postes frontières, les postes automatisés de météorologie et de navigation aérienne.

L'épuisement constant des ressources naturelles conduit à Ces derniers temps l'humanité est occupée à rechercher des sources d'énergie alternatives. À ce jour, un assez grand nombre de types d'énergie alternative sont connus, dont l'utilisation de l'énergie éolienne.

L'énergie éolienne est utilisée depuis l'Antiquité, par exemple pour le fonctionnement des moulins à vent. La toute première éolienne (éolienne), qui servait à produire de l'électricité, a été construite au Danemark en 1890. De tels dispositifs ont commencé à être utilisés dans les cas où il était nécessaire de fournir de l'électricité à toute zone difficile à atteindre.

Le principe de fonctionnement de l'éolienne:

• Le vent fait tourner une roue à pales, qui transmet le couple à l'arbre du générateur par l'intermédiaire d'une boîte de vitesses.
• L'onduleur exécute la tâche de convertir le courant électrique continu reçu en courant alternatif.
• La batterie est conçue pour alimenter le réseau en tension en l'absence de vent.

La puissance de l'éolienne dépend directement du diamètre de la roue éolienne, de la hauteur du mât et de la force du vent. À l'heure actuelle, on produit des éoliennes dont le diamètre de pale est de 0,75 à 60 m et plus. La plus petite de toutes les éoliennes modernes est la G-60. Le diamètre du rotor, qui a cinq pales, n'est que de 0,75 m; à une vitesse de vent de 3-10 m/s, il peut générer une puissance de 60 W, et son poids est de 9 kg. Une telle installation est utilisée avec succès pour l'éclairage, le chargement des batteries et les communications.

Toutes les éoliennes peuvent être classées selon plusieurs principes :

• Axes de rotation.
• Le nombre de lames.
• Le matériau à partir duquel les lames sont fabriquées.
• Pas de vis.

Classification de l'axe de rotation :

• Horizontal.
• Vertical.

Les plus populaires sont les éoliennes horizontales dont l'axe de rotation est parallèle au sol. Ce type est appelé "moulin à vent", dont les pales tournent contre le vent. La conception des éoliennes horizontales prévoit une rotation automatique de la tête (à la recherche du vent), ainsi qu'une rotation des pales, pour utiliser le vent de faible force.

Les éoliennes verticales sont beaucoup moins efficaces. Les pales d'une telle turbine tournent parallèlement à la surface de la terre dans n'importe quelle direction et force du vent. Étant donné que dans n'importe quelle direction du vent, la moitié des pales de l'éolienne tourne toujours contre elle, l'éolienne perd la moitié de sa puissance, ce qui réduit considérablement l'efficacité énergétique de l'installation. Cependant, ce type d'éolienne est plus facile à installer et à entretenir, puisque sa boîte de vitesses et son générateur sont posés au sol. Les inconvénients d'un générateur vertical sont : une installation coûteuse, des coûts de fonctionnement importants et le fait qu'il faut beaucoup d'espace pour installer une telle éolienne.

Éoliennes type horizontal plus adapté à la production d'électricité échelle industrielle, ils sont utilisés dans le cas de la création d'un système de parcs éoliens. Vertical est souvent utilisé pour les besoins des petits ménages privés.

Classement par le nombre de pales :

• À deux lames.
• Tripale.
• Multi-lames (50 lames ou plus).

Selon le nombre de pales, toutes les installations sont divisées en deux, trois et multipales (50 pales ou plus). Pour générer la quantité d'électricité requise, ce n'est pas le fait de la rotation qui est requis, mais la réalisation du nombre de tours requis.

Chaque pale (en option) augmente la résistance globale de l'éolienne, ce qui rend plus difficile l'atteinte de la vitesse de fonctionnement du générateur. Ainsi, les installations multipales commencent à tourner à des vitesses de vent plus faibles, mais elles sont utilisées lorsque le fait même de la rotation compte, comme par exemple lors du pompage d'eau. Les éoliennes avec un grand nombre de pales ne sont pratiquement pas utilisées pour produire de l'électricité. De plus, il n'est pas recommandé d'installer une boîte de vitesses dessus, car cela complique la conception et la rend également moins fiable.

Classement des matériaux de lame :

• Eoliennes à pales rigides.
• Éoliennes à voile.

Il est à noter que les lames de voile sont beaucoup plus faciles à fabriquer et donc moins chères que celles en métal rigide ou en fibre de verre. Cependant, ces économies peuvent s'accompagner de coûts imprévus. Si le diamètre de la roue éolienne est de 3 m, alors à une vitesse de générateur de 400 à 600 tr/min, la pointe de la pale atteint une vitesse de 500 km/h. Étant donné que l'air contient du sable et de la poussière, ce fait est un test sérieux même pour les pales rigides qui, en fonctionnement stable, nécessitent le remplacement annuel du film anti-corrosion appliqué aux extrémités des pales. Si le film anti-corrosion n'est pas mis à jour, la lame rigide commencera progressivement à perdre ses performances.

Les pales de type voile doivent être remplacées non pas une fois par an, mais immédiatement après le premier vent violent. Par conséquent, l'alimentation autonome, qui nécessite une fiabilité importante des composants du système, n'envisage pas l'utilisation de pales de type voile.

Classement des emplacements :

• Pas de vis fixe.
• Pas de vis variable.

Bien entendu, le pas variable de l'hélice augmente la plage de vitesses effectives de fonctionnement de l'éolienne. Cependant, l'introduction de ce mécanisme conduit à une complication de la conception des pales, à une augmentation du poids de l'éolienne, et réduit également la fiabilité globale de l'éolienne. Cela a pour conséquence la nécessité de renforcer la structure, ce qui entraîne une augmentation significative du coût du système, non seulement lors de l'acquisition, mais également lors de l'exploitation.

Les éoliennes modernes sont des produits de haute technologie d'une puissance allant de 100 à 6 MW. Les éoliennes de conception innovante permettent une utilisation rentable de l'énergie du vent le plus faible - à partir de 2 m/s. Avec l'aide des éoliennes, il est aujourd'hui possible de résoudre avec succès les problèmes d'alimentation électrique des installations insulaires ou locales de toute capacité.

éoliennes

Types d'éoliennes. Nouveaux designs et solutions techniques

L'énergie éolienne est frappante par sa diversité et conception inhabituelle conceptions d'éoliennes. Les conceptions d'éoliennes existantes, ainsi que les projets proposés, placent l'énergie éolienne hors compétition en termes d'originalité des solutions techniques par rapport à tous les autres mini-complexes énergétiques fonctionnant à partir d'énergies renouvelables.

Actuellement, il existe de nombreuses conceptions conceptuelles différentes d'éoliennes, qui peuvent être divisées en deux types principaux selon le type de roues éoliennes (rotors, turbines, hélices). Ce sont des éoliennes à axe de rotation horizontal (girouette) et vertical (carrousel, turbines dites en H).

Éoliennes à axe de rotation horizontal

Éoliennes à axe de rotation horizontal. Dans les éoliennes à axe de rotation horizontal, l'arbre du rotor et le générateur sont situés en haut, tandis que le système doit être dirigé vers le vent. Les petites éoliennes sont guidées par des systèmes de palettes, tandis que les grandes installations (industrielles) ont des capteurs de vent et des servos qui tournent l'axe de rotation dans le vent. La plupart des éoliennes industrielles sont équipées de réducteurs qui permettent au système de s'adapter à la vitesse du vent actuelle. Du fait que le mât crée des flux turbulents derrière lui, la roue éolienne est généralement orientée dans le sens contraire au flux d'air. Les pales de l'éolienne sont suffisamment solides pour empêcher leur contact avec le mât des fortes rafales de vent. Les éoliennes de ce type ne nécessitent pas l'installation de mécanismes supplémentaires d'orientation du vent.

Eolienne à axe horizontal

L'éolienne peut être réalisée avec un nombre différent de pales : des éoliennes à une seule pale avec contrepoids aux éoliennes à plusieurs pales (jusqu'à 50 pales ou plus). Éoliennes à axe horizontal les rotations sont parfois effectuées dans une direction fixe, c'est-à-dire ils ne peuvent pas tourner autour d'un axe vertical perpendiculaire à la direction du vent. Ce type d'éoliennes n'est utilisé qu'en présence d'une direction de vent dominante. Dans la plupart des cas, le système sur lequel la roue éolienne est fixée (la soi-disant tête) est pivotant, orienté dans la direction du vent. Pour les petites éoliennes, les queues sont utilisées à cette fin, tandis que pour les grandes, l'électronique contrôle l'orientation.

Un certain nombre de méthodes sont utilisées pour limiter la vitesse de rotation d'une éolienne à des vitesses de vent élevées, y compris le réglage des pales dans une position d'aube, l'utilisation de vannes qui se tiennent sur ou tournent avec les pales, etc. Les pales peuvent être directement attachées au l'arbre du générateur, ou le couple peut être transmis de sa jante à travers l'arbre de sortie à un générateur ou à une autre machine de travail.

Hauteur actuelle du mât éolienne industrielle varie dans la plage de 60 à 90 m.La roue éolienne fait 10 à 20 tours par minute. Certains systèmes ont une boîte de vitesses enfichable qui permet à la roue éolienne de tourner plus rapidement ou plus lentement en fonction de la vitesse du vent tout en maintenant la production d'énergie. Toutes les éoliennes modernes sont équipées d'un système d'arrêt automatique possible en cas de trop vents forts.

Les principaux avantages de l'axe horizontal sont les suivants : pas variable des pales de la turbine, ce qui permet d'utiliser au maximum l'énergie éolienne en fonction des conditions atmosphériques ; un mât haut vous permet de "passer" à des vents plus forts ; rendement élevé grâce à la direction de la roue éolienne perpendiculaire au vent.

Dans le même temps, l'axe horizontal présente un certain nombre d'inconvénients. Parmi eux, les mâts hauts jusqu'à 90 m de haut et les longues pales difficiles à transporter, la massivité du mât, la nécessité d'orienter l'axe vers le vent, etc.

Éoliennes à axe de rotation vertical. Le principal avantage d'un tel système est l'absence de nécessité d'orienter l'axe vers le vent, puisque l'éolienne utilise le vent venant de n'importe quelle direction. De plus, la conception est simplifiée et les charges gyroscopiques sont réduites, provoquant des contraintes supplémentaires dans les pales, le système de transmission et d'autres éléments des installations à axe de rotation horizontal. De telles installations sont particulièrement efficaces dans les zones à vent variable. Les turbines à axe vertical fonctionnent à de faibles vitesses de vent et dans n'importe laquelle de ses directions sans orientation vers le vent, mais ont un faible rendement.

L'auteur de l'idée de créer une turbine à axe de rotation vertical (turbine en forme de H) est l'ingénieur français George Jean Marie Darius (Jean Marie Darier). Ce type d'éolienne a été breveté en 1931. Contrairement aux éoliennes à axe horizontal, les éoliennes en forme de H « captent » le vent lorsqu'il change de direction sans modifier la position du rotor lui-même. Par conséquent, les éoliennes de ce type n'ont pas de "queue" et ressemblent extérieurement à un tonneau. Le rotor a un axe de rotation vertical et se compose de deux à quatre pales courbes.

Les pales forment une structure spatiale qui tourne sous l'action des forces de portance résultant sur les pales du flux de vent. Dans le rotor Darrieus, le facteur d'utilisation de l'énergie éolienne atteint des valeurs de 0,300,35. Récemment, le développement d'un moteur rotatif Darrieus à aubes droites a été réalisé. Désormais, l'éolienne Daria peut être considérée comme le principal concurrent des éoliennes à palettes.

L'installation a un rendement assez élevé, mais des charges importantes se forment sur le mât. Le système dispose également d'un couple de démarrage important, qui peut difficilement être créé par le vent. Le plus souvent, cela se fait par une influence extérieure.

Un autre type d'éolienne est le rotor Savonius, créé par l'ingénieur finlandais Sigurt Savonius en 1922. Le couple se produit lorsque l'air circule autour du rotor en raison de la résistance différente des parties convexes et concaves du rotor. La roue est simple, mais a un facteur d'utilisation de l'énergie éolienne très faible - seulement 0,1-0,15.

Le principal avantage des éoliennes verticales est qu'elles n'ont pas besoin de mécanisme d'orientation du vent. Ils ont un générateur et d'autres mécanismes placés à une légère hauteur près de la base. Tout cela simplifie grandement la conception. Les éléments de travail sont situés près du sol, ce qui facilite leur entretien. La faible vitesse minimale de fonctionnement du vent (2-2,5 m/s) produit moins de bruit.

Cependant, un inconvénient sérieux de ces éoliennes est un changement important des conditions d'écoulement autour de l'aile pendant un tour du rotor, qui se répète cycliquement pendant le fonctionnement. En raison des pertes de rotation contre le flux d'air, la plupart des éoliennes à axe de rotation vertical sont presque deux fois moins efficaces que celles à axe horizontal.

La recherche de nouvelles solutions en matière d'énergie éolienne se poursuit, et il existe déjà des inventions originales, comme une turbovoile. L'éolienne est montée sous la forme d'un long tuyau vertical de 100 m de haut, dans lequel, en raison du gradient de température entre les extrémités du tuyau, un flux d'air puissant se produit. Le générateur électrique lui-même, avec la turbine, est proposé pour être installé dans un tuyau, à la suite de quoi le flux d'air assurera la rotation de la turbine. Comme le montre la pratique d'exploitation de telles éoliennes, après avoir fait tourner la turbine et chauffé spécialement l'air au bord inférieur du tuyau, même avec un vent calme (et calme), un flux d'air fort et stable s'établit dans le tuyau . Cela rend ces éoliennes prometteuses, mais uniquement dans des zones désertes (pendant le fonctionnement, une telle installation aspire dans le tuyau non seulement de petits objets, mais également de gros animaux). Ces installations sont entourées d'une grille de protection spéciale et le système de contrôle est situé à une distance suffisante.

Turbovoile

Des spécialistes travaillent à la création d'un dispositif spécial pour le compactage du vent - un diffuseur (compresseur d'énergie éolienne). Pendant un an, une éolienne de ce type parvient à "capter" 4 à 5 fois plus d'énergie qu'une éolienne conventionnelle. La grande vitesse de rotation de la roue éolienne est obtenue à l'aide d'un diffuseur. Dans sa partie étroite, le flux d'air est particulièrement rapide, même avec un vent relativement faible.

Eolienne avec diffuseur

Comme vous le savez, la vitesse du vent augmente avec la hauteur, ce qui crée plus Conditions favorables pour l'utilisation des éoliennes. Les cerfs-volants ont été inventés en Chine il y a environ 2 300 ans. L'idée d'utiliser un cerf-volant pour soulever une éolienne à une hauteur se concrétise peu à peu.

Les designers suisses de la société Etra ont présenté un nouveau design de cerfs-volants gonflables pouvant soulever jusqu'à 100 kg avec une masse alaire de 2,5 kg. Ils peuvent être utilisés pour l'installation sur des navires marins et le levage à haute altitude (jusqu'à 4 km) d'éoliennes. En 2008, un tel système a été testé lors du voyage du porte-conteneurs Beluga SkySails de l'Allemagne au Venezuela (les économies de carburant se sont élevées à plus de 1 000 $ par jour).

Par exemple, à Hambourg, Beluga Shipping a installé un tel système sur le vraquier diesel Beluga SkySails. Un cerf-volant en forme de parapente d'une taille de 160 m2 s'élève dans les airs jusqu'à une hauteur de 300 m en raison de la force de levage du vent. Le parapente est divisé en compartiments, dans lesquels, à la commande de l'ordinateur, l'air est fourni par des tubes élastiques. air comprimé. D'ici 2013, Beluga SkySails compte équiper environ 400 cargos d'un tel système.

Têtes de vent "Vetrolov"

Une solution intéressante est la conception de la tête de vent Vetrolov. Le corps rotatif du générateur est suffisamment long (environ 0,5 m), dans la partie médiane (dans l'intervalle entre la bride du générateur et les pales) se trouve un mécanisme de pliage des pales. Selon le principe de fonctionnement, il ressemble au mécanisme d'ouverture d'un parapluie automatique et les lames ressemblent à l'aile d'un deltaplane. Pour que les lames ne reposent pas les unes contre les autres lors du pliage, les axes de leur fixation sont quelque peu déplacés. Quatre lames (à travers une) vont vers l'intérieur et quatre vers l'extérieur. Après pliage, la zone de traînée du moulin à vent diminue de près de quatre fois, et le coefficient traînée aérodynamique- presque deux.

Dans la partie supérieure du support de l'éolienne, un «culbuteur» à axe de rotation vertical est installé. À une extrémité se trouve une éolienne, à l'autre - un contrepoids. Lorsque le vent est faible, l'éolienne est relevée au-dessus de la marque supérieure du support au moyen d'un contrepoids, et l'axe de l'éolienne est horizontal. Lorsque le vent augmente, la pression sur la roue éolienne augmente et elle commence à descendre en tournant autour de l'axe horizontal. Ainsi, un autre système "d'évitement" des vents forts fonctionne. La conception vous permet de construire les culbuteurs de sorte que les éoliennes soient installées les unes après les autres. Il s'avère une sorte de guirlande de modules identiques qui, par vent léger, se tiennent les uns au-dessus des autres, et par vent fort descendent, "se cachant" dans "l'ombre du vent" de la roue éolienne. Cela inclut également la capacité du système à s'adapter à la charge externe.

Éolienne Eolic

Les designers Marcos Madia, Sergio Oashi et Juan Manuel Pantano ont développé l'éolienne portable Eolic. Pour la fabrication de l'appareil, seuls des matériaux en aluminium et en fibre de carbone ont été utilisés. Une fois assemblée, la turbine Eolic a une longueur d'environ 170 cm.Il faudra 2 à 3 personnes pour amener l'Eolic pliée à l'état de fonctionnement et ce processus prendra 15 à 20 minutes. Cette éolienne peut être pliée pour le transport.

Éolienne Revolution Air Design

Aujourd'hui, il existe de nombreux projets et développements de conception. Ainsi, le designer français Philippe Starck a créé l'éolienne Revolution Air. Le projet d'éolienne de conception s'appelle «Écologie démocratique».

Éolienne Energy Ball

Le groupe international de concepteurs et d'ingénieurs Home-energy a présenté son produit - l'éolienne Energy Ball. La principale caractéristique de la nouveauté est la disposition des pales dessus en fonction du type de sphère. Tous sont connectés au rotor aux deux extrémités. Lorsque le vent les traverse, il souffle parallèlement au rotor, ce qui augmente l'efficacité du générateur. L'Energy Ball peut fonctionner même à des vitesses de vent très faibles et produit beaucoup moins de bruit que les éoliennes conventionnelles.

Éolienne Tretiakov

Une éolienne unique a été créée par des designers de Samara. Lorsqu'il est utilisé dans un environnement urbain, il est moins cher, plus économique et plus puissant que ses homologues européens. L'éolienne Tretiakov est une prise d'air qui capte même les courants d'air relativement faibles. La nouveauté commence à générer de l'énergie utile déjà à une vitesse de 1,4 m / s. De plus, aucune installation coûteuse n'est nécessaire : l'unité peut être placée sur un bâtiment, un mât, un pont, etc. Elle a une hauteur de 1 m et une longueur de 1,4 m. L'efficacité est constante - environ 52 %. La puissance de l'appareil industriel est de 5 kW. A une distance de 2 m, le bruit du parc éolien est inférieur à 20 dB (à titre de comparaison : le bruit du ventilateur est de 30 à 50 dB).

La société américaine Wind Tronics du Michigan a développé une éolienne compacte destinée à être utilisée dans les ménages privés. Le développeur de la technologie est Wind Tronics, et le géant de la fabrication Honeywell a établi la fabrication d'éoliennes. Conçu pour un impact environnemental nul.

Cette installation utilise la turbine sans engrenage Blade Tip Power System (BTPS), qui permet à l'éolienne de fonctionner dans une plage de vitesses de vent beaucoup plus large, tout en réduisant la résistance mécanique et le poids de l'éolienne. Wind Tronics commence à tourner à des vitesses de vent aussi basses que 0,45 m/s et est opérationnel jusqu'à 20,1 m/s ! Les calculs montrent qu'une telle éolienne produit de l'électricité en moyenne 50 % plus souvent et plus longtemps que les éoliennes traditionnelles. Soit dit en passant, l'automatisation avec un anémomètre constamment connecté surveille la vitesse et la direction du vent. Lorsque la vitesse de fonctionnement maximale est atteinte, la turbine se tourne simplement vers le vent avec un côté caréné. L'automatisation du système réagit immédiatement à la pluie surfondue qui peut provoquer le givrage. La technologie a déjà été brevetée dans plus de 120 pays.

L'intérêt pour les petites éoliennes grandit dans le monde entier. De nombreuses entreprises travaillant à résoudre ce problème ont tout à fait réussi à créer leurs propres solutions originales.

Optiwind produit des éoliennes originales Optiwind 300 (300 kW, coût - 75 milliers d'euros) et Optiwind 150 (150 kW, coût - 35 milliers d'euros). Ils sont destinés aux économies d'énergie collectives dans les habitations et les fermes (Fig. 12). L'idée principale est de collecter l'énergie éolienne avec des structures empilées de plusieurs turbines à une hauteur décente. L'Optiwind 300 est livré avec une tour de 61 m, la plate-forme accélératrice mesure 13 m de diamètre et chaque turbine a un diamètre de 6,5 m.

La conception de la turbine GEDAYC a un aspect inhabituel (Fig. 13). Le faible poids permet à la turbine de faire tourner efficacement le générateur à une vitesse de vent de 6 m/s. La nouvelle conception des lames utilise un principe similaire au "système" cerf-volant. Des turbines GEDAYC ont déjà été installées sur trois éoliennes de 500 kW alimentant en énergie les chantiers de la mine. L'installation des éoliennes GEDAYC et leur essai de fonctionnement ont montré que grâce à nouveau design les turbines sont plus légères, plus faciles à transporter et plus faciles à entretenir.

Earth Tronics a développé un nouveau type d'éolienne "domestique" Honeywell. Le système permet de générer de l'électricité aux extrémités des pales, et non sur l'axe (comme vous le savez, la vitesse de rotation des extrémités des pales est bien supérieure à la vitesse de rotation de l'axe). Ainsi, l'éolienne Honeywell n'utilise pas de multiplicateur et de générateur, comme dans les éoliennes classiques, ce qui simplifie la conception, réduit son poids et le seuil de vitesse du vent à partir duquel l'éolienne commence à produire de l'électricité.

Un projet pilote d'éolienne à lévitation magnétique a été créé en Chine. La suspension magnétique a permis de réduire la vitesse du vent de démarrage à 1,5 m/s et, par conséquent, d'augmenter la puissance totale du générateur de 20 % au cours de l'année, ce qui devrait réduire le coût de l'électricité produite.

Maglev Wind Turbine Technologies, basée en Arizona, a l'intention de produire des éoliennes à axe vertical Maglev Turbine d'une capacité maximale de 1 GW. Le modèle exotique d'une éolienne ressemble à un grand bâtiment, mais par rapport à sa puissance, il est petit. Une turbine Maglev peut fournir de l'énergie à 750 000 maisons et couvre une superficie (avec la zone d'exclusion) d'environ 40 hectares. Cette turbine a été inventée par l'inventeur Ed Mazur, le fondateur de MWTT. Maglev Turbine flotte sur un tampon magnétique. Composants principaux nouvelle installation situés au niveau du sol, ils sont plus faciles à entretenir. En théorie, la nouvelle turbine fonctionne normalement aussi bien dans des vents extrêmement faibles que dans des vents très forts (plus de 40 m/s). L'entreprise a l'intention d'ouvrir des centres scientifiques et éducatifs à proximité de ses éoliennes.

En étudiant l'héritage créatif du brillant ingénieur russe Vladimir Shukhov (1853-1939), les spécialistes d'Inbitek-TI LLC ont attiré l'attention sur ses idées d'utilisation d'hyperboloïdes en tige d'acier dans l'architecture et la construction.

Éolienne de type hyperboloïde

Le potentiel de telles structures aujourd'hui n'est pas entièrement compris et n'est pas exploré. On sait également que Shukhov a qualifié son travail de "recherche" sur les hyperboloïdes. Sur la base de ses idées, le développement d'éoliennes de type rotatif d'une conception complètement nouvelle est apparu. Une telle conception permettra d'obtenir de l'électricité même à des vitesses de vent très faibles. Pour décoller depuis le repos, une vitesse de vent de 1,4 m/s est requise. Ceci est réalisé en utilisant l'effet de lévitation du rotor de l'éolienne. Une éolienne de ce type est capable de commencer à fonctionner même dans des courants d'air ascendants, ce qui, en règle générale, se produit à côté d'une rivière, d'un lac, d'un marécage.

Éolienne mobile

Un autre projet intéressant - l'éolienne Mobile Wind Turbine - a été développé par les concepteurs du studio Pope Design (Fig. 17). Il s'agit d'une éolienne mobile située à la base un camion. L'éolienne mobile n'a besoin que d'un conducteur pour la faire fonctionner. Cette éolienne peut être utilisée dans les zones de catastrophes naturelles, au lendemain d'une situation d'urgence et lors de la restauration d'infrastructures.

L'état actuel de l'énergie éolienne, les conceptions et les solutions techniques proposées pour les éoliennes et les « compacteurs à vent » permettent de créer des mini-centrales éoliennes à usage privé presque partout. Le seuil de vitesse de "rupture" d'une éolienne a été considérablement réduit en raison des évolutions techniques ; les indicateurs de poids et de taille des éoliennes diminuent également. Cela vous permet de faire fonctionner des éoliennes dans des conditions "maison".

Types d'éoliennes

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 parcs éoliens Pour la maison. Elles sont permettre la conversion de l'énergie éolienne en courant alternatif , ce qui permet de subvenir à tous les besoins en électricité de n'importe quel appareil électroménager. 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 permettaient de transformer le grain en farine sans dépenser leurs 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.