
March 07, 2024
L’intérêt de posséder et d’exploiter un système éolien de taille domestique est de produire de l’électricité pour quelque raison que ce soit, qu’il s’agisse d’un usage domestique, d’un profit ou d’une production à des fins industrielles. La production globale d'électricité d'un système éolien dépend de nombreux facteurs différents, dont beaucoup peuvent être influencés par des facteurs internes et externes du système lui-même ou par l'emplacement du système. Cela signifie que non seulement la puissance nominale de votre éolienne est importante, mais aussi son efficacité à extraire l'énergie du vent et à la convertir en énergie électrique au point de consommation. À titre d'exemple, un générateur de 5 kW dans une turbine pourrait, en raison des inefficacités du système, générer seulement 500 W de puissance en raison des pertes d'énergie dans le système s'il est mal géré. Il est donc important de caractériser et comprendre les différentes causes de l’inefficacité et comment elles peuvent être combattues.
Comment tirer le meilleur parti du vent
Nous partirons du point de vue du vent et passerons en revue chacune des inefficacités jusqu'à arriver à l'électricité utilisée pour charger les batteries de votre maison. Malheureusement, vous ne pouvez pas contrôler à tout moment ce que fait le vent et nous ne pouvons donc malheureusement pas faire grand-chose concernant son état. Il ne faut cependant pas oublier que, généralement, plus le flux du vent est laminaire (nom scientifique désignant un flux d'air régulier), plus l'efficacité de la conversion de l'énergie cinétique du vent en énergie cinétique de rotation du vent est élevée. pales d'éoliennes.
L'écoulement turbulent est le contraire. C’est à ce moment-là que l’air est chaotique et tourbillonne d’imprévisibilité. Des points locaux dans le flux du vent peuvent pousser le vent vers l'arrière ou sur le côté, provoquant des forces incohérentes appliquées aux pales de la turbine. Le contrôle limité que vous avez sur le vent qui interagit avec votre éolienne réside dans la façon dont l'environnement autour de l'éolienne affecte les conditions d'écoulement. Les obstructions à l'écoulement telles que les arbres, les bâtiments ou autres éoliennes provoqueront une augmentation de l'écoulement turbulent atteignant l'éolienne. Par conséquent, lors de l’installation de votre turbine, vous devez essayer de la placer dans un espace ouvert et agréable avec un minimum d’obstacles à proximité.

Il est également utile d'examiner la vitesse du vent à laquelle votre éolienne sera soumise dans différentes positions d'installation, car elle peut varier. Le principal point à considérer est la hauteur de votre turbine. Plus l’éolienne est installée en hauteur, plus la vitesse du vent est généralement élevée. En effet, à mesure que le vent interagit avec le sol, il ralentit, ralentissant l'air juste au-dessus de lui, puis cet air ralentit l'air au-dessus de lui, etc. jusqu'à ce que vous reveniez au flux sans restriction où le vent circule à pleine vitesse. Ce phénomène est appelé couche limite en dynamique des fluides : une couche d'écoulement proche d'une limite (air vers sol) qui présente un gradient de vitesse sur sa hauteur.
Soulever ou faire glisser
La deuxième inefficacité, assez importante, des systèmes d’éoliennes est la limite théorique de la quantité d’énergie pouvant être extraite du vent par une pale d’éolienne donnée. Cela dépend principalement de la forme de la pale utilisée pour récolter l’énergie éolienne. Il existe plusieurs modèles populaires d'aubes de turbine, TESUP en particulier utilise des aubes de type levage et traînée dans leurs conceptions.

Un exemple d'aube de type lift peut être vu sur la turbine Magnum 5. La pale a une forme connue sous le nom de profil aérodynamique. C’est la forme d’une aile d’avion si vous regardez sa section transversale. Cette forme produit de la portance lorsque le vent passe sur sa surface exactement de la même manière qu'une aile d'avion. Un bon exemple de turbine à traînée est une turbine TESUP AtlasX. Ce type de turbine a une pale en forme de « C » et compte sur le vent pour « pousser » directement les pales de la turbine pour les faire tourner.

Le maximum théorique pour les turbines de type lift se situe autour de 40 % et je sais que cela peut sembler faible à première vue, mais le rendement maximum de n'importe quelle turbine n'est que de 45 % ! Alors vraiment, ce n'est pas mal du tout ! Les turbines à traînée ont tendance à avoir un rendement inférieur en général. Cela est principalement dû à la construction de la turbine. Comme deux pales (de chaque côté de la turbine) sont poussées par le vent à tout moment, l'une des pales s'oppose à la rotation de la turbine (comme c'est impoli !) La forme en C de la pale assure une plus grande surface de pale. est exposé au vent et donc l'une des pales capte plus de vent et est poussée plus fort, générant une rotation.
Vous pensez peut-être que c'est de la foutaise, une faible efficacité ? Je n'obtiendrai pratiquement aucune énergie de ma turbine TESUP ! Mais ne vous inquiétez pas, il y a un compromis, et un excellent compromis en plus ! Les turbines à traînée ont une vitesse de démarrage plus faible et tournent donc plus souvent que les turbines à portance, un peu comme la tortue et le lièvre de la production d'énergie ! TESUP travaille dur pour que ses turbines aient un rendement plus élevé en concevant soigneusement ses pales. Il suffit de regarder les lames redessinées de l'AtlasX ! Non seulement ils ont amélioré l’efficacité de l’éolienne et augmenté la zone de captage du vent, mais ils sont également superbes !
La nécessité de bons composants dans votre système opérationnel
Le dernier obstacle entre le vent et votre production d’électricité est l’inefficacité électrique. Ceux-ci peuvent se produire et se produiront dans tous les composants électriques, qu’il s’agisse du générateur électrique de la turbine ou du plus petit fil du système. Malheureusement, les composants électriques ont tendance à gaspiller de l'électricité en générant de l'énergie thermique (pensez au moment où vous avez touché un chargeur de téléphone et qu'il faisait chaud après avoir chargé un téléphone). Chaque étape nécessaire dans un système éolien pour générer, transmettre et stocker l’énergie électrique comportera intrinsèquement certaines pertes. Ces pertes peuvent bien entendu être réduites !
La meilleure façon d’obtenir cette augmentation de l’efficacité électronique à faible coût est d’acheter des composants électroniques de bonne qualité pour votre système. TESUP peut fournir des contrôleurs de charge, des onduleurs et des systèmes de câblage bien adaptés et spécifiquement conçus pour les turbines TESUP. L'achat d'un ou de tous ces systèmes pour compléter votre système de production d'électricité basé sur une éolienne est un bon moyen de réduire les pertes dans votre système et, en fin de compte, de générer plus d'énergie globale !
TESUP espère que ce petit guide de certaines inefficacités que vous pourriez rencontrer vous a été utile ! J'espère que vous êtes maintenant un peu mieux informé sur les systèmes d'éoliennes et sur leur intérêt !