optimisation d éolienne verticale

  • Auteur de la discussion wallys
  • Date de début
W
wallys
Ouvrier
9 Avr 2012
458
  • Auteur de la discussion
  • #1
bonjour a tous , je suis pas un grand conaisseur dans les éoliennes mais le sujet est interessant ,sur les éoliennes verticales a 4 pales de forme convexes et concaves le vent souffle a la fois sur la partie concave d une pale c est la partie moteur de l hélice ,mais également sur la partie convexe de l autre pale ,je pense que cela nuie a la performance de l éolenne malgré sa forme convexe .j ai donc pensé a masquer c ette partie de l hélice avec une tole qui suivrait le sens du vent avec un empennage comme sur les éoliennes horizontales .cet ensemble mécanique est axé sur le meme axe du rotor mais est indépendant .peut etre que le système existe déja ,c est seulement une idée .a+
 
zingilingiling
zingilingiling
Compagnon
20 Juil 2007
1 858
reunion <=> lyon
des photos
des dessins
....etc

merci :)
 
jajalv
jajalv
Administrateur
22 Août 2007
11 826
Rhône-Alpes-Auvergne
Oh oui !
Des photos ou au moins un schéma.

Bon dimanche.

jajalv
 
M
moissan
Compagnon
13 Mar 2012
11 794
FR-16 angouleme
voila pourquoi la meilleure solution est l'axe horizontal : si la pale est bien orienté pour utiliser le vent elle reste bien orienté pendant le tour entier ! toute la matiere de l'eolienne est utilisé a 100%

avec l'axe vertical il y a un tas de compromis a faire et on arrive a un truc toujours plus lourd et moins performant que l'eolienne a axe horizontal

autre remarque importante : ajouter une surface pour empecher le vent de pousser a certain endroit ça augmente la force du vent sur l'ensemble de l'eolienne et oblige a faire encore plus solide pour resister aux grand vent

avec l'eolienne a axe horizontal , il n'y a pas de surface inutile : quand le vent est tres fort la force sur le mat peut etre reduite en arretant la rotation

quand le vent est faible l'eolienne tourne a la vitesse optimum et utilise le comme si sa surface etait la surface entiere du disque , et non seulement la surface des pales : une eolienne a axe vertical n'a jamais la même polyvalence
 
L
Louviau123
Apprenti
6 Sept 2010
126
Péruwelz - Hainaut - Belgique
Bonjour,
Faites une recherche sur internet avec panémones, c'est le nom génériques pour les éoliennes à axe vertical, il y a une multitude de sites.
A+
 
KildeRouge
KildeRouge
Compagnon
18 Nov 2011
658
Villeneuve d' ASCQ NORD
Bonjour
Moissan quand tu dis " utilise le (vent?) comme si sa surface etait la surface entiere du disque , et non seulement la surface des pales"
j'ai tendance à être sceptique , as-tu des arguments dans ce sens ? Cela condamnerait alors les hélices d'avion quadri , héxa ou octo pales !
 
M
moissan
Compagnon
13 Mar 2012
11 794
FR-16 angouleme
les meilleure helice d'avion sont a 2 pales au point de vue rendement énergétique

le probleme est que pour avion rapide il faudrait depasser la vitesse du son au bout des pales de l'helice ... donc on est parfois obligé de mettre un plus grand nombre de pales ... on ne gagne pas en rendement mais au moins ça marche

il y a une autre raison de mettre plus que 2 pale : avion a forte puissance : une helice bipale serait trop grande et taperait par terre : on est donc obligé de mettre une helice a plus grand nombre de pales , rendement moins bon , plus de couple qui veut faire tourner l'avion en sens inverse de l'hélice ... mais il faut ça pour que ça marche ... c'est le genre spitfire : si on met plein gaz au decollage , l'avion tourne a l'envers de l'helice et se casse la gueule : la pleine puissance n'est utilisable qu'en vol quand la vitesse est suffisante
 
M
moissan
Compagnon
13 Mar 2012
11 794
FR-16 angouleme
KildeRouge a dit:
Bonjour
Moissan quand tu dis " utilise le (vent?) comme si sa surface etait la surface entiere du disque , et non seulement la surface des pales"
j'ai tendance à être sceptique , as-tu des arguments dans ce sens ? Cela condamnerait alors les hélices d'avion quadri , héxa ou octo pales !
oui il y a bien le mot vent qui s'est perdu !

autre facon de voir : comparer un planeur et un parachute : pour qu'un parachutiste ne tombe pas trop vite on met une grande surface de toile qui ne tourne pas

un planeur ne tourne pas comme une eolienne mais il avance vite : ça revient au même , plus le planeur avance vite plus il peut se contenter d'une surface d'aile faible , comme si plus une aile avance vite plus elle est equivalente a un grande surface

l’éolienne fait la même chose : les pâle de belle qualité aérodynamique peuvent etre equivalente au une plus grande surface

c'est la même chose aussi pour les parachute : les ancien parachute rond sont remplacé par des parachute pilotable genre parapente qui ne descendent pas simplement mais qui avance comme des planeurs : plus il avancent vite moins il descendent vite

mais pour les eolienne , 2 pales qui tournent vite sont efficace si le vent est regulier sans turbulence ... si le vent est trop irregulier , les 2 pale se comportent comme un avion qui decroche parce qu'il cabre trop : les aile perdent toute efficacité : quand le vent est trop irregulier il vaut mieux un plus grand nombre de pale , theoriquement moins bon , mais restant correct même avec un vent complètement irrégulier et turbulent

c'est ce qui a fait le succes des vieille eolienne pour pomper de l'eau et donner a boire au vaches : même mal placé en fond de vallé elle marchent pas trop mal

pour faire beaucoup d'energie , il vaut mieux construire des mat assez haut pour aller chercher du bon vent bien regulier et mettre une helice a 2 ou 3 pales
 
W
wallys
Ouvrier
9 Avr 2012
458
  • Auteur de la discussion
  • #9
bonjour a tous, sur une remarque de moissan je ne suis pas d accord,il dit que le dispositif augmente la poussée du vent sur l ensemble de l éolienne ,pour moi non car le système masque la poussée du vent sur la partie des pales non motrices sur 90 degrés(l arrière des pales convexes faces au vent ) et de ce fait ca revient au meme ,pour cela il faudrait faire un test .je mettrais bien un dessin mais je sais pas faire (63 ans quant meme ) .on compare verticale et horizontale et on a l esprit pollué par le système horizontal car on ne parle que de ca. (les avions a hélice fonctionnent avec l air et non avec le vent qui est une énergie de meme avec les planeurs qui se servent du vent mais aussi avec la densitée de l air ce leur permet de monter en altitude) mais d autres systèmes sont envisageables et se remettre en question n est pas facile .a+
 
M
moissan
Compagnon
13 Mar 2012
11 794
FR-16 angouleme
ta tole va reduire la poussé sur la partie que tu veux protéger , mais le vent poussera sur cette tole : et il faudra bien que le mat soutienne cette tole aussi

autre remarque que l'on constate sur les bateau a voile : ce n'est pas en vent arriere qu'un bateau va le plus vite : en vent arriere il faut mettre une grande surface de voile et ça va toujours beaucoup moins vite que le vent

c'est en vent de travers que le bateau recupere le plus de puisssance et va le plus vite , sans avaoir besoin de grande surface de voile : la voile fonctionne comme une aile d'avion , plus ça avance vite plus ça capte l'energie d'une surface balayé au lieu de la simple surface de la voile , et le bateau peut avancer plus vite que le vent !

l'eolienne a axe vertical se comporte un peu comme un bateau qui tourne en rond : c'est surtout les partie vent de travers qui sont efficace ... la partie vent arriere ne sert pas a grand chose , car si la vitesse est suffisante pour bien profiter des partie vent de travers la pale avance plus vite que le vent dans la partie vent arriere
 
W
wallys
Ouvrier
9 Avr 2012
458
  • Auteur de la discussion
  • #11
oui la tole est poussée par le vent ,sans la tole c est la partie convexe des pales qui est poussée par le vent la poussée est similaire mais avec ,la tole stoppe l effet enti moteur du vent sur la partie convexe des pales (c est ma théorie je me trompe peut etre) dans mon explication la tole est toujour bien placée grace a l empennage et met toujour la partie concave face au vent le système peut se déplacer a 360 degrés autour du rotor suivant l orientation du vent ..a+
 
ybou30
ybou30
Compagnon
22 Avr 2011
2 318
F-30900 F-86120
Salut à tous,

Bien penser que dans tous les cas, çà n'est pas le vent qui pousse, mais l'effet aérodynamique qui tire par l'arrière du "godet" :smt002

Moissan à dit:
l’éolienne fait la même chose : les pâle de belle qualité aérodynamique peuvent être équivalente au une plus grande surface
+1:
La démonstration la plus évidente est celle de l'autogire dont la surface de voilure est celle du cercle décrit par ses pales mises en rotation par
simple effet aérodynamique.
+1
Pour l'ensemble des exemples qu'il a pris en matière d'aérodynamique : Parachute, voile de bateau, avion. :wink: :prayer:

Avec un accent tout particulier sur les effets de vitesse par 3/4 arrière à la voile (grand largue). C'est aussi dans cette
configuration que sont réalisés les records de vitesse en planche à voile dans le couloir aménagé à cet effet prés des Ste Marie de la mer. :supz:

Idéalement, les "godets au vent" devraient avoir la forme d'une voile de bateau avec le centre de poussée vélique plus près du mât.
Même si le godet "sous le vent" n'a pas la forme idéale, la perte sera négligeable au rapport du gain. :supz:

Il y a aussi une influence de la répartition de poussée dans l'axe vertical qui a pour effet d'amortir les effets d'un survente. On dit alors que que la voile "ouvre sur le haut", c'est à dire qu'en cet endroit, le centre de poussée vélique s'éloigne du mât.
L' Effet induit est une mise en vitesse verticale par effet centrifuge de la masse d'air "prisonnière" du godet. :roll:

Merci de bien vouloir ne pas me demander une démonstration en méca des fluides :roll:

Cdlt,
Yanik
 
wika58
wika58
Compagnon
17 Déc 2006
13 124
FR-54560 Lorraine
Intéressant ce fil...

J'avais vu un principe similaire sur un site US... Si je le retrouve... :rolleyes:
 
W
wallys
Ouvrier
9 Avr 2012
458
  • Auteur de la discussion
  • #14
pour moi le godet sous le vent (convexe?)n apporte pas d élément moteur au contraire c est pour ca que je le masque .a+
 
metalban
metalban
Compagnon
24 Fev 2011
1 284
bonjour,
la puisance de l'éolienne à axe horizontale ne dépend pas du nombre de pales mais de la surface qui est balayée par le déplacement de la pale (ou des pales).
le nombre de pales et leur forme interviennent dans le rendement de l'éolienne.
 
W
wallys
Ouvrier
9 Avr 2012
458
  • Auteur de la discussion
  • #17
en effet punchy je pense a ce système la mais en ne couvrant seulement 90 degrés du rotor permettant éventuellement un phénomène d aspiration de la partie non motrice du rotor (a voir) ..a+
 
Daniel13
Daniel13
Compagnon
27 Oct 2010
998
FR-26170Buis les Baronnies
Un des intérets majeurs de l'éoliene à axe vertical est qu'elle est insensible à la direction du vent et ses variations de direction qui sont pénalisantes pour celles à axe horizontal (risque de casse d'hélice notamment). Masquer l'aile retour supprime cet avantage et complique la machine dont l'autre intéret est la rusticité.
 
W
wallys
Ouvrier
9 Avr 2012
458
  • Auteur de la discussion
  • #19
bonjour a tous,mon idée était la recherche d améliorer la performance c est ce qui est recherché avant tout mais en restant dans la mécanique simple sans pièces d usures (sauf 2 roulements) .le système a mon avis étant modifié pourrait servir de mise en sécuritée lors de vent excessif problème rencontré sur ce type d éolienne .maintenant un essai sur une éolienne existante serait profitable car entre la théorie et la pratique il y a une différence .a+
 
F
f6tem
Compagnon
16 Fev 2011
629
Bonsoir
Le sujet est trés intéressant et un regard neuf sur le sujet des éoliennes de type Darrius peut certainement amener des idées nouvelles, la démarche doit donc être encouragée amha. Les grandes découvertes étant souvent liées aux conditions suivantes:
-) le sujet est-il suffisamment mur culturellement pour déboucher sur qqchose de nouveau dans la pensée humaine.
-) le découvreur est-il suffisamment imprègné par le sujet et ce qui l'entoure (même d'assez loin) et suffisamment libre d'esprit (candide éclairé) pour faire la connexion entre la connaissance orthodoxe du sujet et le génie du "dépassement". parait que tout cela a parfois affaire à la thermodynamique, les éoliennes aussi. Le risque est de diverger, ce qui me semble perso être le cas pour l'analogie bateau présentée plus avant...je n'irai pas plus loin là dessus.
-) la chance est-elle là? pour connecter des choses apparemment sans lien...le Hasard en qque sorte :idea:

Pour être bien évidemment constructif, la démarche industrielle a abouti à l'optimisation d'éoliennes à axe horizontal car là comme ailleurs (comprendre pour prendre), les champs d'éoliennes sont placés dans des flux bien établis pour des heures ou des jours cad la progression de flux dépressionnaires en mer (on pourrait faire ici aussi une analogie abusive quand on sait qu'une traversée de l'atlantique sud comporte seulement qqs virements de bords...ce n'est pas le cas de la course du Figaro ou du Fastnet...et encore moins le cas des lacs alpins et leurs turbulences!). Le défaut "positionnement zig-zag" de l'axe horizontal est donc masqué par les conditions locales quasi stables. Un peu de prudence est amha nécessaire dans les raisonnements.
Le rendement du type Darrius est inférieur (en conditions constantes ...attention aux %!) au type axe horizontal et sachant que le rendement maxi ne peut dépasser qqs 50% à cause de l'énergie contenue dans la vitesse et la masse du flux. Darrius ne démarre pas tout seul (les éoliennes à axe horizontal pas toujours non plus!), sa vitesse de rotation n'a rien à voir avec le modèle multi-aubes qui pompe l'eau pour les vaches (recherche du couple et pas du rendement)...et réciproquement. cela pose donc la question : sous quelle forme extraire l'énergie? Mais Darrius est relativement insensible à la direction d'incidence du vent...Alors, en moyenne? selon quelles conditions locales? A noter aussi que si la vitesse du vent est supérieur en altitude, le poids du vent y est moindre (densité d'air) et sur un flux qui se déplace sur un pays (une dépression mesure environ 3000km de diamètre)...la quantité d'énergie est relativement constante en fonction de h, la variable d'ajustement naturelle est v entre plaine et collines.....pour permettre au flux de se rejoindre en plaine etc....

Il y a certainement des réponses à la question posée (hormis, les particularités d'implantation du support, mono ou multi points etc...). Il se trouve à l'entrée du Valais Suisse, région de Martigny, une belle et grande éolienne de type Darrius. Développement et données sur des années probablement existent...tout heureusement n'est pas sur le web.
Peut-être l'EPFLausanne? si qq1 a cette information? Après des années, cette installation semble en veilleuse et 2 éoliennes de type axe horizontal sont implantées et opérationnelles tout près de Martigny. Pourquoi: Il faut ajouter que les particularités de cet endroit sont un couloir rocheux étroit d'environ 1500m de large. Les nouvelles éoliennes ont donc un flux N/S ou S/N établi (effet Venturi) ou pas de flux! et hors turbulences dues aux bords (Bernoulli :oops: ) ...c'est tout...mais ce n'est que mon regard de passant (un peu avisé!) qui passe.
Enfin, un peu hors sujet mais pas tout à fait, une éolienne horizontale se trouve protègée des puissants flux du passage de Lapérouse au N/N Japon cad au cap Noshappu/10km N de Wakkanai, sur l'ile d'Hokkaido. Elle est énorme mais protégée (sic!) par le relief des coups de 9-12 Beaufort (vécu perso à cet endroit) et ne sert que d'exemple de démarche écolo en tandem avec une pile à combustible magnifique qui chauffe un chalet.
Le type Darrius est-il améliorable? Des pales en spirale existent sur des modèles commerciaux de ce type, est-ce une réponse efficace au problème de l'effet "hélicoptère"?
Nothing is perfect, l'optimisation est un piège.... Je continue à lire ce fil avec intérêt cdlt jacques
 
F
f6tem
Compagnon
16 Fev 2011
629
Dernière édition par un modérateur:
ybou30
ybou30
Compagnon
22 Avr 2011
2 318
F-30900 F-86120
Salut à tous,

Pour rester dans un système mécanique simple Darrieus reste dans le cahier des charge reste à savoir si le jeu en vaut la chandelle.
Quelles considérations à prendre en compte?

Selon les dimensions, lieux et hauteur/sol des voilures, on n'aura à faire à des masses d'air différentes. On peut même aller jusqu'à parler de stratification.
Nous dirons que près du sol, la masse d'air est désorganisée, et quelle s'organise avec la hauteur.
Il en découlera une répartition des énergies différentes (notion de thermodynamique) entre l'énergie récupérable (enthalpie) et l'énergie perdue (désordre ou entropie).
Pour une même énergie éolienne, plus on placera la voilure haut, plus on aura d'efficacité thermodynamique.
Par ailleurs:
De haut en bas, les constantes de temps des "perturbations de la masse d'air" iront de amorties dimension de l'heure, à instantanées: la fraction de seconde.
Pour des voilures proches du sol et de faible surface suivant ci-dessus, il en découle que l' on devra s'attacher à minimiser les causes de pertes: surventes, déventes, changements de sens, à coups, turbulences, gradient de vent.
Bien d'autres choses entrent en ligne de compte, mais on peu se contenter que des phénomènes significatifs pour le cas considéré. :smt002

Ces phénomènes sont observés, analysés, et leur prise en compte est disons... vitale pour la pratique de certains sports aériens :smt002

Cdlt,
Yanik
 
W
wallys
Ouvrier
9 Avr 2012
458
  • Auteur de la discussion
  • #23
bonjour a tous,je remarque que dans les discussions on recherche pas a mettre en hauteur les eoliennes verticales quitte a ras terre, si on faisait pareil avec les horizontales elles marcheraient pas mieux .ca donne dans l esprit que les verticales peuvent mises en bas car pas dangereuses .si c est une question de prise au vent il doit bien y avoir une solution ,quant on voit les horizontales gigantesques la question du mat a bien du se poser .a+
 
ybou30
ybou30
Compagnon
22 Avr 2011
2 318
F-30900 F-86120
Salut à tous,

Pour répondre à Wallys:

- Les éoliennes à axe verticale permettent de compenser les variations rapides et fréquentes de sens du vent à l'approche du sol. :lol:

Pour simplifier "voir caricaturer", je dirai qu'en bas on travaillera "en puissance de vent" et que plus haut, on travaillera en "vitesses de vent", d'où la différence des technologies choisies. :smt002

Bien penser qu'au ras du sol, le vent est toujours nul. Le placement sur les premiers mètres opère des changements très très importants en terme de vitesse.
Ainsi, une éolienne placée même à 2m aura peu de puissance. La même placée à 5m prendra un paquet de plus. Pour être à une hauteur raisonnable, il faudrait être mini à 10m. :smt002
Observé lors de nombreux atterros parapente, où j'ai vu (rarement) des vents inversés à seulement 5m du sol (je vous rassure, c'était de l'ordre de 2/3 km/h, sinon, bonjour le cisaillement :mad:
Par contre les chutes importantes de vitesse de vent (gradient) dès que l'on passe en dessous de 10m, çà çà fait légion :evil:
Y'en a une tripottée qui se font avoir :oops:

Cdlt,
Yanik
 
M
moissan
Compagnon
13 Mar 2012
11 794
FR-16 angouleme
je vois 2 eolienne récemment installé pres de chez moi avec helice de 4m de diametre sur un mat de la hauteur 12m maximum possible sans autorisation ... mal placé trop près des maison

c'est une catastrophe ... même un jour ou le vent vu par un cerf volant a 50m de haut est parfaitement constant , le vent dans l'eolienne est toujours variable

le rendement de l'helice n'est bon que si elle tourne a la vitesse adapté au vent ... chaque fois que le vent augmente l'helice fait des bruit bizare tant quelle ne reussi pas a ateindre la bonne vitesse ... dès que ça tourne bien le vent ralentis ... et c'est l'energie cinetique de l'helice qui pousse l'air qui n'avance plus avec d'autres bruit bizarre

pour faire mieux il faudrait un pas variable et un truc inteligent qui choisisse en permanence le bon pas adapté au vent

l'eolienne a axe vertical ne fera rien de mieux , et pire le pas variable est impossible

les petites eolienne actuellement vendue ne sont pas a pas variable : ça ne sert a rien pour la puissance maxi marqué sur le catalogue ... mais ça change tout a l'utilisation : sans pas variable la puissance est presque nulle dès que les condition s'ecartent de l'ideal ... avec le pas variable on pêut faire beaucoup mieux

pour une fabrication amateur le pas variable est l'outil de mise au point indispensable : avec une helice faite n'importe comment on peut toujours trouver le pas ou elle marche le mieux
 
L
Louviau123
Apprenti
6 Sept 2010
126
Péruwelz - Hainaut - Belgique
Bonjour,
On aura beau faire et dire, le rendement d'une éolienne à axe horizontal (classique) aura toujours un rendement supérieur à une éolienne à axe verticale (panémone) (même Darrieus le disait), mais, une éolienne à axe verticale est plus facile à construire pour un amateur que l'autre.
Il existe une multitude de panémones différentes, les plus connues sont la Darrieus et la Savonius, on confond souvent les deux. Celle de Savonius est pour moi bien plus facile à construire (pales en demi cylindre)
Voir rotor de Savonius sur Wikipedia.
Plusieurs inventeurs ont crée des rotors dont les pales motrices sont face au vent tandis que les autres sont dans le vent cela par des systèmes plus ou moins ingénieux de came ou d'engrenages.
A+
 
G
germain48
Apprenti
9 Déc 2008
168
Lozère
Bonjour
une éolienne peu connue
http://www.nheolis.com/
Que pensez vous de ce concept ?
Les pales de l’hélice sont faciles à réaliser à mon humble avis.Pas de girouette non plus cela semble être un avantage.
 
Dernière édition par un modérateur:
W
wallys
Ouvrier
9 Avr 2012
458
  • Auteur de la discussion
  • #28
bien le concept, il est vrai que l emplacement de l éolienne (environnement dégagé et hauteur suffisante sont un point de départ important ). l éolienne verticale ne peut pas se passer d un mat tout comme l horizontale dire qu elle peut fonctionner du fait de sa conception a basse hauteur et dans son jardin est une erreur ,et puis faire un mat n est pas rien il y a aussi que le bidule perché a 12 m se vois et devient quelque chose de pas ordinaire dans le coin surtout si on le fait soit meme (a la campagne on a vite fait de se faire remarquer) mais il bien falloir passer outre tout ca ,les panneaux voltaiques et les éoliennes changes la physionomie des lieux .a+
 
M
moissan
Compagnon
13 Mar 2012
11 794
FR-16 angouleme
12m ça se voit un peu mais ce n'est jamais assez haut

la puissance d'une eolienne augmente beaucoup plus vite que son prix , il ne faut pas faire d'eolienne trop petite jamais rentable : plus c'est gros plus c'est bon

j'ai le projet d'en faire une , plutot que de la mettre exactement chez moi , et que les voisin se plaindront peut etre , et que je n'obtiendrai pas l'autorisation de faire plus que 12 m , je vais plutot la mettre sur le terrain de l'agriculteur voisin , il sera possible de la placer au sommet de la colline et d'obtenir l'autorisation de faire un mat de 40m et ça va mouliner et personne ne s'en plaindra
 
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