La nacelle

La nacelle

La nacelle est continuellement et automatiquement orientée dans l'axe du vent.

En fonctionnement, la vitesse de rotation du moyeu auquel sont attachées les pales peut varier de 0 à 19 tours/min. Le couplage au réseau de l'éolienne n'est cependant effectué que lorsque la force du vent est suffisante pour vaincre les frottements. Ce seuil est atteint quand la vitesse du vent est de l'ordre de 3 à 4 m/s.

La puissance instantanée de la turbine dépend de la vitesse instantanée du vent. La tentation d'installer des alternateurs qui peuvent développer leur puissance maximale pour des vitesses de vent maximales est donc grande mais ceci n'a pas de sens étant donné que des vitesses élevées de vent ne se produisent que rarement et que le gain d'énergie (énergie = puissance x temps) envisageable n'est pas proportionnel à l'investissement. La puissance électrique de la turbine est donc optimisée en fonction du profil local de la vitesse du vent. Au-delà d'une vitesse de vent de l'ordre de 30m/s, l'éolienne est mise à l'arrêt.

3.1. La génératrice

Dans la conception de l'éolienne sans multiplicateur, le générateur annulaire (la génératrice) est d'une importance primordiale.

Combiné avec le moyeu du rotor, il offre un flux d'énergie sans friction tandis que le mouvement souple de quelques composants garantit une faible usure du matériel.

Parmi les avantages du générateur annulaire on compte notamment l'absence d'engrenage, un haut niveau de compatibilité au réseau, une faible usure grâce à la rotation lente...

La partie fixe de la génératrice, encore appelé stator, est composée d'un bobinage en cuivre de plusieurs conducteurs cylindriques réunis en faisceaux. La production du champ magnétique dans le stator se fait au travers des épanouissements polaires se trouvant dans le rotor.

3.2. Le système de freinage

Un système de freinage aérodynamique de rotation des pales autour de leur axe longitudinal permet la mise à l'arrêt automatique de l'éolienne. Un frein mécanique sert de dispositif d'immobilisation pour empêcher tout mouvement de rotor, en cas d'arrêt de secours.

3.3. Le système d'orientation de la nacelle et les appareils de mesure de la vitesse et de la direction du vent

Afin de capter au maximum l'énergie éolienne, le rotor doit être orienté perpendiculairement au vent. Un anémomètre et une girouette mesurent en continu la force et l'orientation du vent. Les données collectées permettent ainsi que de commander le système d'orientation de la nacelle et des pales afin d'optimiser l'efficacité de l'éolienne. Ce système est commandé automatiquement par ordinateur.

3.4. Les appareils de contrôle

Les différentes fonctions de l'éolienne sont entièrement automatisées. L'optimisation de la production de l'éolienne est pilotée par des logiciels informatiques. Sur base des données de vitesse et de direction du vent, les ordres de commande (réglage de l'orientation de la nacelle, connexion/déconnexion au réseau,...) sont effectués.

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