L'énergie éolienne se développe activement dans le monde entier et ce n'est un secret pour personne qu'il s'agit actuellement de l'un des domaines d'énergie alternative les plus prometteurs. 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 la portée des pales est de 164 mètres.

Malgré la technologie établie de longue date pour la fabrication d'éoliennes 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 coefficient d'utilisation énergétique du flux éolien 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 souterraine la nuit. Ils sont également très dangereux pour les oiseaux et occupent des zones importantes.

Quelles alternatives existent ? En fait, la créativité des inventeurs modernes ne connaît pas de frontières et différentes options alternatives beaucoup ont été inventés.

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

Depuis 2010, entreprise américaine Altaeros Energies, fondée au Massachusetts Institute of Research, développe une nouvelle génération d'éoliennes. Le nouveau type d'éoliennes est conçu pour fonctionner à des altitudes allant jusqu'à 600 mètres, ce que les éoliennes conventionnelles ne peuvent tout simplement pas atteindre. C'est à des altitudes aussi élevées que soufflent constamment les vents les plus forts, 5 à 8 fois plus forts que les vents proches de la surface de la terre.

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

Les développeurs affirment que cette technologie produira de l'électricité au prix de 18 cents le kilowattheure, soit la moitié du coût habituel de l'énergie éolienne en Alaska. À l'avenir, ces générateurs pourront 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 météorologique et un moyen pratique de fournir Internet dans des zones éloignées de l'infrastructure correspondante.

Une fois installé, un tel système ne nécessite pas la présence de personnel, n’occupe pas une grande surface et est quasiment 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 Une centrale éolienne est en cours de réalisation aux Émirats arabes unis. Non loin d'Abou Dhabi, la ville de Madsar est en construction, où l'on prévoit de construire une centrale éolienne assez inhabituelle, appelée « Windstalk » par les développeurs.

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 dans la nature un modèle cinétique qui pourrait servir à produire de l'électricité, et un tel modèle a été trouvé. 1203 tiges en fibre de carbone, chacune mesurant environ 55 mètres de haut, avec fondations en béton 20 mètres de large, seront installés à une distance de 10 mètres les uns des autres.

Les tiges seront renforcées de caoutchouc, et auront une largeur d'environ 30 cm à la base, et étroites au sommet jusqu'à 5 centimètres. Chaque tige 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.

Lorsque les tiges se balancent au gré du vent, les disques se compriment, générant un courant électrique. Pas de bruit de lame éoliennes, aucune victime d'oiseaux, rien que le vent.

L’idée est née de l’observation des roseaux se balançant dans le marais.

Le projet Windstalk de l'Atelier DNA a remporté la deuxième place du concours Land Art Generator, parrainé par Madsar, pour sélectionner la meilleure œuvre d'art parmi un champ international de candidatures pouvant générer de l'énergie à partir de sources renouvelables.

La superficie occupée par cette centrale éolienne insolite couvrira 2,6 hectares, et la puissance correspondra à une éolienne conventionnelle occupant une superficie similaire. Le système est efficace grâce à l’absence de pertes par frottement inhérentes aux systèmes mécaniques traditionnels.

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

Puisque le vent n'est pas constant, un système de stockage d'énergie sera utilisé afin que l'énergie accumulée puisse être utilisée même lorsqu'il n'y a pas de vent, expliquent les employés travaillant sur le projet.

Au sommet de chaque tige se trouvera une lumière LED dont la luminosité dépendra directement de la force du vent et de la quantité d'électricité générée à ce moment-là.

Windstalk fonctionnera selon un mouvement de bascule chaotique, ce qui permet aux éléments d'être placés 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 océaniques et des vagues, là où un système similaire serait inversé sous l'eau.

Le projet, développé par Saphon Energy de Tunisie, comme Windstalk, est une éolienne sans pales, mais cette fois l'appareil a une conception de type voile.

Ce générateur silencieux, en forme d'antenne parabolique, s'appelle Saphonian. Il ne comporte aucune pièce rotative et est totalement sans danger pour les oiseaux. L'écran du générateur se déplace 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 en ce qui concerne l'utilisation du flux éolien. Le vent est littéralement maîtrisé dans une voile qui se déplace d'avant en arrière sous son influence, alors qu'il n'y a ni pales, ni rotor, ni engrenages. Cette interaction permet de convertir davantage d’énergie cinétique en énergie mécanique à l’aide de pistons.

L'énergie peut être stockée dans des accumulateurs hydrauliques, ou convertie en électricité via un générateur, ou avec son aide, un mécanisme peut être mis en rotation. Si les éoliennes conventionnelles ont un rendement de 30 %, alors ce générateur à voile en fournit 80 %. Son efficacité dépasse de 2,3 fois celle des éoliennes à pales.

En raison 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 présente l'avantage que les courants de vent turbulents ont peu d'effet sur le corps de la voile et que la force aérodynamique n'est qu'augmentée. La turbulence est la raison pour laquelle les éoliennes ne sont pas utilisées dans les zones urbaines, mais les Saphonian peuvent également y être utilisées. De plus, les facteurs acoustiques et vibratoires nocifs sont minimisés. Saphon Energy a reçu un prix de KPMG pour ses efforts en matière de développement de l'innovation.

Une autre approche très révolutionnaire de l’utilisation de l’énergie éolienne a été mise en œuvre en 2008 par un inventeur enthousiaste de Californie. Les grandes éoliennes destinées aux petites villes ont la taille d'un bâtiment 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 fabrication, le transport et l’installation de tels systèmes sont complexes et coûteux. Malgré cela, le secteur connaît une croissance de plus de 40 pour cent chaque année. C'est exactement ce que pensait Doug Selsam, de Californie, avant de fixer 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 seul arbre relié à un seul générateur, Doug a finalement atteint son objectif. Il a connecté une extrémité du 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 a lu dans les manuels qu'une turbine à vis unique était suffisante pour obtenir le maximum, mais Doug avait des doutes. Il pensait différemment : plus il y avait de rotors, plus il y avait d'énergie éolienne disponible.

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

Bien sûr, cela complique la physique, car il fallait désormais s'assurer que chaque rotor capte son propre flux, et pas seulement celui du rotor situé à côté. Il fallait trouver l'angle optimal de l'arbre par rapport au vent et la distance idéale entre les rotors. Et, au final, les gains ont été obtenus en utilisant moins de matériaux.

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 2 000 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 avaient réellement le potentiel de réussir dans le monde commercial. Selsam dit que les deux rotors ne sont qu'un début. Il verra probablement un jour ses turbines multi-rotors s’étendre sur un kilomètre et demi dans le ciel.

Archimedes, dont le bureau est situé à Rotterdam, aux Pays-Bas, a imaginé son concept d'éoliennes insolites pouvant être installées directement sur les toits des immeubles résidentiels.

Selon les auteurs du projet, une conception efficace et silencieuse peut pleinement fournir maisonnette 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 à l'égard de sources externes d'électricité. Les nouvelles éoliennes s'appellent 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. Généralement, la hauteur des toits en terrasses 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 conventionnelles sont ici résolus : le bruit des éoliennes à pales conventionnelles et le coût élevé d'installation d'équipements encombrants. Avec les éoliennes conventionnelles, les coûts d’installation ne sont souvent pas récupérés. 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 en forêt est de 50 dB).

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

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

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

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

Le coût estimé de la nouvelle turbine, installation comprise, est de 3 999 euros. Étant donné que l'appareil a une taille supérieure à un mètre, une licence spéciale pour son utilisation peut être requise. Par conséquent, en dernier recours, l'entreprise produit également des turbines mini-Liam d'un diamètre de 0,75 mètre.

Les fabricants prévoient d'utiliser leurs turbines non seulement pour alimenter en électricité les bâtiments résidentiels et industriels, mais également pour alimenter les navires.

Comme vous pouvez le constater, les fabricants d’éoliennes disposent de nombreuses alternatives intéressantes.

L'éolienne Sheerwind d'INVELOX produirait six fois plus d'énergie que les éoliennes traditionnelles. Cette technologie n'est pas nouvelle dans le domaine de la dynamique des fluides, mais c'est une nouvelle façon de produire de l'énergie - et si elle s'avère efficace, elle donnera une impulsion puissante au développement de l'ensemble de l'industrie éolienne.

Regardons de plus près le principe de son fonctionnement.

La société énergétique SheerWind du Minnesota, aux États-Unis, a annoncé les résultats des tests de son éolienne de nouvelle génération Invelox. La société affirme que lors des tests, l’éolienne a été capable de produire six fois plus d’énergie que ce que les éoliennes à tour conventionnelles peuvent produire dans le même laps de temps. De plus, les coûts de production de l’énergie éolienne avec Invelox sont inférieurs, ce qui leur permet de rivaliser sur un pied d’égalité 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 le vent quelle que soit sa vitesse, même les brises légères au-dessus du sol. Le vent capturé traverse le conduit et prend de la vitesse tout au long du trajet. L’énergie cinétique qui en résulte alimente un générateur au sol. En combinant le flux d'air depuis le sommet 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, dirigeant le vent de n'importe quelle direction vers un générateur à turbine basé au sol. En faisant passer le vent à travers un canal étroit, il crée en fait un effet de réaction qui augmente la vitesse du flux, tout en abaissant simultanément sa pression. Ce processus a un nom : l'effet Venturi, et il permet à la turbine, située dans la partie la plus étroite du passage, de tourner plus rapidement.

Grâce à cela, la tour peut produire de l'électricité même à des vitesses de vent extrêmement faibles, ce qui la distingue extrêmement avantageusement des technologies éoliennes actuelles. 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 de l'investissement initial inférieur et puissance accrue et d'efficacité, cela résout également le problème des oiseaux et des chauves-souris qui meurent souvent dans les éoliennes (un problème vraiment sérieux avec ces appareils).

Quant aux affirmations d'une puissance six fois supérieure, comme pour de nombreuses nouvelles technologies qui promettent des avancées en termes 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 à turbine Invelox et l'avons monté sur la tour comme pour 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 turbine-générateur, mesuré la vitesse du vent libre, la vitesse du vent à l'intérieur de l'INVELOX et la puissance. Nous avons ensuite mesuré les qualités vitesse-résistance pendant 5 à 15 jours (selon le test) et calculé l'énergie en kW/h. Autrefois, il y avait six cents pour cent d’énergie en plus. En moyenne, les résultats variaient de 81 à 660 pour cent, la moyenne étant d'environ 314 pour cent d'énergie en plus.

Invelox peut fonctionner avec des vitesses de vent de 1,5 km. L'éolienne Invelox ne coûte que 750 dollars pour une installation de 1 kilowatt. Le constructeur affirme également que les coûts d’exploitation sont nettement inférieurs à ceux des 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 de sécurité Ewicon. Le système a également la capacité de connecter plusieurs turbines à un seul générateur, c'est-à-dire de recevoir de l'énergie du même générateur.

Les pays développés dépendent depuis longtemps des sources d’énergie renouvelables, notamment de 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 centrales éoliennes a dépassé 500 000 MW ! Cependant, dans les pays où l'on s'intéresse à l'énergie éolienne, il n'y a ni Gazprom ni RAO UES. C’est comme être accro à une aiguille à huile… Mais ne parlons pas des choses douloureuses.

Ainsi, dans les pays libérés de la toute-puissance des monopoles et du système clanique, les éoliennes à hélice avec axe de rotation horizontal prédominent. De tels générateurs nécessitent des tours de support puissantes dotées de fondations coûteuses, ce qui augmente la période de récupération. De plus, ces unités constituent de puissantes sources de bruit basse fréquence. L'hélice du «moulin à vent» tourne à une vitesse de seulement 15 à 30 tours par minute, et après la boîte de vitesses, la vitesse augmente jusqu'à 1 500, de sorte que l'arbre du générateur, qui génère de l'électricité, tourne à la même vitesse. Ce 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 obligent à rechercher une alternative aux éoliennes traditionnelles. Acier pour éoliennes à axe vertical tendance moderne. Elles sont silencieuses et ne nécessitent pas de grosses dépenses d'investissement ; elles sont plus simples et moins coûteuses à entretenir que les turbines axiales horizontales. Les éoliennes à axe horizontal sont transférées en mode de protection (autorotation) à la vitesse maximale du vent, dont le dépassement entraîne la destruction de la structure. Dans ce mode, l'hélice est déconnectée du multiplicateur et du générateur, et aucune électricité n'est générée. Et les rotors avec axe vertical subissent des contraintes mécaniques nettement inférieures à la même vitesse du vent que les rotors à axe horizontal. De plus, ces dernières nécessitent des systèmes d’orientation du vent coûteux.

Jusqu'à tout récemment, on pensait que pour VAWT, il était impossible d'obtenir un coefficient de vitesse (le rapport entre la vitesse maximale vitesse linéaire pales à la vitesse du vent) est supérieur à l’unité. Cette prémisse interprétée de manière trop large, vraie uniquement pour certains types de rotors, a conduit à la fausse conclusion selon laquelle l'utilisation maximale de l'énergie éolienne pour les éoliennes à axe vertical est inférieure à celle pour les éoliennes à hélice à axe horizontal, c'est pourquoi ce type de L'éolienne existe depuis près de 40 ans et n'a pas été développée du tout. Et ce n'est que dans les années 60 et 70, d'abord par des spécialistes canadiens, puis américains et anglais, qu'il a été prouvé expérimentalement que ces conclusions ne s'appliquaient pas aux rotors Darrieus utilisant la force de levage des pales. Pour ces rotors, le rapport maximum spécifié entre la vitesse linéaire des corps de travail et la vitesse du vent atteint 6:1 et plus, et le coefficient d'utilisation de l'énergie éolienne n'est pas inférieur à celui des rotors à hélice horizontale. Un rôle important est également joué par le fait que le volume de recherche théorique sur l'aérodynamique des rotors à axe vertical et l'expérience dans le développement et l'exploitation d'éoliennes basées sur ceux-ci est bien inférieur à celui des rotors à axe horizontal.

Une éolienne de type à axe vertical (désignation internationale VAWT) différente des autres a été créée, dont l'efficacité d'utilisation de l'énergie éolienne n'est pas inférieure à celle des meilleures éoliennes au monde à axe de rotation horizontal. Une approche innovante et multiforme de la conception d'éoliennes verticales repose, entre autres, sur l'utilisation d'un rotor bas et durable, à la périphérie duquel sont fixées de nombreuses voiles d'aile.

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

Dimensions et poids des unités

De plus, le poids de ces unités est si faible qu'elles peuvent être installées sur les toits des bâtiments et ainsi leur fournir une alimentation électrique autonome. Ou encore, il est possible de fournir de l'électricité à un objet situé en montagne où il n'y a pas de ligne électrique. Il est possible d'augmenter la puissance jusqu'à une valeur arbitrairement élevée en reproduisant de telles unités. Autrement dit, en installant de nombreuses installations similaires, nous obtenons la puissance requise.

Efficacité technique

Quant à l'efficacité technique. Notre prototype, d'une hauteur de pale de 800 mm et d'une dimension transversale de 800 mm, sous une vitesse de vent de 11 m/s, développait une puissance mécanique de 225 W (à 75 tr/min). En même temps, il se trouvait à moins d’un mètre de la surface de la terre. Selon la ressource http://www.rktp-trade.ru, une puissance comparable (300 W) est développée par une éolienne verticale à cinq pales installée sur un mât de six mètres, et elle comporte cinq pales de 1 200 mm installées sur un diamètre total de 2 000 mm. Autrement dit, si l'on considère que les zones balayées par le vent des éoliennes comparées sont égales, il s'avère que le prototype est 2,5 à 3 fois plus économe en énergie que l'éolienne connue, en tenant compte du fait que le vent près de la le sol est plus faible en raison de sa proximité avec la surface limite et présente un caractère turbulent prononcé.

Sur cette base, sachant que l'analogue décrit a un facteur d'utilisation de l'énergie éolienne (WEC) égal à 0,2, nous pouvons estimer le prototype WEC à 0,48, ce qui est bien supérieur à celui des VAWT de type Savonius et Daria et correspond au niveau mondial. meilleurs échantillons d’éoliennes à axe horizontal. Dans le même temps, la consommation de matériaux et le coût du prototype sont bien inférieurs à ceux des éoliennes montées sur hélice, dotées de mécanismes d'orientation du vent et d'une nacelle montée en hauteur avec un coûteux réducteur élévateur de type planétaire.

Évaluation comparative de l'efficacité des rotors d'éoliennes différents types — Tableau 1.

Avantages de l'éolienne à axe vertical VAWT

• L'appareil tourne dans le même sens quelle que soit la direction du vent. Tandis que les nacelles des éoliennes horizontales doivent être orientées vers le vent, ce qui augmente le coût de conception et réduit la durée de vie des pièces mobiles du mécanisme tournant.
• La production d’électricité à VAWT commence à des vitesses de vent de 5 m/s.
• L'éolienne possède une haute qualité aérodynamique de pales et une architecture innovante, lui permettant d'atteindre une efficacité énergétique éolienne d'au moins 47 %.
• La turbine ne nécessite aucun entretien du générateur (linéaire plat annulaire sans balais ni roulements).
• L'augmentation de la puissance est obtenue en installant des modules supplémentaires.
• VAWT n'a aucune restriction lorsqu'il est installé à proximité d'un logement et ne crée pas de rayonnement électromagnétique et acoustique inacceptable. Cela permet d'installer des turbines à l'intérieur colonies, y compris sur les toits bâtiments à plusieurs étages sans endommager les vues du paysage.
• VAWT est absolument inoffensif et peut être installé le long des routes migratoires des oiseaux migrateurs.
• La turbine résiste aux vents forts et peut résister même vent d'ouragan. Ceci est réalisé grâce à un mécanisme permettant de modifier automatiquement les angles d'attaque des pales verticales de la turbine (les chiffres sont présentés ci-dessus).
• VAWT dispose de composants légers et simples, faciles à transporter et à installer.
• La turbine est protégée de la foudre.

Aujourd'hui, 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. été achevé. Les dessins du générateur électrique et des pales sont élaborés en tenant compte du respect maximum du critère « prix - qualité ».

Le projet implique la conception, la fabrication et les tests d'un échantillon VAWT grandeur nature (hauteur de lame verticale 8 m). Après quoi il est prévu d'organiser fabrication industrielle ces installations après avoir débogué le modèle pilote, ces installations étant installées dans des zones non électrifiées des zones rurales et des bâtiments dans les villes.

Les domaines d'application de l'éolienne innovante sont en principe les mêmes que ceux de ses analogues. C'est-à-dire qu'il s'agit de la production d'électricité dans des endroits où il n'y 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'objets à usage particulier nécessitant une alimentation électrique autonome, par exemple des balises et radiobalises, des avant-postes et postes frontières, des postes automatisés de météorologie et de navigation aérienne.

L'épuisement constant des ressources naturelles conduit à dernièrement l’humanité est occupée à rechercher des sources d’énergie alternatives. Aujourd'hui, un assez grand nombre de types d'énergie alternative sont connus, parmi lesquels l'utilisation de l'énergie éolienne.

L'énergie éolienne est utilisée par l'homme depuis l'Antiquité, par exemple pour faire fonctionner des éoliennes. La toute première éolienne (éolienne), utilisée pour 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 dans une zone difficile d'accès.

Principe de fonctionnement de l'éolienne :

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

La puissance d'une éolienne dépend directement du diamètre de la roue éolienne, de la hauteur du mât et de la force du vent. Actuellement, les éoliennes sont produites avec des diamètres de pales de 0,75 à 60 m ou plus. La plus petite de toutes les éoliennes modernes est la G-60. Le diamètre du rotor, qui comporte cinq pales, n'est que de 0,75 m ; à une vitesse de vent de 3 à 10 m/s, il peut générer une puissance de 60 W et son poids est de 9 kg ; Cette installation est utilisée avec succès pour l’éclairage, le chargement des batteries et le fonctionnement des équipements de communication.

Toutes les éoliennes peuvent être classées selon plusieurs principes :

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

Classement par axe de rotation :

• Horizontal.
• Verticale.

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 partie tête (à la recherche de vent), ainsi qu'une rotation des pales pour utiliser un vent de faible puissance.

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. Comme, quelle que soit la direction du vent, la moitié des pales de l'éolienne tournent toujours contre lui, 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 situés au sol. Les inconvénients d'un générateur vertical sont : une installation coûteuse, des coûts d'exploitation importants, mais aussi le fait que l'installation d'une telle éolienne nécessite beaucoup d'espace.

Éoliennes type horizontal plus adapté à la production d'électricité dans échelle industrielle, ils sont utilisés dans le cas de la création d'un système de centrales éoliennes. Les verticales sont souvent utilisées pour les besoins des petites exploitations privées.

Classement par nombre de pales :

• Bipale.
• Trois pales.
• Multi-lames (50 lames ou plus).

En fonction du nombre de pales, toutes les installations sont divisées en deux, trois et multi-lames (50 pales ou plus). Pour générer la quantité d'électricité requise, il n'est pas nécessaire de faire tourner, mais d'atteindre le nombre de tours requis.

Chaque pale (supplémentaire) augmente la résistance totale de l'éolienne, ce qui rend plus difficile l'atteinte de la vitesse de fonctionnement du générateur. Ainsi, les installations multipales commencent effectivement à tourner à des vitesses de vent plus faibles, mais elles sont utilisées dans les cas où le fait même de la rotation est important, comme par exemple lors du pompage de l'eau. Les éoliennes comportant 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.

Classification selon les matériaux des lames :

• Éoliennes à pales rigides.
• Éoliennes à voile.

Il est à noter que les pales de voile sont beaucoup plus simples à fabriquer et donc moins chères que le métal rigide ou la fibre de verre. Toutefois, ces économies peuvent entraîner des coûts inattendus. Si le diamètre de la roue éolienne est de 3 m, alors à une vitesse du générateur de 400 à 600 tr/min, la pointe de la pale atteint une vitesse de 500 km/h. Compte tenu du fait que l'air contient du sable et de la poussière, ce fait constitue un test sérieux, même pour les pales dures, qui, dans des conditions de fonctionnement stables, nécessitent le remplacement annuel du film anticorrosion appliqué aux extrémités des pales. Si vous ne mettez pas à jour le film anticorrosion, la lame dure commencera progressivement à perdre ses caractéristiques de performance.

Les pales de type voile doivent être remplacées non pas une fois par an, mais immédiatement après l'apparition du premier vent violent. Par conséquent, l’alimentation électrique autonome, qui nécessite une fiabilité importante des composants du système, ne prend pas en compte l’utilisation de pales en forme de voile.

Classement par pas d'hélice :

• Pas d'hélice fixe.
• Pas d'hélice variable.

Bien entendu, le pas d’hélice variable augmente la plage de vitesses de fonctionnement effectives de l’éolienne. Cependant, l'introduction de ce mécanisme entraîne une complication de la conception des pales, une augmentation du poids de l'éolienne et réduit également la fiabilité globale de l'éolienne. La conséquence en est 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 dont la puissance varie de 100 à 6 MW. Les éoliennes de conception innovante permettent d'utiliser de manière rentable 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 surprend par sa diversité et conception inhabituelle conceptions d'éoliennes. Les conceptions existantes d'éoliennes, 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 de sources d'énergie renouvelables.

Actuellement, il existe de nombreuses conceptions différentes d'éoliennes, qui peuvent être divisées en deux types principaux en fonction du type d'éoliennes (rotors, turbines, hélices). Il s'agit d'éoliennes à axe de rotation horizontal (girouette) et à axe vertical (turbines rotatives 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 et le système doit être dirigé vers le vent. Les petites éoliennes sont guidées à l'aide de systèmes de girouettes, tandis que les installations (industrielles) plus grandes sont équipées de capteurs de vent et de servos qui font tourner l'axe de rotation vers le vent. La plupart des éoliennes industrielles sont équipées de boîtes de vitesses qui permettent au système de s'adapter à la vitesse actuelle du vent. Étant donné que le mât crée des flux turbulents derrière lui, la roue éolienne est généralement orientée dans la direction opposée au flux d'air. Les pales de l'éolienne sont suffisamment solides pour éviter qu'elles n'entrent en contact avec le mât en cas de fortes rafales de vent. Les éoliennes de ce type ne nécessitent pas l'installation de mécanismes supplémentaires d'orientation du vent.

Roue éolienne à axe horizontal

Une éolienne peut être réalisée avec un nombre différent de pales : des éoliennes monopales avec contrepoids aux éoliennes multipales (avec un nombre de pales allant jusqu'à 50 ou plus). Roues 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’éolienne n’est utilisé que lorsqu’il y a une direction de vent dominante. Dans la plupart des cas, le système sur lequel est fixée la roue éolienne (appelée tête) est rotatif, orienté dans la direction du vent. Les petites éoliennes utilisent des ailerons de queue à cet effet, tandis que les plus grandes utilisent des composants électroniques pour contrôler l'orientation.

Pour limiter la vitesse de rotation de l'éolienne à des vitesses de vent élevées, un certain nombre de méthodes sont utilisées, notamment l'installation des pales en position de mise en drapeau, l'utilisation de vannes qui reposent sur les pales ou tournent avec elles, etc. Les pales peuvent être directement fixé à l'arbre du générateur, ou un couple peut être transmis de son bord à travers l'arbre secondaire à un générateur ou à une autre machine de travail.

Hauteur actuelle du mât éolienne industrielle varie entre 60 et 90 m. La roue éolienne fait 10 à 20 tours par minute. Certains systèmes disposent d'une boîte de vitesses commutable qui permet à la roue éolienne de tourner plus vite 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 éventuel système d'arrêt automatique en cas de trop vents forts.

Les principaux avantages de l'axe horizontal sont les suivants : pas variable des pales de turbine, permettant une utilisation maximale de l'énergie éolienne en fonction des conditions atmosphériques ; un mât haut permet « d'atteindre » des vents plus forts ; haute efficacité 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 figurent des mâts hauts pouvant atteindre 90 m de haut et des pales longues 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 qu’il n’est pas nécessaire 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 sur les pales, le système d'engrenage et d'autres éléments des installations à axe de rotation horizontal. De telles installations sont particulièrement efficaces dans les zones à vents variables. Les éoliennes verticales-axiales fonctionnent à de faibles vitesses de vent et dans n'importe quelle direction du vent, sans orientation par rapport au 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 changer la position du rotor lui-même. Par conséquent, les éoliennes de ce type n’ont pas de « queue » et ressemblent 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 levage résultant du vent sur les pales. Dans le rotor Daria, le coefficient d'utilisation de l'énergie éolienne atteint des valeurs de 0,300,35. Récemment, un développement a été réalisé sur un moteur rotatif Darrieus à pales droites. Désormais, l'éolienne Darrieus peut être considérée comme le principal concurrent des éoliennes à palettes.

L'installation a un rendement assez élevé, mais elle crée de lourdes charges sur le mât. Le système dispose également d'un couple de démarrage important, difficile à générer 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 d’un mécanisme d’orientation du vent. Leur générateur et autres mécanismes sont situés à faible hauteur près de la base. Tout cela simplifie considérablement la conception. Les éléments de travail sont situés près du sol, ce qui facilite leur entretien. La faible vitesse minimale du vent de fonctionnement (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 lors d'une rotation du rotor, qui se répète cycliquement pendant le fonctionnement. En raison des pertes de rotation par rapport au 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 dans le domaine de l'énergie éolienne se poursuit et il existe déjà des inventions originales, par exemple 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 puissant flux d'air se produit. Il est proposé d'installer le générateur électrique lui-même, ainsi que la turbine, dans un tuyau, de sorte que le flux d'air assurera la rotation de la turbine. Comme le montre la pratique de fonctionnement de telles éoliennes, après avoir fait tourner la turbine et chauffé spécialement l'air au bord inférieur du tuyau, même par vent calme (et calme), un flux d'air fort et stable s'établit dans le tuyau. . Cela rend ces éoliennes prometteuses, mais uniquement dans les zones inhabitées (lorsqu'elles fonctionnent, une telle installation aspire non seulement de petits objets, mais également de gros animaux dans le tuyau). Ces installations sont entourées d'un treillis de protection spécial et le système de contrôle est situé à une distance suffisante.

Turbovoile

Les experts travaillent à la création d'un dispositif spécial pour le compactage éolien - un diffuseur (compacteur d'énergie éolienne). Au cours d'une année, une éolienne de ce type parvient à « capter » 4 à 5 fois plus d'énergie qu'une éolienne conventionnelle. Une vitesse de rotation élevée 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.

Éolienne avec diffuseur

Comme on le sait, la vitesse du vent augmente avec l'altitude, ce qui crée davantage conditions favorables pour l'utilisation d'éoliennes. Les cerfs-volants ont été inventés en Chine il y a environ 2 300 ans. L'idée d'utiliser un cerf-volant pour élever une éolienne en hauteur se concrétise progressivement.

Les designers suisses de la société Etra ont présenté un nouveau design de cerfs-volants gonflables pouvant soulever jusqu'à 100 kg avec un poids d'aile de 2,5 kg. Ils peuvent être utilisés pour l'installation sur des navires et pour le levage d'éoliennes à haute altitude (jusqu'à 4 km). En 2008, un système similaire 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 $/jour).

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

Têtes à vent "Windcatcher"

La conception de la tête éolienne « Windcatcher » offre une solution intéressante. Le boîtier rotatif du générateur est assez long (environ 0,5 m), dans la partie médiane (dans l'intervalle allant de la bride du générateur aux pales) se trouve un mécanisme pour plier les pales. Selon le principe de fonctionnement, il est similaire au mécanisme d'ouverture d'un parapluie automatique et les pales ressemblent à l'aile d'un deltaplane. Pour éviter que les lames ne reposent les unes contre les autres lors du pliage, leurs axes de fixation sont légèrement décalés. Quatre lames (dont une) vont vers l'intérieur et quatre vers l'extérieur. Après pliage, la zone de traînée du moulin à vent est réduite de près de quatre fois, et le coefficient traînée aérodynamique- presque deux.

Un « joug » à axe de rotation vertical est installé dans la partie supérieure du support de l'éolienne. À une extrémité il y a une éolienne, à l’autre il y a un contrepoids. Par vent léger, l'éolienne est surélevée au-dessus du niveau supérieur du support au moyen d'un contrepoids, et l'axe de l'éolienne est horizontal. À mesure que le vent augmente, la pression sur la roue éolienne augmente et celle-ci commence à tomber, tournant autour d’un axe horizontal. C'est ainsi que fonctionne un autre système « d'évasion » en cas de vent fort. La conception permet d'étendre les culbuteurs de sorte que les éoliennes soient installées les unes derrière les autres. Il s'avère qu'il s'agit d'une sorte de guirlande de modules identiques, qui par vent faible se dressent les uns au-dessus des autres, et par vent fort, ils 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 éolienne

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

Éolienne design Revolution Air

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 de conception d’éolienne s’appelle « Écologie Démocratique ».

Générateur éolien Energy Ball

Un groupe international de concepteurs et d'ingénieurs Home-energy a présenté son produit – l'éolienne Energy Ball. La principale caractéristique du nouveau produit est la disposition des lames comme une sphère. Tous sont reliés 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. Utilisé en milieu 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 flux d'air relativement faibles. Le nouveau produit commence déjà à générer de l'énergie utile à une vitesse de 1,4 m/s. De plus, aucune installation coûteuse n'est nécessaire : l'installation peut être installée sur un bâtiment, un mât, un pont, etc. Elle a une hauteur de 1 m et une longueur de 1,4 m. Le rendement est constant - 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 aux ménages privés. Le développeur technologique est Wind Tronics, et le géant manufacturier Honeywell a commencé à fabriquer des éoliennes. La conception ne comporte aucun dommage à l’environnement.

Cette installation utilise une turbine de turbine Blade Tip Power System (BTPS), qui permet à l'éolienne de fonctionner sur une plage de vitesses de vent beaucoup plus large, tout en réduisant également la traînée mécanique et le poids de la turbine. Wind Tronics commence à tourner à une vitesse de vent de seulement 0,45 m/s et est opérationnel jusqu'à une vitesse de 20,1 m/s ! Les calculs montrent qu'une telle turbine produit de l'électricité en moyenne 50 % plus souvent et plus longtemps que les éoliennes traditionnelles. À propos, l'automatisation avec un anémomètre connecté en permanence surveille la vitesse et la direction du vent. Lorsque la vitesse de fonctionnement maximale est atteinte, la turbine tourne simplement face au vent avec un côté profilé. L'automatisation du système réagit immédiatement à la pluie verglaçante pouvant provoquer du givrage. La technologie a déjà été brevetée dans plus de 120 pays.

L’intérêt pour les petites éoliennes augmente partout dans le monde. De nombreuses entreprises travaillant à résoudre ce problème ont réussi à créer leurs propres solutions originales.

La société Optiwind produit les éoliennes originales Optiwind 300 (300 kW, coût – 75 mille euros) et Optiwind 150 (150 kW, coût – 35 mille euros). Ils sont conçus pour des économies d'énergie collectives dans les villages et les fermes (Fig. 12). L'idée principale est de collecter l'énergie éolienne à l'aide de structures empilées de plusieurs éoliennes à une hauteur décente. L'Optiwind 300 est équipé d'une tour de 61 mètres, la plateforme accélératrice fait 13 m de diamètre et le diamètre de chaque turbine est 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 électrique à une vitesse de vent de 6 m/s. La nouvelle conception de la lame utilise un principe similaire au « système » cerf-volant. Des turbines GEDAYC ont déjà été installées sur trois éoliennes de 500 kW qui fournissent de l'énergie aux mines. L'installation des turbines GEDAYC et leur exploitation expérimentale ont montré que grâce à nouveau design les éoliennes sont plus légères, plus pratiques à transporter et plus faciles à entretenir.

Earth Tronics a développé un nouveau type d'éoliennes « domestiques » de Honeywell. Le système permet de générer de l'électricité au niveau des pointes des pales, et non au niveau de l'axe (comme on le sait, la vitesse de rotation des pointes des pales est bien supérieure à la vitesse de rotation de l'axe). Ainsi, la turbine Honeywell n'utilise pas de boîte de vitesses ni 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 sustentation magnétique a été créé en Chine. La suspension magnétique a permis de réduire la vitesse de démarrage du vent à 1,5 m/s et, par conséquent, d'augmenter de 20 % la puissance totale du générateur 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. Ce modèle d'éolienne exotique ressemble à un immeuble de grande hauteur, mais est petit par rapport à sa puissance. Une turbine Maglev peut fournir de l'énergie à 750 000 foyers et couvre une superficie (y compris la zone d'exclusion) d'environ 40 hectares. Cette turbine a été inventée par l'inventeur Ed Mazur, fondateur de MWTT. La turbine Maglev flotte sur une sustentation magnétique. Principaux composants nouvelle installation situés au niveau du sol, ils sont plus faciles à entretenir. En théorie, la nouvelle éolienne fonctionne normalement aussi bien par vent extrêmement faible que par vent très fort (plus de 40 m/s). L'entreprise compte ouvrir des centres scientifiques et pédagogiques à proximité de ses éoliennes.

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

Éolienne de type hyperboloïde

Le potentiel de telles structures n’a aujourd’hui pas été entièrement étudié ou exploré. On sait également que Choukhov a appelé son travail sur les hyperboloïdes « recherche ». Sur la base de ses idées, le développement d'éoliennes à rotor d'une conception complètement nouvelle a vu le jour. Cette conception permettra de produire de l’électricité même à des vitesses de vent très faibles. Pour partir du 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 se produit généralement à proximité d'une rivière, d'un lac ou 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 camion. Pour faire fonctionner l’éolienne mobile, seul un opérateur-chauffeur est nécessaire. Cette éolienne peut être utilisée dans les zones de catastrophe naturelle, lors d'interventions d'urgence et lors de la restauration des infrastructures.

L'état actuel de l'énergie éolienne, les conceptions proposées et les solutions techniques d'éoliennes et de « compacteurs éoliens » permettent de créer presque partout des mini-centrales éoliennes à usage privé. Le seuil de vitesse de démarrage d'une éolienne a été considérablement réduit grâce aux évolutions techniques ; les indicateurs de poids et de taille des éoliennes diminuent également. Cela vous permet d'exploiter des centrales éoliennes dans des conditions « domestiques ».

Types d'éoliennes

Les minéraux extraits des profondeurs de la terre et utilisés par l’humanité comme ressources énergétiques ne sont malheureusement pas illimités. Chaque année, leur valeur augmente, ce qui s'explique par une diminution des niveaux de production. Une option alternative et croissante d’approvisionnement en énergie est centrales éoliennes pour la maison. Ils vous permettent de convertir l'énergie éolienne en CA , ce qui permet de répondre à tous les besoins électriques de tout appareil électroménager. Le principal avantage de ces générateurs est leur respect absolu de l'environnement, ainsi que l'utilisation gratuite de l'électricité pendant un nombre illimité d'années. Les autres avantages d'une éolienne pour la maison, ainsi que les caractéristiques de son fonctionnement, seront discutés plus en détail.

Même les peuples anciens ont remarqué que le vent peut être un excellent assistant dans la réalisation de nombreux travaux. Moulins à vent, qui permettaient de transformer les céréales en farine sans dépenser leur propre énergie, sont devenus les fondateurs des premières éoliennes.

Les centrales éoliennes sont constituées d'un certain nombre de générateurs capables de recevoir, de convertir et de stocker l'énergie éolienne en courant alternatif. Ils peuvent facilement alimenter une maison entière en électricité venue de nulle part.