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Les éoliennes marines

Une éolienne transforme une énergie mécanique en énergie électrique sous l’effet de la force du vent .
La mise en rotation des pales fait tourner une génératrice qui fonctionne suivant le même principe qu’un alternateur. La puissance délivrée est proportionnelle à la vitesse de rotation.
(Si vous souhaitez approfondir vos connaissances sur le vent, vous pouvez vous connecter au site suivant http://www.windpower.org/fr/tour/wres/index.htm)
Une éolienne produit une quantité significative de courant qui contribuera à compenser une grande partie, voire la totalité de la consommation à bord. Quel que soit le mois de l’année l’éolienne apporte une énergie significative. La production est naturellement supérieure pendant les mois d’hiver lorsqu’il y a plus de vent. L’énergie éolienne vient ainsi naturellement en complément de l’énergie solaire qui fournit plus d’énergie durant la période estivale (voir dossier sur les panneaux solaires photovoltaïques).

eolienne Les éoliennes marines

Les différents types d’éoliennes marines

Ils existent 2 grands types d’éoliennes marines:

Les éoliennes horizontales

Les éoliennes fonctionnant sur un axe horizontal sont les plus courantes et surtout les plus puissantes. Pour une production conséquente d’énergie éolienne, il faut des pales d’un diamètre important (autour d’un mètre). Les éoliennes plus petites sont généralement destinées à un maintien de la charge des batteries. La gamme d’éoliennes Aerogen couvre tous les besoins (la version 2 produit 1,3A à 20 nœuds et permet ainsi le maintien en charge des batteries, tandis que la version 4 compensera une consommation moyenne à bord avec une production d’environ 6A à 20 nœuds, enfin pour les voyages en toute autonomie la version 6 vous donnera environ 10A à 20 nœuds). Une autre éolienne forte puissance la D400 permet de palier à tous les consommateurs du bord, elle a été spécialement conçue pour délivrer un ampérage élevé avec de faibles vitesses de vent (ainsi elle fourni 91 ampères par jour avec 9 nœuds de vent seulement). Enfin il existe des combinés hydrogénérateurs/éoliennes DuoGen , une solution intéressante pour les grandes traversées au portant lorsque le vent relatif fait défaut on convertit en quelques secondes l’éolienne en hydrogénérateur (voir notre dossier ‘hydrogénérateur‘) et on la bascule dans l’eau. Les performances rendues tant en éolienne qu’en hydrogénérateur de ces combinés sont excellentes et compensent sans problème tous les consommateurs du bord.

horiz Les éoliennes marines

Eolienne horizontale

Les éoliennes verticales

Même si elles présentent un rendement inférieur (voir fiche éoliennes verticales ATMB) ont l’avantage de se monter très facilement dans le mât, l’encombrement est minimal, elle ne présente aucun danger, le risque d’emmêlement avec une drisse est très faible. En plus elles peuvent continuer à tourner même dans la tempête car au-delà d’une certaine vitesse de vent, l’air excédentaire est évacué sous forme de tourbillons au dessus de l’éolienne. Elles sont généralement utilisées pour un maintien de la charge des batteries (le petit modèle délivre 0,6A à 15 nœuds tandis que le grand génère 1,5A à la même vitesse), par ailleurs comme la tension ne monte pas au delà de 12,8V il ne sera pas nécessaire de rajouter un régulateur de charge, ce qui représente une économie non négligeable.

vertic Les éoliennes marines

Eolienne verticale

Enfin, pour exploiter pleinement l’énergie éolienne, il faut porter une attention particulière:
à l’emplacement pour l’installation afin d’éviter les dangers (pales éloignées des drisses et des têtes de l’équipage),
aux règles élémentaires de montage afin d’éviter les désagréments liés au bruit
à la régulation pour disposer d’un système complètement autonome.

Emplacement et montage d’une éolienne sur un bateau

En règle générale, l’éolienne travaillera mieux à l’écart des voiles et à une certaine hauteur. Le portique arrière forme donc un emplacement de choix. Mais il faut aussi veiller à ce qu’elle ne soit pas en surplomb des panneaux solaires (à causes des ombres). Il existe de nombreux kit de fixation adaptés à votre besoin.
La critique la plus fréquente concernant les éoliennes est le bruit, la cause en est souvent un mauvais montage ou un produit de mauvaise qualité.

Deux types de bruit existent:

  • Les Bruits aérodynamiques (dépendent de l’éolienne).
  • Les bruits mécaniques (dépendent du montage).

Les bruits aérodynamiques sont dus à l’échappement de l’air sur les bords de fuite des pales. Pour éviter ces bruits il faut donc préférer les éoliennes qui limitent leur vitesse de rotation (plus elles tournent vite plus elles sont bruyantes).
Les bruits mécaniques proviennent soit de frottement interne des axes en rotation, soit des vibrations transmises par le mât au bateau.

Les frottements internes peuvent être maitrisés par un entretien régulier (graissage, serrage, nettoyage). Quant aux vibrations elles peuvent être fortement atténuées si le mât est monté sur des silentblocs.
Malgré tout, une éolienne est toujours source d’un léger bruit lorsqu’elle tourne, alors au mouillage, pensez aux voisins et arrêtez les pales, au moins pendant la nuit, si vos batteries ne sont pas trop déchargées.

Branchement électrique :

Le branchement électrique est très simple car seulement deux fils sont à connecter. La puissance d’une éolienne étant variable il est nécessaire d’utiliser un régulateur pour éviter de surcharger les batteries ou pour exploiter au mieux l’énergie disponible (excepté pour certaines éoliennes verticales qui ne nécessitent pas de régulateur de tension). Selon les modèles les régulateurs sont soit intégrés soit déportés de l’éolienne. Dans le premier cas le branchement s’effectuera directement vers les batteries et pour l’autre cas le raccordement se fera sur le régulateur. Ce type de mécanisme permet par exemple d’alimenter un appareil (typiquement l’éclairage) lorsque les batteries sont complètement chargées. On évite ainsi de perdre l’énergie en excédent.

Stockage et utilisation de l’énergie produite:

Le stockage se fait dans une ou plusieurs batteries (voir aussi: comment choisir une batterie / Branchement des batteries / Choix des câbles pour batteries).
Nota: Si nécessaire un convertisseurtransforme le courant continu (12V ou 24V) des batteries en courant alternatif (220/230V).

Quelques documents :

Eolienne D400 : cliquez ici
Eolienne Hydrogénérateur DuoGen : cliquez ici
Eoliennes Aerogen : cliquez ici
Eoliennes verticales ATMB : cliquez ici
Schéma de montage électrique éolienne : cliquez ici

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