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Les pales de l'éolienne sont fixées en haut du mât, que l'éolienne soit verticale ou horizontale. Elles sont entraînées par le vent, et leur mouvement actionne le générateur qui produit ainsi de l'électricité.
Qualités des pales d'éolienne
La taille des pales varie d'une éolienne à l'autre. Elles mesurent généralement entre 2 et 10 mètres de diamètre. Les pales varient aussi selon que l'éolienne est verticale ou horizontale.
Leur conception doit donc permettre performance, afin qu'elles captent le plus de vent possible, et sécurité, pour ne pas créer de dommages en cas de chute.
Tous les détails comptent donc, de la taille au nombre de pales en passant par leur fixation. Les pales doivent allier plusieurs qualités : aérodynamisme, légèreté et équilibre.
Pale d'éolienne : quel matériau ?
Il existe 3 principaux matériaux pour les pales d'éolienne :
- Fibre de verre : matériau le plus efficace. En effet, il est résistant et léger. Mais, le bois reste plus simple à mettre en œuvre et moins onéreux. Construire une pale en fibre de verre implique une certaine technicité, à commencer par la création d'un moule dans lequel elle sera coulée.
- Bois : une bonne alternative, car il est plus simple à mettre en œuvre. Par contre, si vous optez pour le bois, la vigilance est de mise. En effet, le bois est plus sensible à l'humidité et plus fragile s'il présente des défauts. Ainsi, pour des pales en bois, il faut :
- choisir une essence adaptée,
- un bois sec,
- un bois sans nœuds,
- un bois sans fissure.
- Aluminium : une bonne solidité ainsi qu'une longévité très appréciable. Mais, tout comme la fibre de verre, il est techniquement difficile à utiliser et nécessite un outillage adapté.
On peut aussi utiliser du PVC, mais cette solution est le plus souvent réservée aux éoliennes industrielles, car la mise en œuvre de ce matériau est techniquement compliquée.
Comparatif des pales d'éolienne
| Matériau | Fibre de verre | Bois | Aluminium |
|---|---|---|---|
| Résistance | Bonne résistance aux intempéries | Moyenne. Demande un traitement régulier | Très bonne résistance |
| Poids | Léger | Léger (selon l'essence) | Léger si utilisé sous forme de tôles fines |
| Sensibilité à l'humidité | Imputrescible | Résistance à l'humidité limitée | Imputrescible |
| Facilité de mise en œuvre | Difficile, nécessité de réaliser un moule, temps de séchage. | Facile | Très difficile. Demande un outillage et une technique adaptés. |
| Longévité | Bonne longévité | Moyenne | Bonne longévité |
| Prix | Élevé | Peu élevé | Très élevé |
La taille des pales d'éolienne
La taille des pales dépend du type d'éolienne pour particulier choisi : éolienne horizontale ou verticale. La puissance de l'éolienne, donc du générateur, doit aussi être prise en compte.
Pour estimer la taille des pales, il faut pouvoir évaluer l'effort à fournir. Chaque éolienne étant différente, il n'est pas possible de donner une taille type :
- Un descriptif précis, assorti de croquis détaillés, constitue donc une étape indispensable dans le calcul de la taille des pales.
- Ce calcul doit être réalisé minutieusement :
- Des pales trop petites rencontreront des difficultés à entraîner le générateur et donc à produire de l'électricité.
- Des pales trop grandes quant à elles, useront rapidement le reste du mécanisme.
- Les conseils d'un professionnel avisé sont donc incontournables pour calculer la taille des pales.
Les pales pour une éolienne horizontale
Les pales d'une éolienne à axe horizontal doivent capter l'air, et ainsi tourner pour pouvoir mettre le générateur en mouvement. Pour cela, les modèles de pales sont le plus souvent calqués sur les ailes d'un avion :
- Un angle d'attaque doit être réalisé avec soin aux extrémités des pales. Au bout, il est généralement compris entre 3 et 6°. Au début, il est de 16 à 25°.
- Bien entendu, ces chiffres peuvent varier d'une éolienne à l'autre d'une part, et d'autre part en fonction de la force du vent à laquelle elle est soumise.
Il est aussi possible d'opter pour des pales de formes plates, en planches de bois légères ou en tôle fine d'aluminium, avec un angle d'attaque de 18 degrés. Cette solution, bien que beaucoup plus simple à mettre en œuvre car elle n'implique pas de sculpter les pales, est aussi moins performante.
Le nombre de pales pour une éolienne horizontale pour particulier est le plus souvent de trois. Mais, ce chiffre peut varier en fonction des conditions climatiques :
- En effet, moins il y a de pales et plus l'éolienne tourne vite.
- Par contre, plus il y en a, plus l'éolienne peut capter des vents faibles.
Bon à savoir : les pales d'éolienne doivent être fixées solidement pour éviter toute chute ou vibration.
Les pales pour une éolienne verticale
En matière de pales d'éolienne à axe vertical, il existe de nombreuses possibilités de formes. Les plus répandues :
- L'éolienne Savonius est la plus simple à réaliser :
- Il s'agit de deux demi-cylindres fixés en quinconce l'un en face de l'autre, ou de deux profils semblables opposés qui font ensemble une forme de vague. Le vent s'y engouffre, produisant ainsi la rotation.
- Ce type de pale est le plus souvent utilisé pour pomper de l'eau, car sa vitesse limitée pose encore actuellement des problèmes de performances en matière de production d'électricité.
- Cependant, elle est entraînée par des vents très faibles et offre une bonne résistance aux vents violents.
- L'éolienne Darrieus est plus efficace mais aussi plus compliquée à réaliser :
- Il s'agit de plaques verticales ayant un profil aérodynamique (type aile d'avion), et qui tournent grâce au vent.
- Elle demande des connaissances plus poussées en aérodynamisme.
Nous pouvons si vous le souhaitez, vous mettre en relation avec un ou plusieurs spécialistes de l'éolienne. Ils pourront vous proposer un devis gratuit et sans engagement.
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Choisir son type d'éolienne
Sommaire
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