Les aventures de Rafale

Sais-tu qu’une éolienne comporte plusieurs pièces?

 

RobertLa construction d’une éolienne est un beau défi technologique. J’en ai discuté récemment avec un ami qui travaille comme ingénieur civil au TechnoCentre éolien. Celui-ci m’a fait parvenir des détails sur les principales composantes de la structure d’une éolienne commerciale. Les voici :

Les pales du rotor captent le vent et transfèrent sa puissance au moyeu du rotor. Chaque pale d'une éolienne de 1,5 mégawatt (MW) mesure de 30 à 35 mètres de long et sa conception ressemble beaucoup à celle des ailes d'un avion.

La tour, la pièce la plus imposante de l'éolienne, est une gigantesque structure d'acier ou de béton qui supporte l'éolienne. En plus de regrouper tous les raccordements nécessaires, elle permet d'accéder à la nacelle. Sa hauteur peut atteindre plus de 100 mètres, soit la hauteur d'un édifice de 20 étages. Elle maintient donc la nacelle en altitude, là où le vent est le plus constant et le plus fort.

La nacelle contient les principales composantes d'une éolienne, notamment le multiplicateur et la génératrice. À l'avant de la nacelle, on trouve le rotor, qui se compose des pales et du moyeu.

Le moyeu est le point de raccordement des pales et de l'arbre lent de la machine.

Le multiplicateur relie l'arbre lent à l'arbre rapide en augmentant de plus de 100 fois la vitesse de rotation.

La génératrice est l'endroit où l'énergie cinétique (du mouvement) se transforme en énergie électrique. L'arbre lent de l'éolienne lie le moyeu du rotor au multiplicateur.

Le rotor d'une éolienne moderne de 1 MW et plus (les pales et le moyeu) tourne assez lentement, soit environ 16 tours par minute. L'arbre contient les tuyaux du système hydraulique qui permet l'opération des freins en cas de vents violents.

L'arbre rapide tourne à environ 1 800 tours par minute et alimente la génératrice électrique. Il est muni d'un frein mécanique à disque que l'on peut actionner en cas d'urgence, lorsque le frein aérodynamique tombe en panne ou lorsqu’on effectue la maintenance de l'éolienne.

Le système de direction est un moteur qui veille à ce que l'éolienne soit toujours placée face au vent. Il est commandé par le système de contrôle, un ordinateur qui surveille en permanence l'état de la machine et de son environnement à l'aide de la girouette, qui indique la direction du vent, et de l'anémomètre, qui en montre la vitesse.

La fondation est généralement conçue en béton armé. Elle doit être assez solide pour permettre de fixer toute la structure de l'éolienne.

L'armoire de couplage au réseau électrique transforme la tension afin de rendre l'énergie produite par l'éolienne compatible avec celle du réseau. Le convertisseur synchronise l'électricité produite par l'éolienne avec celle du réseau.

Le frein permet d'immobiliser le rotor de l'éolienne lorsque la vitesse du vent est trop élevée, en cas d'urgence ou lors des travaux d'entretien.

L'anémomètre mesure la vitesse du vent et permet d'indiquer le moment où il faut mettre en route l'éolienne ou l'arrêter.

La girouette indique la direction du vent et permet à la nacelle de rester orientée face au vent.

Image puisée du site Domsweb. Amuse-toi à reproduire une éolienne en dessin. Tu trouveras une panoplie d’images sur le Web pour t’inspirer.

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Publication : octobre 2016