APPLICATIONS DES PETITES ÉOLIENNES
Les systèmes de génération électrique provenant des petites Éoliennes sont tout à fait adaptés pour diverses applications ayant besoin d'énergie et n'étant pas connecté au réseau électrique conventionnel, ou bien pouvant être un complément de celui-ci. Les miniturbines sont spécialement indiquées, pour les applications suivantes:
- Électrification d'habitations isolées.
- Fourniture électrique pour des petites installations agricoles ou industrielles.
- Pompage d'eau.
- Dessalage d'eau.
- Fabrication de glace.
- Télécommunications, signalisation maritime, etc.
En outre, on peut intégrer la petite Éolienne dans une installation mixte avec des panneaux solaires ou groupes diesel, pour une plus grande efficacité et sécurité d'approvisionnement.
Dans ce genre d'installations, les propriétaires peuvent eux-mêmes s'occuper de l'entretien car la maintenance demandée est accessible à tous. Par ailleurs, la capacité d'accumulation peut être augmentée, lorsque la demande énergétique est plus importante, à condition que sur l'emplacement existe le potentiel éolien nécessaire, ou que la forte demande se produise de manière ponctuelle.
Avant de considérer l'acquisition et l'installation d'un de ces systèmes générateurs d'énergie, il est indispensable d'analyser le potentiel éolien et les besoins énergétiques de l'installation.
ACSA possède une ample expérience dans ce domaine et offre un service complet partant de l'analyse du potentiel éolien et du calcul de consommation de l'installation.

MÉTHODES D'ÉVALUATION
Évaluation du potentiel éolien de l'emplacement.
Le potentiel énergétique va dépendre du régime éolien du lieu et il est recommandé d'effectuer des mesures qui permettent de connaître le comportement du vent et ses caractéristiques:
- Distribution de fréquences de la vitesse et de la direction du vent.
- Distribution de vitesses moyennes annuelles.
- Variations du vent avec l'altitude.
- Influence de la topographie.
- Statistiques de rafales. Valeurs extrêmes.
Pour de petites installations, en règle générale, on a seulement besoin, de connaître la vitesse et la fréquence moyenne annuelle du vent, à l'emplacement de l'Éolienne.
La détermination de la vitesse moyenne du lieu peut s'effectuer de diverses manières:
- Directement, en utilisant des anémomètres, qui enregistrent la vitesse du vent.
- Indirectement, en utilisant l'information originaire d'emplacements proches, comme des enregistrements de vents, ou au moyen de l'échelle réduite de Beaufort, ci-dessous :
Nº Beaufort |
Vitesse
du vent |
Description
générale |
Critères
à terre |
km/h |
m/s |
0 |
0/0.7 |
0/0.2 |
Calme |
La fumée monte verticalement. |
1 |
1/5 |
0.3/1.5 |
Air léger |
La fumée s’incline
mais les girouettes ne bougent pas. |
2 |
6/11 |
1.6/3.3 |
Brise légère |
On sent le vent sur le visage.
Les feuilles bougent et les girouettes tournent. |
3 |
12/19 |
3.4/5.4 |
Brise douce |
Feuilles et petites branches
en mouvement permanent. Les petits drapeaux s’agitent. |
4 |
20/28 |
5.5/7.9 |
Brise modérée |
Le vent soulève la poussière
et les feuilles de papier. Les petites branches s’agitent. |
5 |
29/38 |
8.0/10.7 |
Brise fraîche |
Les petits arbres se balancent.
Des vagues apparaissent sur les étangs. |
6 |
39/49 |
10.8/13.8 |
Brise forte |
Les grandes branches s’agitent.
Les fils électriques vibrent. |
7 |
50/61 |
13.9/17.1 |
Vent modéré |
Les arbres s’agitent. Il
est désagréable de marcher face au vent. |
8 |
62/74 |
17.2/20.7 |
Vent frais |
Les petites branches se brisent.
On avance mal face au vent. |
Étude de l'emplacement
Pour profiter de l'énergie produite lors des époques venteuses, pour sa réutilisation pendant les périodes de calme, il est nécessaire de disposer d'un système d'emmagasinage d'énergie adéquat. Le système d'accumulation le plus utilisé et recommandé dans ce genre d'installations, sont les accumulateurs électriques ou les batteries.
L'usager devra évaluer au préalable ses besoins énergétiques, dans le but de quantifier correctement la capacité de stockage des batteries. Pour ceci on doit connaître la puissance de pointe et la puissance moyenne qui va être consommée, c'est-à-dire, prendre en compte tous les appareils alimentés en énergie électrique dépendant des accumulateurs, et le nombre d'heures de fonctionnement au cours de la journée. En multipliant la puissance de chaque appareil par ses heures de fonctionnement on obtient l'énergie consommée par jour.
Le système de production d'énergie basé sur les petites Éoliennes électriques, installé dans des lieux avec un régime suffisant de vent, est capable de fournir de l'électricité de manière permanente pour une maison, une industrie ou autre type de consommation, du moment que l'on utilise les systèmes d'accumulation convenables. Il peut couvrir les moments d'accalmie de manière plus ou moins importante, toujours en fonction de la consommation énergétique pendant cette période et de la capacité d'accumulation des batteries. Néanmoins, pour optimiser l'installation, on doit éviter l'utilisation d'appareils électroménagers et ustensiles qui demandent une consommation excessive, comme les plaques de vitrocéramique, chauffe-eau électriques, etc...

DESCRIPTION DU SYSTÈME
Petite Éolienne:
Le rotor de la miniturbine est composé de trois pales fixés sur un élément support en acier, dénommé frette et assemblés directement au générateur. De ce fait il peut générer du courant avec un nombre réduit de mâts, rendant inutile l'utilisation d'un multiplicateur, ce qui fait que la machine n'a presque pas besoin de maintenance. La tour utilisée peut être tubulaire ou en treillis, avec des vents ou autoportante (6-18m).
Régulateur et système d'accumulation:
Etant donné que l'approvisionnement et la demande peuvent varier, le courant triphasé fourni par le générateur est rectifié par le contrôleur de tension ou régulateur de charge, en le convertissant en courant continu avant d'être stocké dans des batteries de 12v, 24v, 48v ou 120v. Le courant des batteries peut être utilisé directement pour alimenter n'importe quel équipement électrique de courant continu à 12v, 24v, 48v ou 120v. Ce régulateur se charge de maintenir la batterie connectée pour autant que la tension aux bornes du rectificateur se maintienne dans une certaine échelle de valeurs. En outre, il contrôle le niveau de charge des batteries, en évitant les surcharges et les décharges imprévues qui réduisent leur temps de vie utile, pour ce faire on utilise la résistance de dissipation.
Convertisseur:
Il est également possible d'obtenir à nouveau du courant de 110v ou 220v à 50/60 Hz au moyen de l'utilisation d'un convertisseur, qui est un système de commutation électronique qui transforme le courant continu des accumulateurs en courant alternatif.

SCHÉMA D'INSTALLATION
Exemple 1: Système hybride utilisant une turbine LMW 1000 combinée avec des panneaux solaires de 456 Wp et un groupe électrogène de 2 kVA. Projet effectué aux Pays-Bas
Exemple 2: Plusieurs dizaines de peuplades en Mauritanie sont pourvues de "stations de chargement" de batteries LMW 1003/1500. Les villageois s'entendent avec le responsable éolien du village pour remplacer leurs batteries vides par d'autres chargées.
Exemple 3: 33 petites Éoliennes LMW, type 1003 et 2500 fournissant de l'électricité à 2 villages générant 220 VAC/50 Hz.
Exemple 4: Système de 22 petites Éoliennes, type LMW 1003, pour l'électrification de peuplades isolées en Himalaya.. Production de 220 VCA/50 Hz.
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