Eolienne à axe verticale

Éolienne à axe verticale sur un aérodrome
crédit : Quietrevolution

Les éoliennes à axe vertical de type Darrieus possèdent généralement un rendement plus faible que les éoliennes "classiques" à pâle.

 

Principe de fonctionnement d'une éolienne de type Darrieus

Rotor éolienne vertical de type Darrieus

Différentes déclinaisons des éoliennes à axe vertical de type Darrieus

Le principe est celui d’un rotor d’axe vertical qui tourne au centre d’un stator à ailettes.

Ce type de solution réduit considérablement le bruit tout en autorisant le fonctionnement avec des vents supérieurs à 220 km/h et quelle que soit leur direction.

Le principal défaut de ce type d’éolienne est leur démarrage difficile, en effet le poids du rotor pèse sur son socle, générant des frottements.

On distingue plusieurs déclinaisons autour de ce principe, depuis le simple rotor cylindrique - deux profils disposés de part et d’autre de l’axe - jusqu’au rotor parabolique où les profils sont recourbés en troposkine et fixés au sommet et à la base de l’axe vertical.

Avantages :
Génératrice pouvant placée au sol (selon les modèles)
Moins d’encombrement qu’une éolienne "conventionnelle"
Intégrable au bâtiment
Inconvénients :
Démarrage difficile par rapport à l' éolienne de type Savonius
Faible rendement

Installations et prototypes d'éolienne Darrieus

Le projet VERTIWIND - éolienne offshore flottante à axe vertical

Initié par la société Nénuphar et désormais porté par plusieurs groupes français et européens (Technip, Edf EN, Alstom, Eiffage, FraunHofer...),
le projet industriel VERTIWIND vise à développer une éolienne flottante offshore à axe vertical.

Le système présente plusieurs avantages :
- l'éolienne flottante peut être remorquée, ce qui facilite son installation et sa maintenance.
- son centre de gravité bas permet de réduire la taille du flotteur par rapport aux éoliennes flottantes conventionnelles.

Vertiwind, l'éolienne flottante offshore de la société Nenuphar et Inflow

Parc Éole - ÉOLIENNE à axe vertical de type Darrieus

Eolienne à axe verticale du parc Eole

Eolienne à axe verticale du parc Eole (Canada)
crédit : Wind-energie.de

Ce projet constitue la plus grande centrale électrique éolienne à axe vertical jamais construite. Cependant, ce parc ne fut jamais en fonctionnement suffisamment longtemps pour passer du mode expérimental au statut de centrale électrique moderne.

Une éolienne de ce type a fonctionné au Canada (au Parc Éole) de 1983 à 1992. De grandes dimensions (110 m de haut), le prototype s’est détérioré lors d’un coup de vent, il était conçu pour fournir 4 MW avec un générateur au sol.

Éolienne Darrieus à axe horizontal à Equihen (France)

Eolienne darrieus à axe horizontal d’Equihen Plage

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.

L’ installation a été facile, il a suffit de poser la structure sur des plots en béton installés 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

 

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Projet Wind-it - éolienne de type Darrieus dans un pylône électrique

Projet Wind-it

pylônes électriques équipé d’éoliennes à axe vertical - crédit : Elioth

La société Elioth propose de valoriser les pylônes électriques en installant des éoliennes verticales dans les structures.

Le projet Wind-it entend répondre à différents objectifs :

  • Permettre d’avoir recours à l’énergie éolienne sans l’installation d’infrastructure supplémentaire.
  • Revaloriser le pylône électrique en lui conférant une double utilité.
  • Raccordement direct au réseau (pas de frais de raccordement).
  • Utiliser le réseau existant, réparti sur tout le territoire, afin d’avoir à tout moment une production minimale (Il est très rare statistiquement que la puissance éolienne soit faible en tout point du territoire.)
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