Description générale
Le prototype sur lequel nous travaillons depuis septembre 2009 sera érigé en plein air au mois de mars 2011. Il s'agit d'un prototype de démonstration d'1m50 de diamètre qui doit montrer l'intérêt de la transmission par air, par la flexibilité qu'elle apporte et les solutions mécaniques qu'elle peut offrir en plus des solutions électriques. Il sera fixé sur un mât de 12m de haut chez KrugSARL pour effectuer des mesures dans le vent.
Ce prototype est constitué de 3 organes qui sont détaillés dans les onglets de cette section.
- Le premier est l'hélice d'1m50 de diamètre qui a été conçue et construite à Supaero, puis passée en soufflerie en juin 2010.
- Le second est la dérive pivotante construite en atelier. Elle oriente l'éolienne et assure la protection de l'hélice par furling horizontal.
- Le troisième est la turbine à air, conçue et construite en novembre 2010, qui récupère l'énergie au pied du mât.
Hélice tripale, creuse,1m50 de diamètre
Dérive pour l'orientation et le furling
Turbine à air récupérant l'énergie
Nous avons eu beaucoup de questions sur la taille du prototype : est-ce un modèle réduit ? Grandeur nature ? En fait la taille du prototype a été fixée à la fois par rapport au budget du projet et à la taille de la veine soufflerie S4 (2m*3m). Le diamètre d'1m50 satisfaisait ces deux contraintes. Plusieurs remarques peuvent néanmoins être faites sur la taille du système:
- D'abord le rendement d'une éolienne à dépression croît avec sa taille, de manière plus importante que les éoliennes classiques. En effet l'augmentation du diamètre est non seulement bénéfique au rendement hélice (cas de tout le monde), mais aussi à celui de la transmission à air et de la turbine à air.
- La vitesse typique de la turbine de notre prototype est 5000-6000 rpm (5 - 7m/s de vent). Avec un prototype 3 fois plus gros (4m50 de diamètre) on aurait une vitesse turbine 3 fois plus faible, avec une puissance 10 fois plus grande. L'alternateur de voiture sans modification deviendrait alors idéal pour la production électrique.
- Le gain de masse du système, et la facilité de levage qui en découle, est plus palpable pour les grandes tailles d'éolienne (typiquement 5 ou 7 mètres de diamètre).
- Enfin il est à noter que le premier prototype de l'inventeur en 1950 mesurait 6m50 de diamètre, qu'à notre connaissance il n'a pas existé de prototype plus petit (seuls les plans d'une 4m50 ont été retrouvés dans les archives). Peut-être que Jean Andreau avait identifié une taille inférieure critique pour l'intérêt de son système ?
Avec notre hélice d'1m50, nous espérons donc surtout démontrer l'intérêt qualitatif du système, et bien comprendre les aspects techniques de son fonctionnement. Nous serons alors capables d'extrapoler les résultats à des tailles d'éolienne supérieures.