Freinage résistif des éoliennes domestiques
Le vent, énergie du futur - Une éolienne est un dispositif permettant de convertir l’énergie cinétique du vent en énergie électrique. Au cœur des débats politiques et écologiques sur les énergies renouvelables, l’éolienne est une alternative souple à l’emploi des énergies traditionnelles. Elle peut trouver sa place dans des propriétés privées, avec des éoliennes de quelques kilowatts de puissance, autant que dans des exploitations industrielles : les “fermes éoliennes”, dont celles du Roussillon et du Pas-de-Calais. Selon le Syndicat des énergies renouvelables, l’énergie éolienne produira jusqu’à 10% de notre consommation électrique en 2020.
L’éolienne domestique, individuelle ou collectiveL’installation d’une éolienne domestique requiert une analyse du terrain, du coût et de la rentabilité de l’installation, qui est en premier lieu dépendante des conditions moyennes de vent sur le lieu de l’installation. L’éolienne domestique ou individuelle est soumise à l’octroi d’un permis de construction si la hauteur de son mât dépasse 12 mètres. La plupart sont donc plus petites et subissent l’influence des arbres et constructions voisins.En effet, l’électricité éolienne est une énergie à caractère intermittent qui produit selon les conditions météorologiques et son environnement.
Mise en sécurité en cas de vents fortsUn bon emplacement, dans un couloir venteux, expose l’éolienne à des vents très forts susceptibles de la faire tourner à des vitesses supérieures aux limites données par sa conception, typiquement 90 km/h. En effet, des vents trop forts peuvent entraîner une usure prématurée, l’endommagement de la nacelle ou dans le pire des scénarios une destruction complète de l’éolienne. Les éoliennes à axe horizontal sont plus exposées à ce risque que les éoliennes à axe vertical.Pour éviter tout dysfonctionnement et risque de destruction, un système de freinage doit être activé. Ce système ralenti ou même arrête l’éolienne lorsque sa vitesse de rotation dépasse un seuil prédéterminé ou lorsque l’anémomètre intégré à l’éolienne mesure une vitesse de vent supérieure à la valeur critique. La plupart des accidents constatés sont dus à un sous-freinage, ce qui a conduit certains fabricants à équiper leurs produits de deux systèmes de freinage en cascade.
Les systèmes de freinage des éoliennes domestiquesPlusieurs dispositifs de freinages sont utilisés en fonction de l’usage et du type d’éolienne : freins électromagnétiques, freins mécaniques centrifuges, mise en drapeau des pales, angle de calage variable. Pour les petites éoliennes, nous retrouvons le mécanisme de régulation et freinage par basculement. Il consiste à sortir le rotor du lit de vent de façon à diminuer ses effets sur les pales. Plus le vent est fort, plus il entraîne la compression d’un ressort qui tient verticale la tête de l’éolienne. Par très grands vents, la nacelle se couche.Sur les éoliennes un peu plus grandes on utilise un mécanisme de régulation aérodynamique sur les pales, à pas variable ou à volets :