Les éoliennes verticales pour produire son énergie
Diwatt se doit de vous renseigner sur toutes les options envisageables, c’est pourquoi nous avons créé cette page. Objectivement, le choix de l’éolienne verticale reste un choix purement esthétique, car la rentabilité de ce type de modèle est moindre. Nous avons fait le choix de vous proposer cette page uniquement à titre informatif, nous ne commercialisons aucune des éoliennes verticales citées en exemple.
Les différents types d'éoliennes verticales
Il existe plusieurs configurations d'éoliennes verticales dont les plus répandues sont le type Darrieus et le type Savonius.
L’éolienne à axe vertical Savonius
Les pales du rotor Savonius se présentent sous la forme de deux demis cylindres, qui tournent sur eux-mêmes avec l’action du vent. Il se peut que les éoliennes verticales de type « Savonius » soient composées de plusieurs étages, chacun des étages étant lui-même composé de deux demis cylindres.
Ces pales utilisent la force de traînée du vent pour produire de l'électricité.
L’éolienne à axe vertical Darrieus
Créées en 1931 par Darrieus, un ingénieur français, les éoliennes verticales de type Darrieus se déclinent en trois sortes de rotor :
- Le rotor Darrieus, avec des pales de forme cylindrique rattachées en haut et en bas de l’axe
- Le rotor hélicoïdal, avec des pales de forme parabolique rattachées au sommet et à la base de l’axe
- Le rotor Darrieus H, avec trois pales parallèles rattachées au sommet de l’axe
Ces systèmes utilisent la force de portance du vent.
Avantages et inconvénients des éoliennes verticales
Souvent citées en exemple pour un usage par vents faibles ou en milieu urbain, elles sont aussi jugées plus esthétiques et silencieuses.
Cependant les éoliennes verticales ont une production d'électricité et un rendement beaucoup moins intéressant que les éoliennes horizontales.
Elles produisent moins alors que leur coût d'investissement est lui, plus important.
Puisqu'elles sont moins efficaces, elles sont moins développées donc plus difficiles à trouver, le choix est alors limité et le coût des modèles existants s'envole.
Une éolienne verticale peut démarrer par vents faibles, dès 2 m/s (soit 9 km/h) selon les données constructeur, et c'est la raison pour laquelle de nombreux sites la présente comme un choix idéal pour les zones urbaines et habitées.
Attention toutefois, le critère de choix à prendre en considération, serait plutôt de savoir à partir de combien de m/s votre éolienne sera en mesure de produire suffisamment d'énergie.
En effet, pour atteindre un niveau de rendement optimal, il faudrait que l'éolienne verticale dispose de vents de 14 m/s (soit 50 km/h). Quand on sait qu'à Paris, par exemple, les vents moyens varient entre 2,5 m/s et 3,6 m/s, on imagine très vite les limites d'une installation verticale en milieu urbain.
L'usage des éoliennes verticales en milieu urbain
Les éoliennes verticales sont souvent présentées comme un choix à privilégier dans les zones où le vent est faible ou perturbé comme cela peut être le cas en milieu urbain.
La verticalité de rotation réduit la surface de balayage de l'éolienne, ce qui lui permet de s'intégrer dans des espaces confinés ou contraints par leur environnement.
Pour qu'une éolienne verticale, puisse produire suffisamment d'énergie consommable, elle doit se situer à une grande hauteur telle que sur des toits d'immeubles de très grande taille par exemple.
Elles ne sont donc pas conseillées pour une utilisation domestique.
En outre, ces technologies sont plus récentes que les éoliennes à axe horizontal.
Leur développement à un nombre restreint et le faible nombre d'installations ne permet pas de profiter du retour d'expérience terrain de ces technologies contrairement aux éoliennes horizontales qui sont installées en plus grand nombre.
Il existe donc un risque technique quant à l'utilisation de ce type de machine.
En zones d'activités ou industrielles, le choix d'une éolienne doit se faire surtout en fonction du potentiel venteux, de la distance de limite de propriété, des éventuelles contraintes environnementales (zones protégées, couloir aérien, présence de bâtiments ou autres obstacles...) et porter sur un mât suffisamment haut pour bénéficier des meilleurs vents, ce qui est tout à fait envisageable avec une éolienne horizontale.
Le positionnement de DIWATT sur les éoliennes verticales
La production d'électricité à partir de l'énergie du vent en milieu urbain avec des éoliennes à axe vertical est encore à l'étude et nécessite le développement de produits spécifiques avec une validation du fonctionnement au long cours.
En l'état actuel des avancées technologiques et du retour terrain, il est donc préférable d'opter pour des éoliennes horizontales plutôt que verticales, en les installant sur des mâts dont la hauteur permettra à l'éolienne de capter les vents favorables à la production d'énergie.
C'est la raison pour laquelle nous avons fait le choix de sélectionner et proposer à nos clients uniquement des modèles d'éoliennes horizontales.
A titre informatif voici quelques modèles d'éoliennes à axe vertical
La Nov'éolienne
En France, la start-up Novéol avait développé à partir de 2009 la Nov'éolienne, une éolienne à axe vertical qui fût très appréciée pour son design innovant et esthétique ainsi que le choix des couleurs, Ce modèle, installé à moins d'une dizaine d'exemplaires, n'est plus commercialisé, suite à la cessation d'activité du fabricant confronté à des problématiques techniques.
L'Arbre à vent®
En 2011, la strat-up française, NewWind, développe un autre concept novateur d'éolienne à axe vertical, L'Arbre à vent®.
Inspirée de la nature, cette éolienne est constituée d'une multitude de feuilles appelées Aeroleaf® (technologie brevetée par NewWind) et dont chacune joue un rôle de turbine. A l'intérieur de chaque "feuille" se trouve un micro-contrôleur qui envoie un signal au générateur.
En 2017, l'entreprise a été reprise par New World Wind qui continue de développer son concept.
Ce type d'éoliennes n'a pour l'heure pas su démontrer son efficacité et son rendement énergétique. D'après les informations que l'on peut glaner, les performances demeurent encore trop faibles compte tenu du coût d'investisssement (supérieur à d'autres éoliennes du marché de même puissance).
La Quinta20
En 2009, l'entreprise suisse Envergate concevait et installait ses toutes premières éoliennes.
En 2015, Envergate développait et testait la Quinta20, équipée d'un système breveté de contrôle par pitch permettant de capter rapidement les changements de direction de vent et de régler électroniquement chaque pale afin d'obtenir un meilleur angle face au vent.
Cette éolienne est également certifiée IEC-61400. C'est la première éolienne verticale utilisant cette technologie de contrôle par pitch intégré, une technique courante sur les technologies d'éoliennes horizontales depuis des décennies.
La Vision'Air
En 2008, l'entreprise américaine UGE devenue V-Air Wind Technologies, a développé une éolienne verticale appelée Vision'Air. D'après le fabricant, ce modèle, garantit 20 ans, répond aux normes internationales IEC-61400, certifiant la sécurité et la qualité de la machine.
Si vous avez visité la Tour Eiffel, vous avez peut-être pu observer cette éolienne.
Le point de vue de DIWATT:
Nous nous sommes intéressés il y a quelques années à cette éolienne, cependant la qualité étant notre priorité, nous avons préféré nous abstenir de commercialiser ce type de machine dont la fiabilité reste perfectible d'après notre retour d'expérience. En effet, toutes les VisionAir sur lesquelles nous sommes intervenus en maintenance pour des entreprises défaillantes, présentaient des problèmes majeurs rendant les machines inutilisables, parfois dès les premiers mois de mise en service.