le nombre de pales

Une éolienne peut avoir de 1 à une infinité de pales. Alors comment savoir le nombre de pales à choisir ?

 Un éolienne à une seule pale est complexe à réaliser.
 Les éoliennes avec un nombre de pales paire vibre est se détériore rapidement.
 Plus il y a de pale plus l’éolienne tournera avec des vents faibles.

Un graphe peut nous aider à prendre une décision sur le nombre de pale. Pour définir le nombre de pale, il nous faut la valeur de Cp (sur l’ordonnée) qui est un rendement. Il s’obtient en divisant la puissance réel voulu par la puissance théorique obtenu par la formule P=0,486D²V³qui ne tenant pas compte de la limite de Betz. Cette limite nous interdit d’extraire plus de 16/27^eme de la puissance du vent soit environ 60%.
Il va falloir calculer le ratio (sur l’abscisse) U/V où U correspond à la vitesse en bout de pale et V la vitesse du vent.

Exemple

chiffres nécessaires :

 (V_n) Vitesse nominale du vent : 6,5 m/s
 (D) Diamètre de l’éolienne : 4 m
 (G) Générateur : 400 tr/mn en connexion direct
 (G_W) Puissance du Générateur 640W à 400 tr/mn

Calcul de U (U : vitesse en bout de pale)
U=π.D.G/60

U=π.4.400/60

U=83,77m/s

Calcul du Ratio U/V_n
Ratio U/V_n=83,77/ 6,5

Ratio U/V_n=12,88

Calcul de la puissance du vent potentiel
P=0,486D²V³

P=0,486.4².6,5³

P=2135w potentiel.

Calcul de C_p (rendement)
C_p=G_W/P
C_p=640/2135
C_p=29,99% # 30%
Le point rouge indique la zone calculée. On remarque que si l’on choisi une éolienne à 3 pales, il faudra s’attendre à avoir un rendement plus bas, environ 25% soit 534w alors que l’on attend une sortie de 640w. Par contre nous somme bien dans la zone d’une éolienne à deux pales. Il faudra donc fabriquer une éolienne bipales en soignant le travail pour éviter toutes vibrations.