AVEC DEFLECTEURS



     Le potentiel énergétique du vent doit être évalué en tenant compte de tous les dispositifs qui peuvent se combiner pour en tirer partie. Il faut envisager les centrales éoliennes du futur conçues pour la haute mer, pour exploiter l’énergie de la vapeur, les possibilités de l’induction et la capacité de refroidissement des eaux brassées de la surface des océans. Il faut aussi penser à des grands navires transportant des citernes d’hydrogène ou de méthane, et comprendre que cette énergie est sans effet secondaire. Elle ne produit ni chaleur, ni CO2.

Les avions ne sont pas devenus ce qu’ils sont du jour au lendemain. Les premiers étaient des bricolages en forme de chauves-souris, et les populations de leur époque ne pouvaient pas imaginer ce qu’ils deviendraient. Si autant de progrès ont été accomplis, c’est parce que des personnes courageuses et non conformistes les ont soutenus. Il faut posséder ces qualités pour vaincre la chape de plomb des dogmes établis qui, dans le domaine de l’éolien, véhiculent des idées totalement fausses sur l’énergie du vent.

Voyez comme les grandes éoliennes tournent lentement. Et pourtant, elles sont très puissantes ! Pensez-vous, vraiment, comme la formule officielle le dit, que leur très importante production d'énergie peut venir de l’air qui traverse la surface balayée par leurs pales... Sans les toucher ? La vérité, c’est qu'elle ne vient que des molécules qui frappent leurs pales. Qu'elle est entre dix et vingt fois plus importante que prévue ; parce que les vents sont faits de très longs trains de molécules, d’autant plus cohérents, longs et lourds qu’ils vont vite. C’est pour cela que les éoliennes de l’avenir seront dotées de déflecteurs qui donneront plus d’énergie aux courants d’air, de la même façon que les conduites forcées de l’hydraulique donnent plus d’énergie aux courants d’eau. Les différences de pression produisant les vents sont comparables aux différences de hauteur des chutes d’eau.

Des nouvelles formes

Bien que toute éolienne puisse être équipée de déflecteurs, les modèles dessinés ci-dessous sont pourvus d’une turbine à axe vertical VAWT – en anglais, Vertical Axis Wind Turbine –. Ce n’est pas la forme de ces turbines et déflecteurs qui compte, mais leur principe




Ces machines sont donc équipées d’un stator en toile ou en tôle. Elles peuvent être sous forme de modules que nous assemblerions en fonction de nos besoins. Placées sur un support bas, elles seraient installées sur le toit des immeubles, pour faire de l’électricité, ou directement de l’eau chaude.


Cogénération en haute mer

Les éoliennes à déflecteurs sont aussi particulièrement adaptées  à la haute mer qui a deux avantages. D’une part, des vitesses de vents très grandes – d’autant plus intéressantes qu’un vent deux fois plus rapide est au moins huit fois plus énergétique –. D’autre part, un nombre illimité de sites. Le modèle ci-dessous nous suggère que ce type de machine pourrait aussi fournir une énergie d’appoint aux navires.



     Le premier dessin, au début de cet article, représente une éolienne équipée de déflecteurs de très grande taille. Elle serait installée dans les zones océaniques les plus ventées. Elle est portée par huit flotteurs tubulaires verticaux, qui serviraient de point d’ancrage à de très grandes toiles.

Nous pourrions, évidemment, équiper ces machines de génératrices électriques pour produire du courant qui serait acheminé vers les îles et continents grâce à des câbles sous-marins. Mais à mon avis, quand on dispose d’une source froide aussi importante que celle de la mer, il y a mieux à faire.

Le physicien et chimiste français Georges Claude (1870-1960) fut l’un des premiers – ou le premier – à croire au potentiel énergétique des sources froides et chaudes illimitées. Il est l’inventeur d’un procédé baptisé ETM (Energie Thermique des Mers).
 http://www.clubdesargonautes.org/actualites/newsetm.php

Mais en son temps, l’éolien était encore balbutiant. Il n’est donc pas surprenant qu’il n’ait pas proposé de produire la chaleur consommée par son procédé à l’aide d’une éolienne, et d’utiliser les eaux froides des vagues et courants des mers froides pour condenser la vapeur qu’il génère.

Pour produire de la chaleur avec une éolienne, le plus simple est l’induction. Tout le monde connaît les plaques de cuisson qui l’utilisent. En fait, elles échauffent nos plats grâce à un champ magnétique tournant produit par des électro-aimants et une commutation électronique. Mais quand nous possédons un arbre qui tourne, nous n’avons pas besoin de passer par l’électricité. Chacun peut vérifier qu’une simple plaque de cuivre, que nous approchons d’un disque en rotation sur lequel sont fixés des aimants permanents, devient très rapidement brûlante, si la vitesse du disque est suffisante.

Dans le domaine de l’éolien, ce procédé est particulièrement intéressant, puisqu’il permet à la fois : de produire beaucoup de chaleur sans perte ; et de réguler la vitesse des turbines en fonction de la vitesse du vent. On peut ainsi récolter l’énergie de tous les vents, des plus faibles aux plus forts.

Il va sans dire que cette association de l’induction avec l’éolien pourrait aussi servir à produire de l’électricité par le biais de la vapeur d’eau à 300°C – comme dans les centrales nucléaires –, ou nous permettre d’extraire l’hydrogène de l’eau. Cela s’appelle la décomposition thermochimique de l’eau à haute température. Ce procédé est actuellement utilisé par la centrale solaire Hydrosol II.


Cerise sur le gâteau, le centre de recherche sur l’hydrogène de Stuttgart vient de réussir à produire du méthanol, en combinant l’hydrogène que des éoliennes peuvent extraire de l'eau, avec du CO2 extrait de l'air. Cela montre que lutter contre l'effet de serre et rouler en voiture ne sont pas incompatibles, et que l'irrégularité du vent n'est pas un problème insurmontable. (Voir la vidéo en haut à droite)

6 commentaires:

  1. Dans votre titre, vous écrivez
    Vent nouveau
    Une nouvelle compréhension de l'énergie du vent. Des nouvelles éoliennes plus puissantes et moins chères. Pour les terrasses des immeubles et des plates-formes en haute mer.

    Vous présentez un onglet sur les déflecteurs.

    Je vous présente le sujet autrement.
    Mettre une éolienne sur une terrasse d'immeuble n'a pas de sens. En ville, le vent est instable, il ne peut fonctionner que des éoliennes qui ont beaucoup de pales et qui ont un rendement faible. L'idée des déflecteurs n'est pas aberrant.
    Je vous présente le projet de la Cheminée à Vent. Un immeuble est un obstacle au vent. Ce dernier est obligé de contourner l'obstacle sur les cotés ou par le dessus. Lorsque le vent contourne l'obstacle, il prend de la vitesse et perd en pression. La façade de l'immeuble qui est exposée au vent subit les forces de pression et se retrouve en surpression.
    Il existe alors entre la façade et le toit de l'immeuble, une différence de pression. En rajoutant un caisson qui fait office d'un étage supplémentaire à l'immeuble, en ouvrant le caisson du coté de la façade exposée au vent et en créant une ouverture sur le toit de ce caisson, la différence de pression va créer un flux d'air. Si une turbine est placée dans l'ouverture du toit du caisson, le flux d'air va entraîner cette turbine et permettre de créer de l'énergie.
    Voici un lien pour présenter ce projet.
    https://secure.digiposte.fr/p/HeDAoHGh

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    1. Le concept de la cheminée à vent est intéressant, ainsi que vos idées. Mais pourquoi dites-vous que les éoliennes qui ont beaucoup de pales ont un faible rendement ? C'était vrai pour les éoliennes de pompage, mal conçue, mais connaissez-vous les FX1000 et 1500 de la société SCTD. Elles ont 11 pales, et si on se fie à leurs résultats, elles produisent 3 fois plus d'énergie que les 3 pales classiques.
      http://www.solunergies.fr/kit-eolienne-fx-1500-48-volts-reseau

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    2. La puissance utile fournie par la FX1500 est de 415 Watt pour un vent de 7 m/sec. Diamètre 1.6 m
      Si on prend en compte un rendement mécanique et électrique de 0.8. Cela veut dire que l'éolienne doit fournir une puissance de 518 watt.
      La puissance d'une éolienne est calculée suivant cette formule
      Peolienne=Cp*Pvent
      Pvent=0.5*rho*S*V3
      Cp coefficient de puissance en principe inférieur à la limite de Betz = 0.6
      rho masse volumique de l'air 1.25 kg/m3
      S surface balayée par les pales soit pi * (1.6 m)*(1.6 m)/ 4
      V3 vitesse du vent au cube soit (7 m/s)* (7 m/s)*(7 m/s)
      soit Pvent = 431 Watt
      l'éolienne fournit plus que la puissance du vent.
      Les chiffres données ne sont pas réalistes et sont très optimistes.

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    3. Ou alors, c'est la formule officielle qui est fausse. En 2014, j'ai fait beaucoup de tests pour comparer la puissance d'une éolienne à 3 pales profilées à une éolienne à 6 pales plates et vrillées. Ils m'ont confirmé ce que je pensais.

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  2. Pour faire une présentation simplifiée du calcul de la puissance
    en utilisant l'équation de Bernoulli
    https://fr.wikipedia.org/wiki/Théorème_de_Bernoulli
    et comme il n'y a pas de différence d'altitude au niveau des pales, l'équation de Bernoulli devient
    p/rho+v^2/2=constante (v^2= v*v)
    pour que l'équation soit homogène en unité,
    p/rho et v^2/2 ont les mêmes unités
    p est alors équivalent en unité à 1/2*rho*v^2
    si on multiplie p par S, on obtient une Force = 1/2*rho*S*v^2
    si on multiplie cette force par v on obtient une puissance
    puissance = 1/2*rho*S*v^3
    Il faut faire très attention au chiffre optimiste annoncée par des fabricants. De plus des fabricants annoncent des puissances importantes avec des vents de l'ordre de 10 voir 16 m/s
    Ces vents sont déjà rares à 100 m d'altitude et deviennent très rare au niveau du sol et ne sont toujours pas stables.

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  3. Pour compléter la réponse, les grandes éoliennes dites à allure rapide utilisent comme pales des profils d'aile d'avion.
    Ces éoliennes sont placées dans des zones ou le vent est stable pour éviter de décrocher. L'idéal serait une éolienne avec une seule pale, mais pour des problèmes de vibration et d'équilibrage, elles ont généralement trois pales.
    Dans les zones instables, il est préférable d'avoir des éoliennes avec beaucoup de pales sur un grand rayon. Cela permet d'obtenir un couple moteur important. Le rendement est faible, mais ces éoliennes permettent de produire de l'énergie exemple éoliennes présentées dans l'onglet "avec déflecteur" de ce site.

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