Eolienne 200W

 

Page en cours de construction

Idée

L'idée de ce projet c'est avant tout réaliser une source d'énergie renouvelable et pouvoir montrer que ça marche. les cellules photovolaiques ne peuvent pas se "bricoler" et l'éolien apparait comme largement réalisable. La seconde idée est de prendre en charge une partie de l'éclairage de la maison ainsi qu'un éclairage de jardin nocturne.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

il y a de très bon sites d'autoconstructeurs d'éolienne, je les ai mis en lien dans la rubrique contact et liens.

Matos principal nécessaire

    - Alternateur de voiture occasion ou neuf (préférable) (on peut aussi utiliser une génératrice CC ou alternateur discoïde)

    - Planches de bois 30 mm d'épaisseur pour tailler les pales. beaucoup d'essence de bois conviennent comme le sapin, frêne... le bois doit etre parfaitement sec. on peut envisager de réaliser des pales en composites ou en métal (alu).

    - un système de multiplication si nécessaire, dans mon cas x 3 par pédalier et pignon de vélo

    - résine époxy

    - peinture

    - support d'antenne télé pour le support de la nacelle (diam 50mm pour mon cas)

 

Construction des pales :

La première étape est la découpe des pales. Typiquement il faut découper des pales dont le profile s’affine plus on s’éloigne du pied de pale. Dans mon cas :

-         longueur 120 cm,

-         largueur en pied de pale : 10 cm

-         largueur en bout de pale : 5 cm

 

Ensuite vient l’étape de rabotage des pales, on va progressivement enlever du bois pour atteindre le profil souhaité (forme d’aile d’avion).

 

J’ai choisis le profil CLARK, le profil le plus simple. Pour raboter les pales au bon profil, il est pratique de construire des gabarit correspondant au profile de l’aile tous les 5 ou 10 cm par exemple.

Un passage de toile émeri permettra d’avoir un bon aspect de surface.

 

Fixation des pales et moyeu de l’hélice :

Il y a différent moyen de fixer les pales sur le moyeu. J’ai choisis un moyeu en plastique (teflon) dans lequel j’ai fixer 3 tiges filletées alu haut module qui sont les 3 supports de pale. Il suffit ensuite de fixer les pales à l’aide de colliers de plombier. J’étais un peu septique sur la résistance mécanique des colliers de plombiers, c’est en fait relativement costaud. Concernant l’angle d’attaque des pales (angle entre le plan de rotation de l’hélice et l’intrados) j’ai ajusté à 10°.

Peinture et vernis :

Après 2 couches de blanc, j’ai appliqué 3 couches de vernis époxy en noyant un mât de verre sur les bords d’attaque en bout de pales (30cm).

 

Constitution de la nacelle :

 

La multiplication de vitesse entre l’hélice et l’alternateur est de 3. Cette multiplication est réalisée grâce à un pédalier et pignon de vélo. Le système de rotation de la nacelle face au vent est basé sur un pivot à bille. L’hélice est montée sur un axe de diamètre 20mm filleté.

 

 Pour les contacts glissants pour descendre l'énergie produite vers les batteries,  j'ai fixé des bagues de cuivre (vieux tube de plomberie) sur le bout du mât de l'éolienne complémentaire à des languettes de cuivre qui assurent le contact. l'ensemble est constitué de 3 contacts ( le positif puissance, la masse, et l'excitation (voire partie électronique plus bas)).

 

Modifications de l’alternateur :

 

L’alternateur produit à l’origine 55 A sous 14V à pleine puissance (770W), vitesse d’amorcage à environ 3000trs min. Cela est beaucoup trop pour une application petite éolienne. L’hélice tourne à 280 trs min à 25 km/h de vent donc l’alternateur est à 840 trs min.

l’idée est donc de rebobiner le stator de l’alternateur pour diminuer la vitesse d’amorçage  mais aussi la puissance de la machine. Le bobinage de départ était de 9 spires par phases avec su fil de 1,5mm de diamètre.

Une fois le stator nu et nettoyé des poussières, tout est prêt pour rebobiner.

J’ai rebobiné le stator avec 36 spires par phases (x4) avec du fil de diamètre 0,75 mm de diamètre. Cela divise donc la puissance nominale de l’engin à 193 W en s’amorçant à partir de 700 trs min. Voir le fichier excel de rebobinage d’alternateur, tout est décrit de A à Z.

Rembobinage_alternateur.xls

 

Si vous êtes sur la région Grenobloise, vous pouvez trouver du fil de bobinage et beaucoup de conseils à cette adresse sympa :


 Après rebobinage, voila la tête du stator...

Lors du rebobinage, il est important de bien repérer le sens de bobinage du stator. L’étape de rebobinge peut faire peur mais c’est en fait assez simple mais prend quelques heures…. ! il est conseillé d'enduir ensuite les bobine avec de la peinture thermique ou de la résine pour solidariser les bobines.

Ici on peut voir le nouveau bobinage en place sur la base de l'alternateur avec le pont redresseur en dessous.

 La base de l'alternateur prête à recevoir le rotor de l'alternateur.

L'électronique de l'installation :

Voici le shéma de l'installation électrique :

Régulateur de Charge

Le système de régulation est très simple. Il est basé sur un comparateur à Ampli-op. La sortie du l'ampli commande un transistor qui lui meme ouvre ou ferme un relai. La tension de référence du comparateur est fixée par une Zener 6,8 V. Tant que Vin < Vref, la sortie de l'ampli est au niveau bas. Quant Vin devient supérieur à Vref (batterie chargée), le comparateur passe au niveau haut, et envoi la puissance de l'éolienne dans une charge résistive.

Le circuit d'excitation rotor de l'alternateur est monté dans la nacelle de l'éolienne comme le montre les photos suivante :

 

Bientôt la suite...

 

 

 

 

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