Éolienne DIY (part 1)

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Fabriquer une petite éolienne est une activité très enrichissante. Cela permet de comprendre par la pratique les bases de l’électricité et de l’aérodynamisme. Alors voici quelques bonnes pistes techniques pour vous aider à concrétiser votre projet. Si la participation est au rendez-vous, nous verrons dans d’autres contributions à venir comment approfondir le sujet à l’aide de tutoriels.

Dans une éolienne, le générateur c’est la pièce centrale. C’est lui qui produit l’électricité et c’est encore lui qui supporte les pales. Voilà pourquoi il faut lui accorder une grande attention.

1) autoconstruction d’un générateur

Fabriquer un générateur c’est relativement simple. Mais c’est beaucoup de temps et beaucoup de dépense d’argent par rapport à un modèle de série qui sera beaucoup plus solide et qui aura plus de rendement. Mais cela reste néanmoins très intéressant dans le cadre d’un projet à vocation pédagogique. Dans ce cas, plusieurs solutions s’offrent à vous :

a) Fabrication d’un générateur avec un alternateur de voiture

Partir sur cette base est plutôt une bonne idée. Vous avez déjà un arbre solide et des roulements à billes très bien ajustés. Pour utiliser un alternateur en éolien, vous devez le rembobiner avec du fil de cuivre plus fin pour abaisser le seuil de production et vous devez aussi penser à alimenter le rotor. Cela fonctionne sauf que la production de courant sera à la limite du ridicule. Pour pallier à cela vous pouvez insérer de gros aimants permanents au niveau du rotor. Dans ce cas, le rendement devient intéressant et vous pouvez espérer obtenir dans les 400 watts de puissance sans toucher au bobinage.

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b) Fabrication complète d’un générateur

La solution la plus simple pour fabriquer un générateur de A jusqu’à z, c’est d’utiliser des aimants permanents. Pour ce faire, il faut confectionner des bobines avec du fil de cuivre et les noyer dans un disque en résine. Pour le rotor, c’est le même principe, on insère les aimants dans un disque que l’on remplit de résine. Ce qui nous donne deux disques que l’on doit rapprocher le plus possible l’un de l’autre. Le stator qui contient les bobines reste fixe tandis que le rotor qui contient les aimants tourne autour, le plus vite possible tant qu’à faire. A noter qu’il est possible de réaliser ce montage avec un double stator, ce qui fait grandement décoller le rendement. Si la conception est bien réalisée au millimètre près, cela donne de bons résultats. Seule ombre au tableau : cela peut revenir très cher.

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c) Bidouillage d’un moteur électrique

Certains moteurs électriques ont la capacité de produire du courant lorsque l’on les fait tourner… N’en attendez pas un rendement exceptionnel. Un moteur est fabriqué pour être un moteur, et n’est donc pas optimisé pour la production électrique. Dans le cas d’un moteur de récupération cela peut être envisageable pour bidouiller une petite éolienne à moindre cout.

d) Achat d’un générateur

Si vous voulez vraiment vous fabriquer une éolienne performante, le plus judicieux et le plus économique c’est de partir sur un modèle de générateur spécialement conçu pour une utilisation en éolien. Mais attention, tous les générateurs ne se valent pas en terme de qualité. Premier point à identifier, est-ce que c’est pour un usage en axe horizontal ou vertical. C’est très important au niveau des roulements. Ensuite il faut bien veiller à ce que la vitesse de déclenchement de production soit la plus basse possible. Et enfin, bien prendre en compte la qualité de fabrication. Si vous êtes à la recherche de ce type de solution, pas besoin de partir très loin, nous avons tout ce qu’il vous faut dans la boutique. Avec les bons conseils qui vont bien en bonus.

2) Choix du profil

a) En axe horizontal

La fabrication d’une hélice pour éolienne à axe horizontal peut se faire en bois, en métal ou en matériaux composites. Le plus important c’est que les pales soient le plus équilibrées possible par rapport au centre du générateur. Le principe de base est simple : Plus il y a de pales plus il y a de couple et moins ça tourne vite. Et vice et versa. Le plus commun étant d’utiliser 3 pales, ce qui est un bon compromis entre couple et vitesse. Avec certains générateurs très modernes il est souhaitable d’envisager un système à 6 pales, ce qui réduit grandement le bruit et permet de bien abaisser le seuil de production.

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b) En axe vertical

Vous pouvez choisir dans les principaux profils : Darrieus, Savonius ou Lenz. Ou bien créer un profil plus exotique de type éolienne à voiles ou à pales variables. Tous ces modèles fonctionnent très bien, le choix de l’un ou l’autre reste une histoire de préférence esthétique. A titre personnel, je trouve que les turbines de Lenz sont les plus faciles à auto-construire. Pour vous donner une idée sur les différents designs, vous pouvez regarder dans la boutique.

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Conclusion

Il est relativement simple de construire soi-même une éolienne. Et ce n’est pas moi qui risque de vous décourager dans votre projet parce que c’est une très belle expérience. En revanche, il est temps de remettre les pendules à l’heure. Si vous souhaitez créer une éolienne avec un bon rendement, il y a de fortes chances que cela vous reviennent plus cher qu’un modèle conçu par des professionnels. Les sites qui racontent que l’on peut se construire une bonne éolienne pour presque rien racontent n’importe quoi. En partant de presque rien, il n’y a pas de magie : A l’arrivée vous n’aurez presque rien. Sans compter que ce matériel doit être assez solide et ajusté à la perfection pour tourner 24/24 durant de nombreuses années. A noter aussi qu’une éolienne est une pièce en mouvement qui se place en hauteur. Il faut donc porter une très forte attention sur la sécurité parce qu’un modèle mal fabriqué pourrait occasionner de sérieux dégâts matériels ou physique. C’est pour cela qu’il faut bien se documenter et se faire conseiller avant même d’envisager de passer à la construction. Si vous partez sur de bonnes bases techniques, il ne fait aucun doute que vous pourrez être fier de votre aérogénérateur.

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Emmanuel Riolet

Technicien spécialisé dans les principales techniques d'autonomie écologique. Nombreuses années d'expérience autour du développement durable dans plusieurs pays. Auteur d'ouvrages techniques aux éditions Eyrolles. Auteur d'articles de presse sur les alternatives et conférencier. Sans oublier bien sûr le volet recherche et mise au point de solutions. Évidemment très concerné par tout ce qui touche au libre et à l'écologie.

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