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Éolienne urbaine intégrée au bâtiment

Le secteur des éoliennes urbaines intégrées aux bâtiments n'en est encore qu'au stade de l'expérimentation.

Plusieurs raisons à cela :

La ressource en vent et les turbulences :

Pour produire de l'électricité et être rentable, une éolienne doit être entraînée par un vent puissant et idéalement constant.
Afin de capter ce type de vents, on cherche la hauteur ainsi que l'éloignement avec les obstacles que représentent les bâtiments et les arbres.

La hauteur peut en effet être obtenue en installant la machine au sommet du bâtiment.

Par contre, la proximité avec le bâtiment est source de turbulences : le vent se transforme en rafales et devient difficilement exploitable; les pièces mécaniques, très sollicitées, s'usent rapidement.

Les vibrations et le bruit :

Les vibrations émissent par l'éolienne peuvent endommager le bâti et engendrer des bruits gênants.

Sans parler des autorisations, l'installation d'éolienne en ville apparaît donc difficilement réalisable, c'est pourquoi l'éolien se développe principalement en milieu rural.

En revanche, sur le front de mer, où soufflent des vents puissants, certains projets pilotes sont menés :
C'est le cas de l'éolienne urbaine d'Equihen (Voir plus bas) de type Darrieus à axe horizontal, qui a la particularité de ne pas s'orienter par rapport au vent (cela réduit la complexité de la machine et son usure).

Au WTC de Bahreïn (Voir plus bas), le bâtiment qui comporte 3 éoliennes tri-pâles est également placé face à la mer.

Avantages :: La structure du bâtiment fait office de mât, cela peut permettre d'atteindre des hauteurs importantes et de faciliter la maintenance.; La production d'électricité peut être utilisée sur place, pas de transport donc peu de pertes.
Inconvénients :: Les turbulences générées par les bâtiments réduisent le rendement énergétique du système.; Les vibrations peuvent endommager le bâti.; Problématique de sécurité liée à la rotation des pâles.

Projets pilotes d'éoliennes intégrées aux bâtiments

Éolienne urbaine à Equihen : éolienne installée en front de Mer sur un bâtiment collectif

Eolienne urbaine d’Equihen Plage - crédit : H2-developpement

Cette éolienne urbaine à axe horizontal de type Darrieus est constituée de 2 rotors de 5 m de long et 2,8 m de diamètre maximal.

La structure de la machine est intégrée à des massifs en béton posés sur la toiture terrasse.

L’ensemble de la mécanique est très simple, facile d’accès et légère (pales en carbone, vitesse de rotation lente), l’essentiel du poids étant dû au support qui stabilise l’ensemble.

L’inconvénient de ce système est qu’il ne s’oriente pas au vent, ce qui diminue l’énergie produite de 20 à 50% suivant les sites. Mais on évite ainsi un système complexe et très sollicité en milieu urbain tout en ayant une structure peu élevée et facilement intégrable au bâtiment.

Le projet d’Equihen Plage sur la Résidence Grand Air, gérée par Pas de Calais Habitat, a pour objectif de suivre les performances de l’installation sur une période de 12 mois. Installé le 12 Janvier 2006, il constitue une première française sur un immeuble collectif d’habitation.

Puissance de 6kW
Production estimée : 7 à 8 000 kWh/an

Éolienne tripale intégrée au bâtiment au royaume du golfe Persique : une première mondiale

eolienne urbaine intégré au batiment BTWC

Intégrées au cœur du bâtiment, les trois éoliennes permettent de produire plus de 1000 MWh par an - crédit : Atkinsdesign

Installées entre les tours du World Trade Center de Bahreïn (BWTC) dans le royaume du golfe Persique, ces trois éoliennes à pâles constituent une première mondiale.

Qu'il s'agisse d'une opération de communication où d'une réelle volonté à tendre vers des bâtiments à énergie positive, ce projet d'envergure a le mérite d'exister et il permettra d'avoir du recul sur ce type d'installations.

Le projet a été conçu par le cabinet d'architecte Atkins et le fabricant d'éolienne Norwin

Les trois machines d'un diamètre d'environ 30 mètres chacune permettent de produire plus de 1000 MWh par an destinés à l'alimentation électrique des tours : cela représente entre 10% et 15% de la consommation des deux bâtiments.

Les tours sont situées face à la mer, leur disposition et leur forme crées un couloir dans lequel le vent s'engouffre.

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