Un capteur sur un mât a besoin de cinq volts. C'est la partie facile. La partie difficile, c'est de maintenir ces cinq volts pendant un an, en plein champ, à travers un mois de janvier où personne n'ira changer une pile.
Cinq volts, trois façons.
Presque tous les appareils connectés — une passerelle, un capteur météo, une commande de portail, une caméra, une sonde de sol — font fonctionner leur électronique en cinq volts. Ils reçoivent rarement cinq volts aux bornes. On les alimente avec davantage — neuf à douze volts — et ils abaissent la tension en interne. C'est pourquoi le même boîtier peut être alimenté par une petite batterie, par un adaptateur secteur ou par une éolienne, sans jamais faire la différence.
Ces trois options ne se valent pourtant pas. Le secteur est le plus simple, jusqu'à ce que l'on chiffre la tranchée. Une petite pile est la moins chère, jusqu'à ce que l'on compte les déplacements. Le vent est le seul des trois à continuer de travailler quand l'appareil se trouve là où l'on préfère ne pas aller à pied.
La charge est minuscule. Le problème n'a jamais été les watts — ce sont les déplacements.
La voie des neuf volts, honnêtement.
La pile de neuf volts est le moyen le plus rapide de faire démarrer un appareil. Pas de tranchée, pas d'adaptateur, aucune autorisation à demander — on la clipse et l'appareil vit. C'est ainsi que presque toutes ces installations commencent leur vie sur l'établi, et pour un nombre surprenant d'entre elles, c'est aussi ainsi qu'elles restent.
Ce qu'elle vous apporte dépend entièrement du rapport cyclique. Une pile jetable de neuf volts contient environ cinq wattheures. Un appareil qui reste éveillé et consomme un demi-watt la vide en une dizaine d'heures, ce qui ne sert à personne. Un appareil qui se réveille, prend une mesure, l'envoie et se rendort tourne peut-être autour d'un milliwatt en moyenne — et sur la même pile, cela dure des mois.
Une pile jetable est donc la bonne réponse pour la mise en service, pour un relevé de courte durée, pour un capteur qui dort la plus grande partie de sa vie. C'est la mauvaise réponse pour une caméra ou une passerelle qui ne dort jamais. C'est précisément ce que dit l'inscription sur le panneau : la prise est prévue pour une batterie rechargeable, parce que sur une installation réelle, la batterie n'est pas censée être portée jusqu'au mât et remplacée. Elle est censée être maintenue en charge.
Reste la partie utile : ce qui la maintient en charge est une décision distincte, et elle n'est pas définitive. Un appareil peut démarrer sur une pile, sur l'établi, et finir sur un pack chargé par une éolienne, sans que rien ne change sur l'appareil lui-même.
C'est le site qui décide, pas la fiche technique.
Regardez où ces installations aboutissent réellement. Un mât au bout d'une dépendance, une vallée derrière, des arbres sur trois côtés. Ce n'est pas une ligne de crête et ce ne le sera jamais, parce que le capteur doit vivre là où vit ce qu'il mesure.
On dit de ces sites qu'ils sont mal ventés. La plupart ne le sont pas. Ils ont un vent lent, ce qui est un autre problème, avec une autre réponse.
En air lent, la surface l'emporte sur tout.
La puissance disponible dans le vent croît comme le cube de sa vitesse, et seulement proportionnellement à la surface balayée par le rotor. Cela ressemble à une mauvaise nouvelle pour un site abrité, et c'en est une — divisez la vitesse du vent par deux et il vous reste un huitième de la puissance. Mais cela vous dit aussi exactement sur quel levier vous avez le droit d'agir.
Vous ne pouvez pas changer la vitesse du vent sur le site. Vous pouvez changer la surface balayée. Doublez le rotor et vous balayez quatre fois la surface, soit quatre fois la puissance tirée exactement de la même brise. De plus grandes pales donnent aussi plus de couple de démarrage : le rotor se met à tourner dans un air plus léger au lieu de rester immobile à attendre une rafale qui arrive deux fois par semaine.
C'est pourquoi le réflexe d'installer quelque chose de petit et de discret sur un site peu venté est généralement à l'envers. Un petit rotor sur une crête ventée, c'est très bien. Sur un site abrité, c'est le seul endroit où la surface de pale supplémentaire se rentabilise chaque jour.
Ce que nous vérifierions d'abord.
Commencez par le chiffre journalier, pas par la pointe. Un appareil consommant un demi-watt en moyenne demande environ douze wattheures par jour — une quantité d'énergie dérisoire, aisément couverte par un rotor modeste, même sur un site quelconque. Dimensionnez ensuite la batterie pour les jours sans vent plutôt que pour les jours moyens, car c'est la batterie qui décide si l'appareil est encore en ligne après une semaine calme, pas l'éolienne.
Ensuite viennent la hauteur de montage, l'air dégagé du côté des vents dominants et une longueur de câble assez courte pour que la chute de tension ne ruine pas le travail. Rien de tout cela n'est difficile. Il faut simplement en décider avant que le mât ne soit planté, plutôt que de le découvrir l'hiver suivant.
Cinq volts à l'appareil.
Vent, batterie ou réseau derrière.
Sur un site lent, plus de surface de pale — à chaque fois.
La photographie de cette page montre une installation réelle sur un site abrité de l'intérieur des terres. Les chiffres ci-dessus sont de l'arithmétique ordinaire, destinée à montrer comment se prend la décision de dimensionnement ; les valeurs pour votre propre site dépendent de votre vent et de votre charge.