Quels sont les différents types de conception d'éoliennes?
La conception des éoliennes se divise en deux types de base: les turbines à axe horizontal et vertical. Les éoliennes horizontales sont les plus reconnues et les plus utilisées. La conception d'éoliennes pour les turbines à axe vertical est en cours et provient principalement principalement d'inventeurs individuels. À mesure que la popularité des éoliennes grandit, les options de conception évoluent également.
Les éoliennes horizontales sont les plus populaires car elles sont efficaces et rentables. Contrairement aux conceptions d'éoliennes verticales, les turbines horizontales sont principalement basées sur les anciennes conceptions d'éoliennes. La taille des turbines horizontales varie, mais les modèles plus grands sont les plus efficaces et produisent plus d’énergie.
La conception d'une éolienne pour une turbine horizontale est simple. L'éolienne est composée de deux ou trois pales qui, actionnées par le vent, passent à la vitesse supérieure. L'engrenage alimente un générateur qui produit de l'électricité. Le pignon et le générateur sont maintenus dans la nacelle qui repose sur l’arbre de la turbine. Un entraînement en lacet sur certains modèles horizontaux ajuste les pales pour maximiser la position du vent.
Bien que les éoliennes verticales ne soient pas aussi populaires parce qu’elles sont moins efficaces, de nouvelles conceptions et de nouveaux modèles sont constamment produits. L'une des idées de base pour la conception d'éoliennes verticales est de minimiser la pollution sonore et les dommages potentiels causés aux oiseaux par l'éolienne horizontale. Les éoliennes verticales ont des pales et leur conception varie grandement.
Le Darrieus est un exemple d'éolienne verticale, qui ressemble à un batteur à oeufs. Le Darrieus a une conception de profil aérodynamique qui utilise les forces de portance du vent pour se déplacer, similaire aux ailes d’un avion. Ce modèle vertical ne démarre pas automatiquement et nécessite un moteur pour générer de la vitesse avant de créer un couple important. Darrieus est très inefficace pour produire suffisamment d’énergie éolienne pour produire de l’électricité.
Le Savonius est une autre conception d'éolienne verticale. Bien que légèrement plus efficace que le modèle Darrieus, le Savonius convient mieux à la production d’énergie à petite échelle. Le Savonius utilise la force de traînée pour se déplacer en plaçant le vent dans une forme qui ressemble à un demi-baril. Ce modèle est également extrêmement silencieux et peut supporter des vents violents sans dommages.
La société Mariah Power a créé le Windspire®, un modèle de turbine qui utilise également la conception du profil aérodynamique. L'éolienne est extrêmement haute et étroite. Il se compose de trois pales qui attrapent le vent et tournent sur un grand axe vertical.
Outre la conception d'éoliennes à grande échelle, des modèles plus petits, tels que Honeywell et WindCube®, sont en cours de développement pour un usage domestique. Le Honeywell ressemble à un ventilateur, tandis que le WindCube® est constitué de pales horizontales se déplaçant dans un cube. Les deux modèles fonctionneraient sur des maisons ou des bâtiments individuels.