Les composantes d'une éolienne
Une éolienne est une machine utilisant la force motrice du vent. On parle de parc éolien ou de ferme éolienne pour décrire les unités de productions groupées (le nombre d'éoliennes groupées) installées en mer ou sur la Terre. Une éolienne permet de transformer l'énergie cinétique du vent en énergie électrique. Elle se compose des éléments suivants :
1) La nacelle : elle est la « tête » de l'éolienne, située au dessus du mât, abritant les composantes nécessaires au fonctionnement de celle-ci. Elle peut tourner pour orienter l'éolienne face au vent afin que la production d'électricité soit optimale. Elle est représentée par le numéro 3 sur le schéma ci-dessous. Elle contient :
En 1 : le rotor, il est considéré comme le « nez » de l'éolienne. Il est composé de plusieurs pales, que l'on voit en partie sur le schéma en 2 ( le nombre de pales dépend du type d'éolienne). Les pales tournent avec la force du vent ce qui fait tourner le rotor. Il est fixé à la nacelle et est branché directement ou indirectement (via un système de boîte de vitesse) au système mécanique qui va recueillir l'énergie produite (par exemple : un générateur électrique).
En 6 : la boîte de vitesse, c'est un système de transmission de puissance qui permet de réduire ou d'augmenter la vitesse de rotation du rotor.
En 7 : le frein.
En 8 : le système de désenclenchement, il déclenche l'éolienne en cas de problème.
En 9 : le boîtier électronique de contrôle, il surveille le fonctionnement de l'éolienne, signale et commande l'arrêt de celle-ci en cas de défaillance.
En 10 : le générateur électrique, il transforme l'énergie mécanique que lui transmet le rotor en énergie électrique.
Selon les éoliennes, il y a plus ou moins de composantes, et elles peuvent être différentes. Les deux autres composantes que l'on retrouve fréquemment sont l'arbre de transmission, qui reçoit le mouvement du rotor afin d'entraîner la génératrice électrique et la transmission, appelée aussi multiplicateur, qui adapte la vitesse de rotation au fonctionnement du générateur électrique.
2) Le mât : il supporte la nacelle et permet de placer le rotor à une hauteur suffisante pour que les pales prennent bien le vent, et donc que l'éolienne puisse fournir le plus d'énergie possible. Sa hauteur varie en fonction des sites sur lesquels les éoliennes sont placées, le vent n'est pas le même partout. On peut voir ci-dessous un autre schéma d'une éolienne mais où l'on voit mieux le mât.
L'éolienne doit être montée sur une fondation, qui est souvent faite en béton. La profondeur pour les fondations des éoliennes dépend de la fragilité du sol. Plus le sol est fragile, plus il faudra creuser profond pour les fondations. Ce sera le cas pour des sols composés de roches meubles (sable ou argile), ou des sols composés de roches friables (craie).