Une éolienne est une technologie artificielle qui est utilisée pour transformer l'énergie créée par les vents en énergie mécanique ou électrique.
Ces turbines ont de nombreuses utilisations en fonction de la taille des pales, les pales courtes peuvent être utilisées pour alimenter les feux de circulation, faire fonctionner les bateaux, etc., tandis que les turbines à pales plus longues peuvent être utilisées pour l'approvisionnement domestique, c'est aussi l'une des plus ressources énergétiques renouvelables communes.
Faits marquants
- Les éoliennes à axe horizontal (HAWT) ont un arbre de rotor horizontal, tandis que les éoliennes à axe vertical (VAWT) ont un arbre de rotor vertical.
- Les HAWT sont plus efficaces et largement utilisés, tandis que les VAWT peuvent capter le vent de n'importe quelle direction sans se réorienter.
- Les VAWT sont plus silencieux et ont des hauteurs d'installation plus faibles, ce qui les rend adaptés aux environnements urbains.
Éolienne à axe horizontal vs éolienne à axe vertical
Les éoliennes à axe horizontal (HAWT), les plus couramment utilisées, ont un axe horizontal et possèdent deux ou trois pales qui tournent autour d'un arbre horizontal. Les éoliennes à axe vertical (VAWT) ont un axe vertical et peuvent avoir deux pales ou plus qui tournent autour d'un arbre vertical.
Axe horizontal Éolienne se trouve principalement à proximité des zones urbaines et génère environ 100 kW d'énergie à des fins résidentielles ou quotidiennes.
La pale de ces éoliennes est placée en conséquence de sorte que la direction du vent et la position des pales semblent parallèles.
Cependant, l'entretien de ces éoliennes est très difficile, mais les pales peuvent fonctionner même dans des conditions de vent moyennes.
L'éolienne à axe vertical ne contient pas beaucoup de types courants d'éoliennes, mais malgré cela, la production d'énergie est largement suffisante pour certains travaux quotidiens.
Les pales de l'éolienne à axe vertical sont placées en conséquence de sorte que la direction du vent et la position des pales verticales soient perpendiculaires l'une à l'autre. De plus, contrairement aux éoliennes à axe horizontal, la maintenance de l'éolienne est aisée.
Tableau de comparaison
| Paramètres de comparaison | Éolienne à axe horizontal | Éolienne à axe vertical |
|---|---|---|
| Acronyme utilisé | HAWT | VAWT |
| Axe rotatif | La position des pales face au vent est parallèle | La position des pales face au vent est perpendiculaire |
| Changements de rotor | Direction horizontale | Direction verticale |
| Le visage du changement de rotor | Vers le vent | Dans n'importe quelle direction |
| Entretien | Difficile | Entretien |
| Consommation d'énergie | Plus | Moins |
| Efficacité | Plus | Moins |
| Utilisé dans les lieux | Un endroit avec la condition de vent simplifiée | Un endroit avec des vents turbulents |
| Condition d'utilisation | Vent moyen | Conditions de vent faible |
Qu'est-ce qu'une éolienne à axe horizontal ?
Les éoliennes à axe horizontal sont des turbines courantes qui sont intégrées dans de grandes zones ouvertes et à des points très élevés. Cela est dû au flux continu de réception du vent.
L'éolienne est constituée de pales de telle manière qu'elles semblent parallèles à la direction du vent. Et ainsi la face du rotor se déplace dans le sens horizontal.
Les principaux composants de l'éolienne sont les freins, le moyeu, les pales, la nacelle, le système de transmission de puissance, le contrôle du lacet, le générateur et la tour. La production de bruit est également très faible. Et ces turbines peuvent également fonctionner dans des conditions de vent moyennes.
La construction de la tour doit être solide et l'installation d'une éolienne à axe horizontal unique est très coûteuse. De plus, la raison d'un coût aussi élevé implique la complexité de sa conception, où le moteur et la boîte de vitesses sont installés sur le dessus.
Qu'est-ce qu'une éolienne à axe vertical ?
Les éoliennes à axe vertical ne sont pas le type d'éolienne couramment utilisé, bien qu'elles se trouvent dans les zones urbaines et produisent de l'énergie qui peut être largement suffisante pour faire fonctionner une maison.
Les éoliennes peuvent être exprimées dans l'abréviation appelée VAWT et sont également appelées machines à axe de vent transversal.
Il en est ainsi en raison de la présence des pales dans la direction du vent, et il semble être perpendiculaire, ce qui permet au vent de s'écouler de n'importe quelle direction.
La condition ci-dessus est la plus grande flexibilité de l'éolienne car elle remplace l'application du système de lacet dans la turbine verticale.
La structure de support, la longue tour et les pales verticales sont tous les composants nécessaires pour construire une turbine verticale.
La structure de la tour est très facile à construire et de forme très légère. Le coût d'une tour éolienne à axe vertical unique est bon marché. Et ainsi, il implique très peu de qualité d'entretien.
Principales différences entre l'éolienne à axe horizontal et l'éolienne à axe vertical
- L'acronyme communément connu pour Horizontal Axis Wind Turbine est « HAWT » tandis que, comparativement, l'acronyme ou l'abréviation utilisé à la place de Vertical Axis Wind Turbine est « VAWT ».
- L'axe de rotation de la turbine horizontale est construit de telle manière que la direction du vent et la position des pales semblent être parallèles alors que comparativement, d'autre part, l'axe de rotation de la turbine verticale est également construit de telle manière que le la direction du vent et la position des pales semblent perpendiculaires.
- La direction des déplacements du rotor dans l'éolienne horizontale est la même que son nom, c'est-à-dire horizontale alors que comparativement, d'autre part, la direction des déplacements du rotor dans l'éolienne à axe vertical est dans la direction verticale.
- Dans l'éolienne à axe horizontal, la face des déplacements du rotor est placée dans la direction du vent tandis que, d'autre part, dans l'éolienne à axe vertical, la face des déplacements du rotor est placée dans n'importe quelle direction.
- L'entretien de l'éolienne à axe horizontal est très difficile, alors que comparativement, d'autre part, l'entretien de l'éolienne verticale est sans effort.
- La consommation d'énergie d'une éolienne à axe horizontal est supérieure alors que, d'autre part, la composition énergétique de l'éolienne à axe vertical est dans une moindre mesure.
- L'efficacité de l'éolienne à axe horizontal est beaucoup plus grande, alors que comparativement, d'autre part, l'efficacité de l'éolienne à axe vertical est moindre.
- La turbine horizontale est principalement utilisée dans les endroits proches où les conditions de vent sont assez simplifiées, tandis que, d'autre part, la turbine verticale est principalement utilisée dans les endroits proches avec des turbulences de vent.
- L'éolienne à axe horizontal peut fonctionner même dans des conditions de vent moyennes tandis que, d'autre part, l'éolienne verticale peut également fonctionner pendant la période de conditions de vent faible.
Bibliographie
- https://d1wqtxts1xzle7.cloudfront.net/57615726/IJET_-_Vol._7_4.13_pp._74-80-with-cover-page-v2.pdf?Expires=1639402583&Signature=KZ9ShsMIJf3uWGkUcbH34xSOAEWzUr05~QgiV9eg5xmUb~cUJQzjdb7qrlrP1T2sPcIH~2hlO64xtknf9Yctlp71UcH9cMp~wqLEigkTIB1CECgbil2gvf75Gbat1iMmgaHhAk6t8h0ZQxPZdc1GFAe-1xSYL6i316ojahwpynEqENMeMTbGA38sWVM4GE-11JQtC5qzifXPqoadXFasCcHJOdGQYavImPG1wJ4~sXOs3TT-sUy2f9shlRYe0ETZZ4Z8VYvj9wWJdFBCfhjuXpRQTPW4AuxQiW5oYwoAZwjWrhjohgzWnGXTYknvEfy3BRCRfQD4qSlB-1Uiue1Qqg__&Key-Pair-Id=APKAJLOHF5GGSLRBV4ZA
- https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0960148109003048
- https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-3182/5/3/035005/meta
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2090447910000134
Dernière mise à jour : 22 juin 2023
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Piyush Yadav a passé les 25 dernières années à travailler comme physicien dans la communauté locale. C'est un physicien passionné par l'idée de rendre la science plus accessible à nos lecteurs. Il est titulaire d'un baccalauréat en sciences naturelles et d'un diplôme d'études supérieures en sciences de l'environnement. Vous pouvez en savoir plus sur lui sur son page bio.
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J'ai trouvé le tableau comparatif très instructif. La distinction claire entre les HAWT et les VAWT est présentée de manière simple. C'est formidable de connaître les avantages et les inconvénients de chaque type de turbine.
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Bien que l'article présente bien les détails de chaque type d'éolienne, il aurait été utile d'inclure également des exemples concrets ou des études de cas pour illustrer davantage l'application pratique de cette technologie.
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