Les différents types d’éoliennes
Le monde des éoliennes ne se résume pas aux énormes structures à 3 pales que l’on peut apercevoir dans le paysage. En effet, il existe une grande diversité d’éoliennes ! Elles diffèrent de par leurs formes, leurs tailles ou encore leurs fonctions. Alors, quelles sont ces éoliennes ?
« Éolienne » : définition
Pour commencer, arrêtons-nous sur ce qui définit une éolienne :
Une éolienne est un dispositif qui permet de transformer l’énergie cinétique du vent en mouvement mécanique, une rotation.
Les éoliennes existent donc en dehors de toute notion de production d’énergie électrique ! Il s’agit seulement de capter l’énergie du vent. Cette énergie peut ensuite être utilisée de différentes manières, pour produire de l’électricité par exemple, mais pas seulement ! Et c’est justement ce que nous allons voir tout de suite !
Les différentes fonctions des éoliennes
Produire du courant électrique
C’est souvent la première fonction qui vient à l’esprit et d’ailleurs dans ce blog c’est à ce type d’éoliennes que nous nous intéressons. Ces éoliennes pouvant générer du courant sont aussi appelées aérogénérateurs (ou wind turbines en anglais), le rotor est couplé à un générateur électrique, un alternateur, qui permet de transformer l’énergie mécanique en énergie électrique. Il en existe de toutes dimensions et elles peuvent atteindre une puissance de plusieurs mégawatts.
Pompage de l’eau
Les éoliennes sont également utilisées pour le pompage, dans les zones marécageuses par exemple. Le rotor est directement associé à une pompe.
Broyage
Depuis longtemps l’énergie éolienne a également été utilisée pour broyer le grain, ce sont les moulins à vent ! Ici le rotor est associé à une meule.
Art
Et enfin, n’oublions pas le rôle artistique de ces constructions. Il y en a de beaux exemples sur l’île de Lanzarote aux Canaries. Je vous invite à lire l’article que j’ai écrit à ce sujet : les éoliennes de Lanzarote.
Les différentes formes des éoliennes
La forme de l’éolienne est tout d’abord conditionnée par l’orientation de l’axe de rotation du rotor, la partie de l’éolienne composée des pales qui va donc tourner en présence de vent. L’axe de rotation du rotor peut être soit horizontal, soit vertical.
Ensuite, de nombreuses variantes existent selon la forme des pales, voyons les principales formes utilisées.
Éoliennes à axe horizontal :
Les éoliennes à axe horizontal sont les plus communes. Elles sont composées de pales dont le nombre peut être très variable. Pour la fabrication d’électricité on retrouve plus fréquemment des modèles à 3 pales et pour le pompage des modèles à quelques dizaines de pales.
Les éoliennes à axe horizontal doivent s’orienter face au vent (ou dos au vent) pour fonctionner, cela est réalisé soit par un safran (effet girouette), soit à l’aide de capteurs qui identifient le sens du vent et d’un moteur qui orientera l’éolienne.
Les anciens moulins à vent sont également des éoliennes à axe horizontal !
Éoliennes à axe vertical :
Il existe deux principaux types d’éoliennes à axe vertical : type Savonius et type Darrieus. Leur rendement est moins bon que celui des éoliennes à axe horizontal mais elles ont d’autres avantages non négligeables : elles sont moins sensibles aux vents forts, démarrent avec un vent plus faible et n’ont pas besoin d’être orientées. Il existe également un 3e type moins répandu d’éolienne à axe vertical : les éoliennes à voilures tournantes.
Éoliennes de type Savonius :
Il existe de très nombreuses variantes des éoliennes de type Savonius, le nombre de pales peut varier et leur forme également, elles peuvent être droites ou hélicoïdales.
Éoliennes de type Darrieus :
Là encore différentes variantes existent. Elles ont l’avantage de pouvoir s’intégrer plus facilement au paysage.
La taille des éoliennes
Voilà le dernier point selon lequel varient les éoliennes. Une première différence existe entre les éoliennes à axe horizontal et vertical. Les éoliennes à axe horizontal doivent nécessairement être positionnées sur un mât pour aller chercher des vents sans turbulences. Les éoliennes à axe vertical peuvent quant à elles être posées à même le sol, mais ne se portent pas plus mal en haut d’un mât également.
En effet, plus une éolienne sera élevée, plus elle bénéficiera de flux de vent forts et réguliers, cependant, la hauteur est une contrainte surtout pour les éoliennes particulières pour lesquelles on utilise un mât fin et qui requiert donc la mise en place de haubans.
La question de la taille a également une portée législative. Si vous souhaitez construire ou acheter une éolienne qui dépassera les 12 mètres de haut il faudra faire une demande de permis de construire.
Le monde de l’éolien est donc très diversifié, et leur domaine d’utilisation est très large !