Différents types d'éoliennes

Avec la grande majorité de la production d'énergie et de la distribution de fluide, une turbine est de différents types servant le même objectif dans diverses applications. C'est un appareil qui exploite l'énergie cinétique de certains fluides tels que l'eau, la vapeur, l'air ou les gaz de combustion. Il le transforme en mouvement de rotation de l'appareil lui-même. L'appareil est en outre connecté à un générateur qui génère de l'énergie électrique, ou il peut être utilisé pour des travaux mécaniques.

Aujourd'hui, vous découvrirez les différents types de turbines, leur schéma et leurs principes de fonctionnement.

Types d'éoliennes

Ci-dessous les différents types de turbine

Turbine à impulsion et à réaction

Les turbines à impulsion et à réaction sont des turbines utilisées dans les centrales hydroélectriques. Ce sont des turbines à eau qui ont de l'eau comme fluide de travail. Dans leur travail, des millions de litres d'eau sont collectés à partir d'un barrage, la hauteur du barrage détermine la pression à laquelle l'eau s'écoule. L'eau sous haute pression est autorisée à s'écouler à travers un gros tuyau appelé conduite forcée.

La turbine est située à l'extrémité de la conduite forcée, donnant à l'eau sous pression un accès facile pour frapper les pales de la turbine à grande vitesse, la faisant tourner. L'électricité est générée lorsque la turbine est en outre connectée à un générateur. L'une des différences fondamentales entre la turbine à impulsion et à réaction est la forme des aubes de la turbine

Une turbine à impulsion fonctionne essentiellement selon le principe du 2 ^ème de Newton droit. Au lieu de pales sur le moyeu du rotor, un certain nombre de godets elliptiques demi-taille sont installés. Ainsi, lorsque l'eau frappe les seaux à grande vitesse, le rotor commence à tourner, cela signifie que l'énergie cinétique de l'eau est convertie en énergie mécanique de rotation. Par conséquent, l'électricité est générée lorsqu'une extrémité de l'arbre de la turbine est connectée au générateur. Pelton, Turgo et Cross-flow sont des exemples de turbine à impulsion.

Dans une turbine à réaction, la somme de l'énergie potentielle et de l'énergie cinétique de l'eau due respectivement à la pression et à la vitesse fait tourner les aubes de la turbine. Le corps entier de cette turbine est immergé dans l'eau et les changements de pression de l'eau ainsi que l'énergie cinétique de l'eau provoquent un échange d'énergie. Les applications de cette turbine sont généralement à des têtes plus basses et des débits plus élevés que le type à impulsion.

Turbine à vapeur

Les types de turbines à vapeur sont souvent utilisés dans les centrales nucléaires et thermiques. L'eau est chauffée pour produire de la vapeur puis circule dans une turbine pour produire de l'électricité. Une turbine à vapeur peut également être classée en types d'impulsions et de réactions, en particulier les plus modernes. La différence entre cette turbine est que la disposition et la conception sont différentes.

Les turbines à vapeur sont constituées d'aubes rotatives appelées rotors et d'aubes statiques appelées stators. Ces deux composants sont placés en alternance afin d'en extraire le maximum d'énergie. Ce processus est connu sous le nom de composition. Dans une turbine à impulsions, ses aubes mobiles sont conçues pour être poussées par la vapeur. Alors que les pales du rotor des turbines à réaction ont une forme aérodynamique, ce qui permet de générer une réaction et permet également à la vapeur de maintenir sa vitesse.

Dans la plupart des turbines à vapeur, la vapeur passe d'abord par une turbine haute pression (H.P) suivie d'une turbine à pression intermédiaire (I.P). Après avoir réchauffé la vapeur, celle-ci circule ensuite dans une turbine basse pression (B.P.) (énorme ensemble d'aubes). Le but de l'augmentation de la taille des pales du côté intérieur vers le côté extérieur est que la vapeur se dilate tout en perdant sa pression et son énergie cinétique.

Turbine à gaz

Les turbines à gaz sont souvent utilisées dans les moteurs thermiques, c'est pourquoi elles sont aussi appelées moteurs à combustion interne. Il s'agit de l'un des types de turbines les plus flexibles, ce qui élargit leur champ d'application. Il est utilisé dans les centrales électriques pour produire de l'électricité et également utilisé pour propulser des avions et des hélicoptères. Le système a un compresseur axial à l'entrée, qui sont des ensembles de pales rotatives. Ces pales aspirent une énorme quantité d'air et la compriment afin d'augmenter la température de l'air. L'air est ensuite fourni à la chambre de combustion. Dans le fonctionnement de ces types de turbines, du carburant est ajouté dans la chambre de combustion et un allumeur allume le carburant. Par conséquent, une grande quantité de gaz d'échappement est produite qui est amenée à circuler à travers des turbines.

Les différents types de turbines à gaz/moteurs à réaction sont :

1. Turboréacteur
2. Turboréacteur
3. Turboréacteur
4. Turboarbre
5. Stratéoréacteur

Éolienne

L'invention d'une éolienne a profité à l'humanité car elle est connue comme une méthode propre de production d'électricité. Tout comme les autres types d'éoliennes, une éolienne a trois pales et est conçue pour tourner lorsque le vent les traverse directement. Les éoliennes tournent à un régime très bas, ce qui ne peut pas produire d'électricité à la fréquence requise. C'est pourquoi une boîte de vitesses est nécessaire dans le système pour augmenter la vitesse de l'arbre. La sortie est ce qui est connecté au générateur qui produit de l'électricité.

En d'autres termes, les types d'éoliennes fonctionnent en transformant l'énergie cinétique du vent en puissance mécanique. Cette puissance est ensuite utilisée pour générer de l'électricité en faisant tourner un générateur. L'éolienne peut être terrestre ou offshore.

Les 3 principaux types d'éoliennes sont :

1. Éoliennes à axe horizontal (HAWT)
2. Éolienne à axe vertical Savonius (Savonius VAWT)
3. Éolienne à axe vertical Darrieus (Darrieus VAWT)

Conclusion

C'est tout pour cet article, différents types de turbine qui incluent la turbine à impulsion et à réaction, la turbine à vapeur, la turbine à gaz et l'éolienne.

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