Comprendre l'énergie éolienne

Pour apprendre comment l'énergie éolienne est convertie en d'autres formes d'énergie, vous devez être familier avec le terme moulin à vent. L'énergie éolienne est connue comme l'une des formes les plus propres de production d'électricité. Le moulin à vent est un dispositif permettant de capter l'énergie du vent au moyen de voiles montées sur son arbre rotatif. Ces voiles sont aussi appelées aubes ou pales. Aujourd'hui, vous apprendrez à connaître la définition, les applications, les composants, le diagramme, les types et le fonctionnement de l'énergie éolienne. Vous découvrirez également les avantages et les inconvénients des éoliennes.

Qu'est-ce qu'un moulin à vent ?

Un moulin à vent est une structure qui convertit l'énergie éolienne en énergie de rotation à travers ses voiles, utilisée spécifiquement pour la mouture du grain, le pompage (pompes éoliennes) et la production d'électricité (éoliennes). De nombreuses autres applications peuvent être conçues pour utiliser l'énergie éolienne. Le moulin à vent a ses voiles montées à un angle ou reçoit une légère torsion de sorte que la force du vent contre eux est divisée dans le plan des voiles, et cela donne une rotation. Alors,

Une éolienne peut être définie comme une machine qui convertit l'énergie cinétique du vent en énergie mécanique car toutes les pales de l'éolienne tournent toujours dans le sens des aiguilles d'une montre. l'énergie éolienne a d'abord été exploitée par les marins, qui ont pu connaître la portance et exploiter l'énergie du vent à travers les voiles. Cette connaissance a conduit au développement de l'éolienne à voile à axe vertical. Il est utilisé par les anciens Perses et Chinois pour pomper l'eau et moudre le grain.

Applications

Comme indiqué précédemment, les applications du moulin à vent sont utilisées pour moudre les céréales, pomper l'eau et extraire l'huile de ses graines. Le but principal des éoliennes aujourd'hui est de convertir l'énergie éolienne en énergie électrique et cette énergie électrique est ensuite utilisée pour alimenter les applications finales.

Composants du moulin à vent

Les composants d'une éolienne comprennent les pales, le rotor, l'anémomètre et la tour.

• Les pales sont l'un des composants essentiels de l'éolienne, elles contrôlent le fonctionnement de la vitesse du rotor.
• Le rotor :il a coûté environ 20 % du coût de l'appareil, y compris les pales qui convertissent l'énergie éolienne en énergie de rotation à basse vitesse.
• Générateur :il a coûté environ 34 % du coût de l'éolienne, y compris le générateur électrique, l'électronique de commande et très probablement la boîte de vitesses (par exemple, la boîte de vitesses planétaire), l'entraînement à vitesse variable ou la transmission à variation continue. Ces composants d'éolienne sont responsables de la conversion de la rotation entrante à basse vitesse en une rotation à grande vitesse adaptée à la production d'électricité.
• Structure environnante :elle représente environ 15 % du coût de l'éolienne, y compris la tour et le mécanisme de lacet du rotor.
• Anémomètre :est utilisé pour mesurer la vitesse du vent.

Schéma d'un moulin à vent :

Types de moulins à vent

Les différents types d'éoliennes sont les éoliennes à axe vertical et les éoliennes à axe horizontal.

Le moulin à vent panemone est le premier moulin à vent pratique utilisant des voiles qui tournent dans un plan horizontal. Un type similaire d'éolienne horizontale à pales rectangulaires est utilisé pour l'irrigation. L'éolienne à axe horizontal ou vertical est due au plan du mouvement de ses voiles. Voici les quatre types d'éoliennes à axe horizontal :

• Moulin à poteaux
• Moulin à fumée
• Moulin à tour
• Moulin à ventilateur

Principe de fonctionnement

Le fonctionnement des moulins à vent est moins complexe et peut être facilement compris. Classiquement, les éoliennes sont conçues avec trois pales après diverses recherches de la quantité de pale la mieux adaptée. Les pales entrent en contact avec le vent, ce qui fait que les pales se déplacent avec l'arbre. C'est ce qui produit l'énergie à travers le générateur. Ce générateur convertit l'énergie mécanique en énergie électrique.

Regardez la vidéo ci-dessous pour en savoir plus sur le fonctionnement du moulin à vent :

Avantages et inconvénients des éoliennes

Avantages :

Vous trouverez ci-dessous les avantages des éoliennes dans leurs diverses applications :

• Pour les éoliennes à axe horizontal avec une grande tour, la base donne accès au vent le plus fort dans les sites avec cisaillement du vent.
• Haut rendement, car les pales se déplacent perpendiculairement au vent, recevant de l'énergie tout au long de la rotation en HAWT.

Pour éoliennes à axe vertical

• Ils produisent de l'électricité dans n'importe quelle direction du vent
• Faible coût de production par rapport aux éoliennes à axe horizontal.
• Une tour de support solide n'est pas nécessaire
• Facile à transporter d'un endroit à un autre
• Faible coût de maintenance.
• Peut être installé dans les zones urbaines.

Inconvénients

Malgré les bons avantages de ces types d'éoliennes, certaines limitations subsistent. Voici les inconvénients des moulins à vent.

Pour les éoliennes à axe horizontal :

• La construction d'une tour massive est nécessaire.
• Des composants tels que la boîte de vitesses, l'arbre du rotor et l'ensemble de frein sont soulevés en position.
• Les variantes sous le vent souffrent de fatigue et de défaillance structurelle.

Pour les éoliennes à axe vertical :

• L'efficacité est très faible par rapport à HAWT.
• De fortes vibrations sont ressenties.
• Une pollution sonore est créée.
• En raison des vibrations, l'usure des roulements augmente, ce qui entraîne des coûts de maintenance élevés.
• La poussée initiale pour démarrer est requise.

Conclusion

Les éoliennes sont le moyen le plus pur et le plus propre de générer de l'énergie électrique. c'est une structure qui convertit l'énergie éolienne en énergie de rotation à travers ses voiles, utilisée spécifiquement pour la mouture du grain, le pompage (pompes éoliennes) et la production d'électricité (éoliennes). C'est tout pour cet article, où la définition, les applications, les composants, le schéma, les types et le fonctionnement d'une éolienne. Vous avez également appris les avantages et les inconvénients des éoliennes.

J'espère que vous tirerez beaucoup de la lecture, si c'est le cas, merci de partager avec d'autres étudiants. Merci d'avoir lu, à la prochaine !