Avant de commencer à parler des éoliennes d'aujourd'hui, retraçons d'abord l'histoire de cet aérogénérateur

 1° UN PEU D'HISTOIRE

On estime que le principe de l'éolienne était déjà connu en 200 avant J-C, chez les Perses qui utilisaient alors des moulins à vents afin de moudre le grain.

Il faut attendre le XII° siècle pour voir les premiers moulins apparaître en Europe. Les paysans les utilisèrent pour échapper aux impôts taxant l'utilisation des cours d'eau sur les terres seigneuriales.

Moulin à vent au XII° siècle

La première éolienne destinée à produire de l'électricité est construite par Cleveland en 1887. Composée de 144 pâles et d'un diamètre de 17 m, elle ne produisait que 12 kW

Première éolienne à produire de l'électricité

C'est le météorologue danois Paul la Cour qui va améliorer le système en 1891. Il est considéré aujourd'hui comme le père de l'éolienne

Paul la Cour, pionnier de l'éolienne

C'est la crise énergétique durant la seconde guerre mondiale qui va permettre à l'éolienne de se relancer. Johannes Juul, un des élèves de Paul la Cour, va construire en 1956 la première éolienne à produire du courant alternatif. Composée de 3 pâles et d'une puissance de 200 kW, c'est elle qui a inspiré les éoliennes d'aujourd'hui.

L'éolienne de Gedser

Nous pouvons aussi parler de l'éolienne de Darrieus, du nom de l'ingénieur français qui la breveta en 1931. Construite en 1983, elle fut la seule éolienne à axe vertical jamais construite. L'avantage était que l'éolienne pouvait capter tous les vents, d'où qu'ils viennent. Malheureusement, un brusque et fort coup de vent l'immobilisa en 1992.

L'éolienne de Darrieus, implanté au Canada

2° LE FONCTIONNEMENT D'UNE EOLIENNE

L'éolienne est composée de trois grandes parties :

I) La nacelle

(cliquer sur l'image pour l'agrandir)

1) Rotor :

Composé du nez et des pâles.

2) Pâles :  

Même si ce nombre peut varier, elles sont généralement au nombre de trois. En effet, il est démontré qu'avec deux pâles, les vibrations sont trop fortes et fragilisent l'éolienne alors qu'avec quatre pâles ou plus, les rendements sont plus faibles. En effet, l'action des pâles est perturbée par l'air déplacé par la pâle précédente.

3) Multiplicateur

Le multiplicateur de vitesse est indispensable pour une éolienne. En effet, la rotation des pâles est de 20 tours/min alors que la production d'électricité se fait autour de 1500 tours/min. Le multiplicateur est donc composé d'un système d'engrenage à trois étages.

4) La génératrice

Reliée au multiplicateur par un arbre secondaire (1500 tours/min), elle transforme l'énergie mécanique en énergie électrique.

5) Mécanisme d'orientation de la nacelle

Composé d'une station météo (une girouette et un anénomètre surveillant le vent) et d'un moteur de rotation. Ce mécanisme permet d'orienter les pâles de l'éolienne afin d'avoir le meilleur rendement possible

6) Système hydraulique

Dispositifs de sécurité de la nacelle. En cas de danger, le système hydraulique de l'éolienne chute en pression. Dans ce cas-là, les pâles ou l'extrémité des pâles tournent de 90°. Lorsque le danger est passé, il les remet en place. L'avantage de ce dispositif est qu'il marche, même pendant une coupure de courant.

7) frein

Il permet à l'éolienne de s'arrêter par gros temps. Une éolienne peut tourner dès que le vent souffle à plus de 20 Km/h et est à sa pleine puissance aux environs de 50 km/h. Si le vent souffle à plus de 90 Km/h, le frein stoppe l'éolienne.

II) Le mât

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Il est tibulaire et creux, une échelle permet d'y accéder par l'intérieur à la nacelle. A sa base se trouve un ordinateur qui permet de contrôler le fonctionnement de l'éolienne. Par exemple, c'est lui qui dit à l'éolienne de freiner ou d'arrêter l'éolienne en cas de danger. C'est aussi à cette base que se trouve l'équipement électrique qui injecte le courant produit dans le réseau.

III) Les fondations

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Ce sont des blocs, en béton armé, de plusieurs centaines de tonnes. Ils sont enterrés à environ cinq mètres de profondeur. Pour une éolienne de 80 m de haut, il faut 400 tonnes de béton et de fer d'armature.

Nous avons donc vu l'Histoire et le fonctionnement des éoliennes Pour continuer la visite dans un ordre logique, nous vous conseillons de cliquer sur Rendements. Si vous voulez reprendre la lecture de cette rubrique, cliquez sur Haut de la page.

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Ce site a été réalisé par Aurélien Vindiolet, Pierre Barbe et Gaëtan Conete, élève de 1S5 au lycée Fernand-Daguin à Mérignac.