La vitesse de rotation du rotor (de 12 à 15 tours/minute) doit être augmentée par un système mécanique interne, le multiplicateur, qui permet d'atteindre environ 1 500 tours/minute, vitesse nécessaire au bon fonctionnement de l'alternateur.
Des chercheurs japonais de l'université de Kyushu ont trouvé un moyen d'augmenter le rendement des éoliennes grâce à une « lentille » qu'ils placent autour des pales. À l'instar d'une lentille optique qui a pour caractéristique de faire converger les rayons lumineux, la lentille à éolienne agrège les flux de vent.
En effet, l'angle d'attaque dépend des conditions de fonctionnement. Dans le cas de notre éolienne, il dépend de la vitesse du vent, de la vitesse de rotation ainsi que de l'orientation de la corde du profil (autrement dit de l'angle de calage).
2. La production d'électricité Pour pouvoir démarrer, une éolienne nécessite une vitesse de vent minimale d'environ 15 km/h. Pour des questions de sécurité, l'éolienne s'arrête automatiquement de fonctionner lorsque le vent dépasse 90 km/h.
Parfois sur un même parc, certaines éoliennes tournent et d'autres non. Cela est tout à fait normal car chaque machine démarre de manière totalement indépendante et en fonction de son emplacement, une éolienne ne bénéficie pas de la même puissance de vent pour tourner.
À noter que si la puissance du vent dépasse les 90 km/h, les éoliennes sont arrêtées pour éviter toute casse. Cependant, il peut arriver de voir des éoliennes tourner alors que le vent ne souffle pas. Cela rend leur utilisation et leur installation contestables par certains.
Pourquoi ? Tout simplement car la puissance du vent est parfois trop faible ou trop forte et que les éoliennes ne peuvent pas tourner !
Une durée de vie entre 15 et 30 ans
« Il faut compter 15 à 25 ans pour un aérogénérateur terrestre, et 20 à 30 ans pour une éolienne maritime.
une machine synchrone (sans boîte de vitesses) une unique machine asynchrone (avec boîte de vitesses) deux machines asynchrones.
Pendant sa période de fonctionnement, une éolienne tourne à différentes vitesses en fonction de la force plus ou moins importante du vent. En un an, elle a produit autant d'électricité que si elle avait tourné 20 à 25 % du temps à capacité maximale. C'est ce qu'on appelle le facteur de charge ou le taux de charge.
Pour installer une éolienne, un ménage doit dépenser au minimum 10 000 €. La facture peut être multipliée par dix pour du matériel plus puissant. Les revenus générés par la revente du surplus en électricité sont en moyenne de 100 € par mois. De fait, cette solution n'est que très rarement rentable pour un ménage.
Les inconvénients de l'énergie éolienne
L'un des inconvénients majeurs de cette énergie reste sa difficulté à la prévoir. En effet, les vents sont difficiles à anticiper et il faut savoir que, si une éolienne a besoin d'un vent minimum pour démarrer, elle s'arrêtera de fonctionner en cas de vents supérieurs à 90 km/h.
Selon les lois de la thermodynamique, un rendement supérieur à 100% est impossible pour une éolienne. En effet, toute production d'énergie implique des pertes (frottements, création de chaleur sur les fils électriques, etc.).
Eoliennes à axe horizontal
C'est le type d'éolienne le plus répandu, le plus connu. C'est également celle qui présente les meilleurs rendements. L éolienne constitue souvent un tres bon complement pour une installation solaire en site isolé.
Une éolienne est une machine permettant de transformer l'énergie cinétique du vent en énergie mécanique, elle-même convertie en électricité. Lorsque plusieurs éoliennes sont installées sur un même site, on parle de « parc » ou de « ferme » d'éoliennes.
Le générateur d'une éolienne domestique est un alternateur. C'est-à-dire qu'il produit du courant électrique alternatif. Bon à savoir : une dynamo, qui produit du courant continu, peut aussi être utilisée comme générateur.
Les petites éoliennes sont généralement munies d'un gouvernail qui permet d'orienter les pâles en direction du vent, face au vent, ou sous le vent selon la technologie.
Le prix d'une éolienne d'une puissance de 5 mW est estimé à 5 millions d'euros, soit 1 million par mW. Ce tarif inclut l'installation, l'entretien, le raccordement et d'autres frais.
Un investissement
Il faut compter autour de 10 000 € pour une éolienne domestique de 1 kW. Le prix d'une éolienne domestique de 10 kW est d'environ 50 000 €. Les travaux de raccordement au réseau EDF peuvent coûter entre 1 000 € et 3 000 €.
Le compte à rebours jusqu'à la mise en place de la plus grande éolienne du monde a commencé en Chine. Depuis début février, les ouvriers s'emploient à construire un monstre énergétique doté de pales d'un diamètre de 252 mètres, érigé à 146 mètres de hauteur, a indiqué Interesting Engineering.
Elles tournent au moins 80% du temps
Pour s'actionner, "une éolienne nécessite une vitesse de vent minimale d'environ 15 km/h", tandis que de trop fortes rafales peuvent entraîner son arrêt : "Pour des questions de sécurité, l'éolienne s'arrête automatiquement de fonctionner lorsque le vent dépasse 90 km/h."
Entre temps calme et tempêtes, l'éolien est intermittent, même s'il est prévisible sur quelques jours. Sur l'année, les éoliennes tournent à plein régime 20 % du temps. Le reste à puissance variable, de jours comme de nuit, avec un taux d'utilisation moyen de 25 à 30 %.
Chaque éolienne est constituée d'un mât au sommet duquel est installé un rotor (c'est-à-dire trois pales et un moyeu). Cet ensemble est fixé à une nacelle qui contient le générateur et un moteur qui permet d'orienter le rotor pour qu'il soit toujours face au vent.
Le bridage est utilisé afin de réduire, voire d'éviter, les éventuels impacts des éoliennes sur l'acoustique ou bien sur les animaux, tels que les chauves-souris ou les oiseaux. Les paramètres du bridage sont déterminées grâces aux résultats des études acoustiques et écologiques.