Quelles sont les caractéristiques techniques des éoliennes domestiques ?

Quelles sont les caractéristiques techniques des éoliennes domestiques ?

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La caractéristique la plus importante, lorsque l’on parle de la technicité d’une éolienne est sa puissance de production. Cette puissance est généralement exprimée en Kilowatts, abrégé kW.

La puissance du vent.

La puissance du vent sert à mesurer la capacité de production de son éolienne domestique. La puissance d’une éolienne se mesure en Kilowatts (kW) et mesure dont la capacité de production d’électricité. Il s’agit d’une caractéristique technique qui ne dépend que de l’éolienne en elle-même. L’endroit où on l’installe n’influe en rien cette donnée. Ainsi, à titre d’exemple, une éolienne de 1 kW de puissance ne pourra pas fournir plus d’énergie en 1 heure qu'1 kWh et ce, même si elle est alimentée par un vent puissant comme par un ouragan, par exemple. L'éolienne a une puissance comprise entre 0,1 kW et 36 kW avec des hauteurs de mât allant de 10 à 35 mètres de hauteur. Nous savons que la taille standard des éoliennes de maisons, ou plutôt les éoliennes de jardins sont en général de 3 à 5 kW.

Les caractéristiques d’une éolienne de maison 
Une éolienne domestique se situe généralement dans une tranche de puissances nominales comprises entre 0,1 et 36 kW. La machine est de composition assez simple et facilement compréhensible. En effet, elle se compose d'un rotor central, attaché à un axe horizontal ou vertical, enfin, elle est montée en haut d'un mât de hauteur variable selon les modèles. Pour les modèles domestiques, nous nous attarderons sur les modèles d’éoliennes verticales, qui sont les plus utilisées et les plus pratiques. 

Le rotor contient une génératrice dont le but est de transformer l'énergie mécanique provenant du vent en courant très basse tension, qui lui, est sous forme d’électricité consommable. Avant de devenir une énergie consommable, elle passe par un régulateur dont le but premier est de protéger l'installation des surcharges ou des décharges profondes. Ainsi, l’installation de l’éolienne vous assure une sécurité maximale et vous ne risquez pas de provoquer un incendie ni des tensions électriques. Ensuite, un onduleur est raccordé au régulateur afin de permettre d'obtenir un courant alternatif pouvant fonctionner avec tous les équipements domestiques qui ont une capacité de 230 V.

De plus, cette électricité produite peut être dirigé vers des batteries de stockage pour alimenter des appareils TBT comme les luminaires, les systèmes d’alarme, les télévisions, etc. et vous pourrez en profiter quand bon vous semble grâce à ce stockage.

Évaluer les économies d’énergie qu’une éolienne domestique nous apporte
Pour savoir évaluer les économies d’énergies réalisées avec cette énergie renouvelable, il faut effectuer un bilan énergétique de votre logement. Pour cela, vous pouvez utiliser des simulateurs en ligne 100 % gratuits disponibles sur les sites du gouvernement ou sur les sites Internet des entreprises proposant l’achat et l’installation d’éoliennes de jardin. Vous pouvez également faire appel à des professionnels qui viendront faire un bilan énergétique directement à votre domicile. Ces devis sont gratuits et sans engagements.

L’éolien miniature et l’aérogénérateur
Le principe de l’éolienne est très simple à comprendre. Le vent fait tourner des pales qui sont situées au sommet du mât de l’éolienne et sont fixées sur le rotor du générateur. En faisant tourner les pales, le rotor va convertir l’énergie cinétique des pales en énergie mécanique puis en énergie électrique. Cette énergie électrique est créée en courant continu et passe ensuite dans un onduleur afin de ressortir en courant alternatif. Cette énergie pourra soit être consommée directement, soit stockée dans des batteries au pied du mât de l’éolienne. Elle peut également être directement envoyée sur le réseau afin d’être revendu par des organismes agrées.

Il existe actuellement 2 grands types de modèles, les éoliennes verticales et les éoliennes horizontales. Voyons les différentes caractéristiques de celles-ci.

L’éolienne horizontale est sans doute le type d’éolienne la plus répandue de nos jours. La particularité de celle-ci est qu’elle capte le vent grâce à deux ou trois pales, formant une hélice qui tournent autour d’un mât placé horizontalement par rapport au sol. Il s’agit du type d’éolienne dont s’équipe de plus en plus de maisons, car son rendement est le plus important. Cependant, il faut faire attention, car ce type d’éolienne n’est pas très sensible aux vents faibles et met du temps à se déclencher, car elle s’adapte difficilement aux changements de direction du vent. Mais vous pourrez déclencher une marche manuellement pour palier à ce démarrage lent. De plus, le rendement élevé s’obtient par une puissance du rotor plus important, ainsi, ce type d’éolienne est connue pour être assez bruyante. Il est donc vivement conseillé de l’installer à distance du voisinage.

L’éolienne verticale est beaucoup moins connue du grand public. Cependant, elle a la capacité de capter les vents faibles comme très forts et de nécessiter beaucoup moins de place, contrairement à l’éolienne verticale. Ses pales forment un rotor et tournent autour d’un mât vertical. Il existe trois types de rotor : hélicoïdal, en H et cylindrique. L’éolienne verticale est beaucoup moins imposante que l’éolienne horizontale et elle est souvent installée en toiture, car elle est également très peu bruyante.

Calcul de la puissance et du rendement 
Le nombre de kWh récupérée par la batterie de stockage de l’éolienne varie fortement d'une heure à l'autre suivant la présence ou non de vent, ainsi que de sa force. C’est pour cela que toutes les valeurs qui sont données se situent sur les plus grandes échelles de temps, c’est-à-dire en mois et en année. La capacité de récupération d’énergie dépend aussi bien évidemment de la puissance de l'éolienne installée. Et cette puissance de l’éolienne dépend elle de la surface de vos pâles « S ». En utilisant la limite de Betz, nous pouvons estimer que la puissance dégagée pour un vent de 3 m/s se calcule de la manière suivante : puissance éolienne = (16/27) *1,2* S * rendement de l’éolienne.

Le rendement de l’éolienne se trouve auprès du vendeur, car il s’agit d’une valeur difficile à évaluer lorsque l’on ne connaît pas les détails de construction de l’éolienne en question. En effet, il dépend de plusieurs paramètres très variables dont la vitesse du vent sur le site d’installation. Néanmoins, on peut tout de même calculer un rendement global moyen correspondant au rapport entre l'énergie électrique produite et l’énergie incidente issue du vent. Ainsi, ce rendement est généralement situé autour de 20 % pour les éoliennes domestiques. Cela vous donnera une valeur moyenne pour vérifier que vos calculs sont bons.

 


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