Problème avec mon éolienne (projet perso)

Bonjour, voici ci dessous quelques photos de l'éolienne que j'ai construite, elle est à 4m50 de hauteur. Génératrice utilisée : un moteur de banc de démarage de voiture thermiques (modellisme) , donne à sa vitesse nominale entrainée, 12 volts, 10 ampères environ et une bonne 100 aine de watts, donc un bon générateur (testé par entrainement avec un autre moteur) bref, le soucis n'est pas la génératrice mais un problème aparemment d'hélice. J'entraine par friction, la génératrice avec une poulie de 28 cm, axe de la génératrice = 15 mm donc un multiplicateur de 18 (1 tour de poulie = 18 tours de la génératrice), je ne peux pas estimer le nombre de tours minute. Enfin là n'est touojurs pas le problème.

Le problème est que même par vent soutenu mon éolienne ne tourne presque pas, elle commence puis s'arrête. La girouette la positionne pourtant bien face au vent. Je pense que cela vient des pales de mon hélice et de leur forme. Elles font chacune 80cm de long (donc envergure totale de 1m60), 6 cm à la base et 15 en haut. Inclinaisons de 35° environ et je pense ne pas assez capter le vent. Ce n'est pas un problème de couple demandé par l'hélice sur la génératrice, celui ci est faible et même l'hélice débrayée ça ne changeait rien, ou presque. Les pales sont en contre plaqué 10mm. L'helice tourne dans le sens des aiguilles d'une montre. Donc ma question est : quelqu'un as t'il un shéma de réalisation de pales en contre plaqué ? forme, dimension, orientation etc ... bref je suis desespéré là, dégouté surtout et je voudrait bien réussir on hélice cette fois ! Help :mrgreen:

Vous avez eu bien du mérite et de la patience pour réaliser cette machine.
Mais pour les réalités du vent vous ne devez guère en avoir connaissance.
Comment votre machine pourrait elle tourner régulièrement étant en pleins remous derrière les batiments ?
Vos pales en contre plaqué n'apparaissent pas profilée, mais vous ne perdez guère en cette situation ou il n'y a rien à récuperer.
Surtout, ne faite pas de complexes, les grands constructeurs font guère mieux que vous.

No stress, darween...
Et bravo pour ton courage!
Attends un peu, il y a bien un spécialiste ou l'autre qui donnera un conseil pour les pales.
Le but est de se faire plaisir, pas vrai..? Pas d'alimenter Paris en électricité...

Guy :mrgreen:

Bonjour,

Ce qui me pose problème, c'est que les pales ne sont pas profilées. Le problème est là, non ?

Vous pouvez trouver de l'aide sur le web. Postez votre questions sur la liste yahoo petit éolien, ou consultez des sites dans le genre http://www.scoraigwind.com/

Cordialement,

Reza

Dans la situetion environnementale que l'on voit sur vos photos, votre machine est le mouton du "
saute mouton"
auquel joue le vent.
Auqu'un marériel n'échapparai à ce problème, les irrégularités de fonctionnement viennent du vent en cette situation.
Lirrationalité de l'éolien urbain l'éolien urbain, vous en faite la démontration.
Merci.

Bienvenue sur le forum, darwenn.

Bonsoir Darwenn
Un petit message rapide pour vous aider, car je vais repartir pour une nouvelle période de travaux difficiles.
Désolé pour vous et votre machine, tout est à reprendre presque à zéro :
- Pale : c'est avant tout un profil aéro., comme elle n'est pas de forme creuse, elle dérive d'un profil d'aile d'avion basse vitesse. Pour voir un ou deux profils utilisables et leurs cotes, voir le site "
Les Compagnons d'Eole- Eoliennes - ER "
, puis au niveau "
articles techniques "
les profils de pales. Je vous conseille pour débuter le Göttingen 797 assez facile à réaliser. Par ailleurs : se limiter à 3 pales, elles seront plus solides;
la surface totale des pales serait environ 15% de la surface balayée, chaque pale est plus large à la base qu'à son extrémité, par exemple 165mm de base et 85mm à l'extrémité, tout en respectant la forme du profil. Pour le moment je ne parle pas de vrillage car trop difficile à réaliser. Le calage en pied de l'ordre de 15 degrés ( et non 35 )
- Multiplicateur : démonter ce"
truc à frition"
, ce n'est ni mécanique ni adapté à une éolienne dont la puissance est variable et parfois forte. Je pense avec un petit calcul qu'un coef. mutiplicateur de 3 serait suffisant;
une bonne possibilité de réalisation serait par deux poulies avec un courroie crantée.
- Réduire les dimensions de la boite du moyeu et la profiler.
- Implantation : choisir le pignon le plus venté de la maison et monter l'axe de l'éolienne à au moins 3 à 4m au dessus du faîte.
- Attention si vous chargez une batterie, par petit vent, vouloir alimenter la totalité de la charge risque de mettre à genoux la machine qui ne peut fournir la puissance demandée. Bon courage.

Bonjour
J'ai été un peu vite, voici avant de partir une rectification et un complément : l' angle de calage de 15 degrés à la base suppose un vrillage de la pale qui correspond à environ 3 degrés à l'extrémité.
Une hélice tripale sera plus difficile à démarrer, si vous restez avec cinq pales le démarrage sera plus aisé, elle tournera un peu moins vite, en conséquence il faut augmenter le coef. mutiplicateur à environ 4 . Dans ces conditions le pourcentage de surface des pales peut passer à 20 , ce qui peut donner avec des pales droites une largeur de 125mm sur toute la longueur avec un profil plus fin , par exemple le 4412, et un angle de calage d'environ 10 degrés. Penser aussi à bien équilibrer le rotor.

Bonjour,

Je comprends bien l'intérêt du profil aérodynamique d'une pale pour créer une portance sur une de ses faces et engendrer ainsi le couple moteur du rotor.
Mais les anciens moulins à vents, par exemple, tournaient sans que les pales soit profilées.
La simple présence de la pale dans le flux du vent crée aussi sur la pale une action mécanique, dûe , si je ne me trompe pas, à la pression dynamique. Et comme la pale est inclinée, la composante radiale de la force créée par cette pression engendre aussi un couple moteur.

Bon, j'imagine que le rendement est bien inférieur.
Oui, mais par curiosité, dans quelle proportion..?

Guy :mrgreen:

Bonjour ,

Pour répondre à Guy :

Ce que je peux dire d'un profil aérodynamique , c'est que l'on évalue ses performances en confrontant le Cx et Cy pour plusieurs angles d'incidence et à des tailles de corde différentes et vitesses différentes .
Le Cy correspond à la composante de la résultante aérodynamique qui est perpendiculaire au déplacement ( portance en aéronautique ) . Le Cx c'est la composante qui s'oppose au déplacement ( trainée )
Pour chaque profil , à une dimension donnée , on obtient une courbe que l'on appelle polaire , et qui fait apparaitre le point de meilleur rapport Cy/Cx . Pour les autres dimensions de corde on peut extrapoler avec la loi du nombre de Reynolds .
Les applications de ces mesures servent bien évidemment à concevoir les voilures d'aéronefs , notament celle des planeurs , mais également dans le domaine qui nous intéresse ici , la pale d'éolienne .
Les meilleurs rapports Cy/Cx que je connais , dépassent le nombre 60 , autrement dit , la trainée est ridicule par rapport à la portance de la pale .
Je ne connais pas les caractéristiques d'un profil du type planche , ou toile tendue sur cadre , mais les caractéristiques sont sans aucun doute très très éloignées des performances actuellement obtenues .
Je ne serai pas étonné d'un rapport de 1 à 10 entre un rotor du type moulin et un rotor moderne .
Le rotor du moulin ayant pour vocation de tourner lentement avec beaucoup de couple , celui de l'éolienne moderne doit capter le maximum d'énergie , donc avec une vitesse de rotation élevée .

A+

Merci pour ces précisions.
J'espère que des comparaisons précises pourront être proposées.
A mon avis, notre ami Mike doit pouvoir apporter la réponse...
Pourvu que ses travaux ne durent pas trop longtemps :: ...

Guy :mrgreen:

Salut!
Je vais mettre mon petit grain de sel :;
-):
Aloooors comme l'a dit Micke.b il va falloir reprendre beaucoups de choses :-)
Tous d'abord il faut te documenter. Une eolienne (meme peu performante) ne se construit pas sans connaissances. Il y a des gars qui on bossé dessus depuis..houla TRES longtemps :-) il te suffit donc de recuperer un peu de leurs connaissances pour ton projet (J'ai commencé comme toi :-) )
Pour les pales: simple et mechant recupere le bouquin de Hugh piggot et rabotte toi des pales comme cela est expliqué dans le bouquin (c'est pas vraiment de la grande serie mais avec de la motivation et du temps le resultat est plus que louable)
Pour la demultiplication j'avais utilisé une pignonerie de velo dans mes premiers essais...c'est un peu bruyant mais c'est facilement realisable et pas cher avec de la recup' :;
-):
Ensuite et c'est la toute l'histoire il te faut determiner la vitesse de rotation de ton rotor en fonction du vent grace aux pales et a leurs tsr (tip speed ratio) et ensuite regarder si ton generateur est capable de delivrer assez de tension a ces vitesses (cela va te permettre de determiner ta demultiplication).
Enfin tu dois determiner si le couple resistant exercé par le generateur en charge correspond a la puissance delivrée par ton rotor. Pour cela il existe des tableurs excels (voir le site de ebonys) et des programmes (blade designer) qui le font tous seul... Je te conseil vivement le programe puisqu'il peux te laisser jouer avec la demultiplication et ainsi voir si ton eolienne est viable ou non (il est payant et coute 5$ :;
-): )
Voila j'espere ne pas t'avoir decouragé :;
-): tu n'as pas vraiment besoin d'attendre des reponses "
precises"
de la pars de Mike je ne pense pas que cela en vaille la peine :;
-): les moulin d'autrefois tournaient a une vitesse extremement lente... ton eolienne doit pouvoir touner environ 6 fois plus vite que le vent (en bout de pale) pour tenter d'etre "
performante"

Le nombre de pales n'as pas d'incidence ni sur la vitesse de rotation ni sur la facilité qu'aura ton eolienne a demarer.. par contre la surface balayée par les pales oui.. Cela s'appelle la "
solidity"
je crois avoir posté un sujet la dedans dans ce forum.
bon bricolage!!
@+++
PS: elle est tres jolie ton eolienne :-)

Bonjour ,

A mon tour d'apporter quelques commentaires

dodjob a écrit :

Le nombre de pales n'as pas d'incidence ni sur la vitesse de rotation ni sur la facilité qu'aura ton eolienne a demarer

Je ne suis pas vraiment d'accord avec cette affirmation car il est plus difficile d'obtenir un TSR élevé si le nombre de pale est élevé .
Si on dispose de plusieurs pales identiques , plus on en met sur un rotor , plus le TSR sera faible .
En gros , plus la distance qui sépare le bout de 2 pales est réduite , plus il y a interférence "
aérodynamique"
entre elles . Ce qui limite la vitesse de rotation par rapport à la vitesse du vent .
Bien sûr on peut apporter une "
correction"
dans la conception des pales en adaptant la corde ( largeur du profil ) pour augmenter le TSR , mais il y a une limite physique : la résistance mécanique de la pale qui est liée à l'épaisseur du profil et l'efficacité d'une pale "
mince "
par rapport à une pale normale . On doit pouvoir comparer 2 conceptions en appliquant le loi du nombre de reynolds .

Concernant la facilité au démarrage , pour l'avoir constaté , c'est l'angle de calage des pales qui est le facteur déterminant . Et comme ce calage dépend du TSR optimal choisi , on n'a pas toujours le choix .

Pour l'avoir lu sur un article traitant des performances des éolienne , je dirai qu'un TSR élevé , de l'ordre de 6 , permet d'avoir un bon rendement , et qu'une hélice tripale bien conçue permet d'atteindre cette valeur ( c'est ce que j'obtient avec mon autoconstruction )

L'idéal serait de trouver un logiciel qui permettrait de simuler la courbe de puissance d'un rotor à partir des données d'entrée habituelles et qui orienterait l'autoconstructeur vers le profil le plus adapté .

A +

Gérald

:-) Ah le Gérald :-)
Effectivement les limites mecaniques vont influer sur le choix du nombre de pales. Il n'en demeurre pas moins qu'un erreure commune a l'autoconstruction est de penser que plus le nombre de pales est important moins le TSR est elevé. Cela est faux et strictement lié a l'angle de calage des pales, leurs profil. La largeur de la corde influera sur le Cp.
Les eoliennes de Windflower possedent par exemple un paquet de pales et se targuent d'un CP de 0.47 :;
-):
Pour ce qui est du soft.. encore une fois il existe un petit soft qui vous fait ca (nb de pales variable, possibilité de changer le profil et courbe de puissance + vitesse de rotation...etc) c'est le "
blade designer"
de windstuff :-)
Un bon Week-end a tous!!
Hadrien

Bonjour à tous et bravo pour tous ces échanges;
suis de retour pour très peu de temps, mais je vais quand même remettre en avant quelques notions importantes résultant de l'aérodynamique des différentes éoliennes.
Chaque type d'éolienne possède d'une part des caractéristiques particulières de puissance et moment en fonction de Lambda = U/V ( TSR ), et d'autre part un rapport optimal de la surface des pales/surface balayée.
Des plus lentes aux plus rapides :
- Eoliennes lentes type pompage, P max pour Lambda voisin de 1
- Moulins à vent de dernière génération, P max pour Lambda voisin de 2,7 avec Cp = 0,29 . A noter les bons rendements de ces machines à la suite des études et essais de J.Smeaton en 1759 qui a déterminé le vrillage des pales et les meilleurs rapports de surface des pales.
- Eoliennes rapides tripales, P max pour Lambda voisin de 6;
mais attention, il y a limitation de la vitesse maxi en bout de pale.
- Eoliennes rapides bipales, P max pour Lambda voisin de 7-8;
avec aussi limitation de vitesse en bout de pale.
Dans le cas de la petite éolienne à 5 pales de Darwenn, on devrait se trouver vers 4 avec de bonnes pales.
A suivre ...

Suite : en me mettant à la place de Darwenn, je pense qu'il faudrait repartir de l'aval ( production électrique )vers l'avant;
pour résumer rapidement :
Génératrice : définir la plage de puissance désirée, 100W ?, avec quelle vitesse de rotation ? et quel rendement, si possible à mesurer. Attention au faible rendement des alternateurs d'autos.
Multiplicateur : se détermine en fonction de la puissance maxi fournie en amont, de la plage de vitesse de la génératrice et du coef. mutiplicateur nominal, d'oû le rendement mécanique estimé ou donné par la documentation.
Rotor : La puissance nominale dépend du vent nominal choisi et des rendements aéro et mécanique;
il faut en déduire la vitesse de rotation nominale, d'oû itération avec le multiplicateur. Par ailleurs, il faut pouvoir démarrer la rotation à partir de la vitesse vent Vd et donc déterminer ou mesurer le couple nécessaire. Enfin, évaluer les forces, contraintes et résistance des pales en cas de tempête et toutes les conséquences sur les équipements en aval.

Ce forum est très intéressant. Beaucoup d'idées et absence d'autres.
La vitesse d'une hélice ou d'une roue à grand nombre de pâles ?
Imaginez qu'il y ai du vent et que votre récepteur soit bloqué, immobilisé.
Il subira un couple.
Bloqué, donc sans déplacement la puissance sortie sera zéro, une puissance étant le produit d'une force par son déplacement.
Il y aura un travail (inutile) de fait. Le vent sensé entré dans l'hélice (ou roue) rectiligne, sortira en tire bouchon.
Cette conversion inutile existera pour toutes vitesses d'hélice mais diminura avec celle ci.
Quelle que soit la solidité du matériel, il y a donc intéret a avoir de la vitesse.
Elle sera cependant plafonnée par les pertes aérodynamiques des profils et les contraintes mécaniques causées par les effets centrifuges.
Pour des raisons de constances gyroscopiques, le nombre de pâles sera de trois minimum, si plus, toujours impair.
Pour une surface balayée donnée existera un potentiel de pression souhaitable a reccuillir. Quelle que soit la vitesse adoptée il faut la réaliser et il est nécessaire que le profil de pale possède une incidence par rapport au vent relatif.
Mais, les performances de la machine seront inversement proportionnelles à le grandeur de l'angle d'incidence par rapport à l'angle du vent relatif.
Alors, concluez !!