Régulation de vitesse d'éolienne contre les rafales (Mistral)?

[dede2002]

Vers l'avant, dans le sens du vent... donc vers l'arrière

Non celle que j'avais vue était plus artisanale, quelque part vers le Burkina-Faso, les pales étaient élastiques.

[simplino]

Amusant la vidéo d'une simple éolienne dans les tourbillons du mistral entre les arbres qui tournent sans cesse !!
L'éolienne avec sa girouette n'y peut rien dans un mistral bourré de tourbillons dans tous les sens, la girouette sans éolienne tournera comme ces tourbillons qui tournent en rond, souvent plus vite que la girouette !
En planche à voile et surtout pire en delta plane et avion, ces tourbillons sont très dangereux, très mortels !!
En planche à voile le mistral de terre est très difficile à remonter, d'autant plus de tourbillons et donc difficile, qu'on approche de la terre, et il faut savoir composer en n'utilisant que les bons moments où le vent tournant a une bonne orientation pour faire remonter la planche à voile, sans tomber à l'eau dans les tourbillons, j'en connais qui désespérés, ont appelé les secours et d'autres qui ont fini à la nage !!

Donc une éolienne doit faire pareil, tenir le coup, dans les tourbillons excessifs, et profiter des rares moments avec le bon vent pour les pales qui font tourner.
Les éoliennes commerciales très performantes à pâles fines allongées de grande finesse sont totalement incompatibles avec le mistral tourbillonnant, car le vent alors ne conserve pas la bonne incidence pour avoir la portance nécessaire, exactement comme pour un avion ou un dellta-plane, qui alors tombent !!
Donc il n'y a pas de solution pour ces éoliennes très performantes pour vent très régulier, loin de tout obstacle donnant des tourbillons.
Celle de la vidéo simple peu performante tourne pas mal du tout, même en oscillant sans cesse comme le vent, mais avec peu de puissance utile !!

Si vous visualisez les tourbillons avec de la fumée, leur rotations dans tous les sens, montre qu'il n'y a pas du tout de solution dans un tel vent de tempête au milieu des arbres !!
On peut faire mieux avec les types d'éoliennes sans girouette, acceptant toutes les directions de vent comme le type Darrieux, ou manèges tournant à voiles dessus, pales verticales qui acceptent toutes les directions de vent horizontales, mais même ce type, marchera mal avec faible rendement avec les composantes verticales des tourbillons, car leurs pâles, comme les voiles, utilisent la portance donnée par le vent qui est détruite par l'énorme quantité de tourbillons de toutes dimensions.

Enfin un vent mistral de 100km/h exerce des forces secouantes d'environ 100kgp/m2 ce qui en général oblige à la mettre en mode sécurité, car même si elles résiste, son efficacité devient nulle.

Donc dans le mistral, il y a d'autant moins de solutions que l'éolienne est performante !!

[grelinette]

Merci pour vos réponses... mais j'aurais quand même été content d'avoir quelques suggestions de systèmes simples pour limiter la vitesse de rotation quand l'éolienne s'emballe avec une bourrasque.
J'ai pensé à des petites masselottes autour de l'axe de l'éolienne et qui s'ouvrent par la force centrifuge et viennent frotter une surface. Je pense que cela marcherait, mais peut-être pas longtemps à cause de l'usure.

Restent les 2 questions qui me turlupinent :

1) le système d'orientation face au vent avec une petite éolienne perpendiculaire à la principal (comme sur le dessin plus haut d'un vieux moulin) est-il efficace ? (je n'en ai jamais vu )

2) Quand les pâles d'une éolienne tournent vite, le déséquilibre des forces causé par l'attraction terrestre, principalement sur les pâles orientées vers le bas, est-il systématique ?
La force gravitaire est peut-être négligeable par rapport à la force centrifuge ? il y a peut-être aussi un phénomène gyroscopique venant rétablir cet équilibre ?...

[Christophe]

Grelinette, ce sujet devient intéressant: j'ai donc bien fait de le diviser de la section humour

[grelinette]

Grelinette, ce sujet devient intéressant: j'ai donc bien fait de le diviser de la section humour

Quand on peut joindre l'utile de l'intérêt à l'agréable de l'humour !...

Je vais me bricoler un petit système d'orientation face au vent avec une vieille chignole à main que je viens de retrouver et observer son comportement au vent.

Vieille perceuse a main.jpg (4.74 Kio) Consulté 2962 fois

En mettant une petit éolienne sur le mandrin et une girouette perpendiculaire sur la poignée, ça devrait marcher...

[Christophe]

Ah oui pas con cette ré utilisation!

Faudra bien graisser l'engrenage et le protéger des intempéries si tu veux qu'il tienne un peu dans la durée!

[simplino]

Merci pour vos réponses... mais j'aurais quand même été content d'avoir quelques suggestions de systèmes simples pour limiter la vitesse de rotation quand l'éolienne s'emballe avec une bourrasque.
J'ai pensé à des petites masselottes autour de l'axe de l'éolienne et qui s'ouvrent par la force centrifuge et viennent frotter une surface. Je pense que cela marcherait, mais peut-être pas longtemps à cause de l'usure.

Le frein centrifuge comme le régulateur de Watt, limitera la vitesse avent explosion par force centrifuge, s"il est assez costaud pour des vents de plus de 100km/h , ( de plus il risque d'être instable, si mal conçu, stoppant trop fortement, puis redémarrant trop vite ), mais en perdant de l'énergie du vent, alors que un alternateur donne de l'énergie qui peut servir à limiter la vitesse, si cet alternateur est assez puissant pour fournir l'énergie dans le vent mistral de plus de 100km/h où la puissance croit comme le cube de la vitesse car la force (cinétique) du vent est comme le carré de cette vitesse et la puissance comme le produit force par vitesse, ( force environ 100kgp/m2 à 100km/h de vent ).
Le gros problème est que cette puissance des tourbillons du vent varie énormément sur quelques secondes, (des facteurs 10 à 100 ) comme leur direction de vent, ce qui rend la régulation avec utilisation de l'énergie très difficile, avec frein mécanique ou électronique !!
Pour cette raison elle est difficilement utilisable sauf conception spéciale complexe.
Le choix simple en tempête est de mettre l'éolienne en position de sécurité, bloquée, voire repliée !!

Restent les 2 questions qui me turlupinent :

1) le système d'orientation face au vent avec une petite éolienne perpendiculaire à la principal (comme sur le dessin plus haut d'un vieux moulin) est-il efficace ? (je n'en ai jamais vu )

A grand vent l'éolienne peut être bien plus petite pour la même puissance utile du moulin, (pour une éolienne peu performante comme les vieux moulins, avec des tissus comme pâles qui donnent une force utile même dans les tourbillons) et la grande éolienne est alors mise en sécurité à la main plus ou moins parallèle au vent pour subir moins de forces destructrices, souvent avec moins de tissus dessus, sinon ils sont déchirés !!
Les anciennes solutions étaient pas mal du tout pour une technologie simple !!
Même ces éoliennes simples étaient mises dans des endroits découverts, libres avec bien moins de tourbillons qu'au milieu d'arbres, où elles ne fonctionnent pas correctement, avec que des tourbillons par à coups, vicieux !

2) Quand les pâles d'une éolienne tournent vite, le déséquilibre des forces causé par l'attraction terrestre, principalement sur les pâles orientées vers le bas, est-il systématique ?

l'attraction terrestre ne doit pas avoir d"effet sur les pâles qui doivent au moins résister à leur propre poids .
Si les pâles sont molles, elles se déforment sous leur poids, et en rotation cette déformation facile à la cadence de leur rotation, donne des vibrations de déséquilibrage, qui existent aussi si les pâles ne sont pas parfaitement équilibrées en statique et dynamique, exactement comme pour les pneus de voiture !!

La force gravitaire est peut-être négligeable par rapport à la force centrifuge ? il y a peut-être aussi un phénomène gyroscopique venant rétablir cet équilibre ?...

La force centrifuge est comme le carré de la vitesse et donc facilement très supérieure au poids par gravitation des pâles au point de casser les pâles et exploser si l'éolienne s'emballe si pas assez freinée.
La force plutôt couple gyroscopique est différente, celle qui donne un couple à angle doit avec la vitesse de changement d'orientation de l'axe de rotation d'une roue ou toupie, qui empêche une toupie de tomber, et qu'on sent en tenant dans les mains une roue de vélo tournant vite.
Sur une éolienne ce couple est faible.

[simplino]

Grelinette, ce sujet devient intéressant: j'ai donc bien fait de le diviser de la section humour

Quand on peut joindre l'utile de l'intérêt à l'agréable de l'humour !...

Je vais me bricoler un petit système d'orientation face au vent avec une vieille chignole à main que je viens de retrouver et observer son comportement au vent.


En mettant une petit éolienne sur le mandrin et une girouette perpendiculaire sur la poignée, ça devrait marcher...

Le vent faisant tourner le mandrin avec pâles fera tourner la manivelle et la girouette dessus en rond sans cesse dans le rapport de réduction sans jamais orienter, et si le vent fort sur une grande girouette oriente, il bloquera la rotation de l'éolienne dans une orientation bizarre, compétition entre la girouette et les forces sur l"éolienne bloquée dans une fonction de girouette aussi !!!
Amusant, mais pas une solution !!

[grelinette]

Le vent faisant tourner le mandrin avec pâles fera tourner la manivelle et la girouette dessus en rond sans cesse dans le rapport de réduction sans jamais orienter, et si le vent fort sur une grande girouette oriente, il bloquera la rotation de l'éolienne dans une orientation bizarre, compétition entre la girouette et les forces sur l"éolienne bloquée dans une fonction de girouette aussi !!!
Amusant, mais pas une solution !!

Bonsoir simplino,
La démultiplication de cette chignole n'est pas suffisante pour que ça puisse tourner avec une petite éolienne... mais le système me parait cohérent : la petite éolienne étant plus sensible tournera avant la grande jusqu'à se mettre en drapeau, et dans cette position c'est la grande qui est face au vent. Ce n'est surement pas d'une grande précision mais l'inertie du mouvement devrait limiter les brutales rotations de l'éolienne dues aux rafales, sachant par ailleurs que même par grand mistral, il y a un vent dominant bien orienté.

Tu penses que ce mécanisme ne marche pas ?

mécanisme de mise face au vent de vieux moulin.jpg (31.63 Kio) Consulté 2948 fois

bembridge_orientation_s.jpg (12.17 Kio) Consulté 2948 fois

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