Etude énergétique et réalisation d’une turbine éolienne à axe vertical de petite puissance

Abstract

Dans le contexte des énergies renouvelables, un état de l’art de l’éolien est présenté dans le premier chapitre. La production de l’énergie éolienne est de plus en plus importante et alors de nouvelles constructions apparaissent. Cette évolution dynamique est surtout visible dans le domaine du grand éolien grâce au développement des nouvelles technologies dans le champ de matériaux de construction et de l’électronique de puissance. Le pouvoir politique est aussi dans une grande partie motrice de développement durable. Dans la partie principale de notre travail, nous avons procéder à la réalisation du système éolien notamment la structure porteuse, le système est relié à un alternateur à griffes pour la transformation de l’énergie éolienne en énergie électrique. La partie suivante du projet concerne la réalisation de la turbine éolienne. Dans ce cadre nous avons réalisé la structure porteuse qui supporte toute l’installation, ensuite nous avons réalisé les pales qui sont l’élément clé de notre système, avant de les avoir fixé sur un arbre plein qui est lié à la structure porteuse par l’intermédiaire de deux paliers à roulement et ca, après la mise en place du système de multiplication de vitesse, qui se compose de trois poulies avec une liaison à base de courroies. Après avoir achevé notre réalisation, nous avons entamé la partie expérimentale dans une soufflerie où nous avons identifié l’alternateur et effectué quelques essais sur la turbine réalisée. Comme perspectives, nous proposons l’allégement du rotor en utilisant un arbre creux et des pales en matériaux composite. Pour l’atténuation du couple résistant au démarrage, nous proposons une bonne fixation de l’arbre secondaire afin de minimiser les vibrations. L’utilisation d’une plus grande poulie sur l’arbre principale rend inutile la présence de l’arbre secondaire. Pour la stabilisation de la vitesse de rotation de l’éolienne, nous proposons de mettre un régulateur mécanique de vitesse. On propose l’insertion du régulateur et du redresseur dans l’alternateur pour avoir l’auto excitation de ce dernier.