fabriquer une éolienne

Eolienne

Les éoliennes sont souvent considérées comme des machines couteuses, dont la maintenance est contraignante et difficile, qui sont compliquées à installer, et même parfois dangereuses. Pour essayer de convaincre les plus réticents aux bienfaits de l’énergie éolienne, je vous propose de fabriquer une toute petite éolienne, qui sera capable de recharger 4 piles NiCad ou NiMh format AA. En effet, la taille de cette éolienne permet de faciliter grandement les choses. Le plus stressant, la levée de l’éolienne au bout de son mât, n’a plus lieu d’être, puisqu’un tasseau de deux mètres suffit ! Il s’agit presque d’un modèle réduit, et si les résultats sont bons, pourquoi ne pas investir dans un modèle plus important ?

Imprimante hors d'usage (cc) binary_koala

Vous aurez besoin des éléments suivants pour construire ce micro aérogénérateur :

• Une vieille imprimante jet d’encre : en effet, celles ci contiennent des moteurs pas à pas qui se révèlent la plupart du temps fonctionner de manière parfaite en tant que générateurs.
• Un peu de contreplaqué de 4 ou 5 mm, de qualité extérieur voire marine de préférence, pour fabriquer les pales et la queue.
• Un tube aluminium ou PVC de 16 mm de diamètre, pour servir de corps à l’éolienne (relier les pales à la queue).
• Colle ou résine époxy et/ou peinture, pour coller les pièces ensemble et protéger le bois.
• Serre cables plastiques : pour fixer certaines pièces ensemble.
• Visserie diverse, de préférence en inox.
• Pont de diodes, car le courant délivré par le moteur pas à pas est alternatif. On doit donc le transformer en courant continu pour pouvoir recharger des batteries avec.
• Tasseau 30×30 mm de deux mètres de long minimum : le mât de l’éolienne.
• Ficelle assez résistante ou fil de fer : pour faire les haubans pour tenir le mât.
• Fil électrique, pour brancher l’éolienne au coupleur de piles.
• Coupleur de piles, permet de charger plusieurs piles à la fois
• Et bien sûr 4 piles rechargeables !                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     
  
  

  Détail du moyeu et du moteur
  Nous allons voir comment fabriquer le rotor de l’éolienne, c’est à dire la partie constituée du moyeu et des pales qui prend le vent et fait tourner l’alternateur.
  Le moyeu est constitué de deux disques en contreplaqué de 6mm d’épaisseur et de 5 cm de diamètre collés ensemble afin d’obtenir un seul disque de 12 mm. Parfaitement centré sur celui-ci, on colle un cylindre de bois de diamètre 25mm et de 20 mm de hauteur, dans lequel l’axe du moteur pas à pas viendra s’insérer.
  
  
  

  Moteur d'imprimante
  Il faut ensuite retirer délicatement, si nécéssaire, l’engrenage ou autre poulie qui peut être sur l’axe du moteur. Il est parfois très difficile à enlever, mais en faisant levier et en s’aidant de pinces, on y arrive la plupart du temps. N’ayez pas peur de détruire les dents de l’engrenage, on n’en aura pas besoin. Percez le moyeu du rotor au diamètre de l’axe du moteur, ou mieux légèrement en dessous, en prenant bien soin de faire un trou centré et perpendiculaire au plan du moyeu.
  On passe ensuite à la fabrication des pales elles mêmes. Elles sont au nombre de deux par souci de simplification, et fabriquées en contreplaqué (marine de préférence) de 6mm. Elles mesurent 40 cm de long par 7cm de large à la base et 5cm à l’extrémité. Afin de leur donner un profil aerodynamique, il faut raboter puis poncer un des cotés afin de lui donner une forme arrondie, comme sur le plan joint, sauf sur les 5cm proches de la base, qui serviront à la fixation sur le moyeu. Une fois montées, le coté plat devra etre face au vent et le coté bombé vers la queue. De plus, les pales doivent etre angulées par rapport au vent, de manière à avoir un angle d’attaque correct. Ceci est fait grace à des cales triangulaires en bois massif, à un angle d’environ 15 degrés. Elles sont alors collées et vissées sur le moyeu, en prenant un très grand soin pour assurer un alignement et une symétrie parfaite. Il faut alors les poncer de manière à ce que le rotor soit équilibré. Pour cela, on place le rotor sur le moteur, et on le fait tourner. S’il a tendance à s’arreter plus souvent dans une position, on ponce la pale qui pointe vers le bas, et ainsi de suite jusqu’à ce que l’équilibre ait l’air parfait. Toute la fabrication et l’équilibrage de l’hélice m’a pris moins de deux heures. 
  
  
  
  
  Fixation du rotor
  Le “corps” de l’éolienne, la partie reliant le rotor à la queue, est tout simplement constitué d’un tube de PVC de 16mm de diamètre. A l’avant, celui-ci est découpé pour accepter le moteur/générateur, qui est fixé avec deux collier de serrage en plastique, comme on peut le voir sur la photo de droite.
  La queue est un triangle d’environ 20cm de côté, mais de la forme que vous voulez. C’est le moment de donner libre cours à votre créativité ! Utilisez un matériau fin et léger : L’idéal pour cette petite éolienne est sans doute du contreplaqué de 3mm. Pour une durabilité satisfaisante, utilisez du contreplaqué marine, ou bien protégez la avec une peinture ou un vernis adapté.
  
  
  

  Fixation de la queue
  Il faut alors scier la partie supérieure du tube PVC de manière à pouvoir y insérer la queue. On fixe alors celle- ci avec une vis qui traverse le tube PVC. Mieux vaut prépercer le tube PVC, ce qui ce fait très facilement avec un morceau de fil de fer chauffé avec un briquet. La vis maintient parfaitement la queue en place, tout en lui laissant une certaine souplesse. Voyez le résultat final sur l’image de gauche.
  Il faut alors trouver le point d’équilibre de l’éolienne. Poser la tout simplement sur votre doigt, lorsque tout est en place. On perce alors un trou vertical à cet endroit et on y insère un boulon ou une vis. Il s’agit du point de pivot de l’éolienne, qui lui permet de tourner pour s’orienter face au vent. On le voit assez clairement sur la photo ci-dessous. Prenez garde de laisser un peu de jeu, de
   manière à ce que l’éolienne puisse tourner librement et avec le moins de frottements possibles.                               
  
                                                                                                                                       Dans les premiers articles de cette série, nous avons suivi la fabrication d’une micro-éolienne conçue pour recharger des piles type AA. Est maintenant venu le moment de fabriquer et d’installer le mat, puis de poser l’éolienne.
  
  

  Le mât

  Le mât est tout simplement un tasseau de 30mm x 30mm, le plus long possible. J’en ai utilisé un de 2,40m, ce qui est plus que suffisant pour une si petite éolienne, qui se met a tourner dans la moindre brise. La première chose a faire est de percer un trou vertical dans le bout du tasseau, en prenant soin de bien mettre le forêt parallele au tasseau. Le trou doit être aligné avec l’axe du mât. En suite, il faut trouver les haubans. De la simple ficelle fera ici l’affaire, de préférence en materiau synthétique, car les matériaux naturels se dégradent plus rapidement lorsqu’ils sont exposés aux éléments. Il est important de bien choisir l’emplacement de l’éolienne. Ceci sera le sujet d’un prochain article. Un fois l’endroit ideal choisi, il faut préparer les haubans.
  
  

  Les haubans

  
  

  
  

  Éolienne installée

  Coupez quatre morceaux de ficelle environ deux fois plus longues  que le mat. Ensuite, clouez une pointe dans un des côtés du mât, suffisamment éloigné du sommet de celui-ci pour que les pales ne touchent pas le haubans, ceci pour éviter que les haubans ne glissent le long du mât. La longueur d’une pale est une distance suffisante. Ensuite, on enfonce le mât dans la terre, d’environ dix centimètres, puis on fixe les haubans au sol grâce à des ancres fichées en terre. Un peu d’aide peut être très utile a cette étape. Des morceaux de tasseaux taillés en pointe peuvent suffire, mais préférez un bois résistant comme le chataigner ou le robinier, ou alors du métal. Les haubans sont alors noués au mât, puis aux ancres. Ajustez les noeuds et la longueur des haubans pour que le mât soit parfaitement vertical.
  
  

  L’éolienne

  Enfin, il est possible de poser l’éolienne : il suffit d’insérer le pivot de l’éolienne, que l’on voit sur l’article précédent dans le trou pratiqué au début de cet épisode. aidez vous d’un escabeau, ou bien encore redescendez le mât, insérer l’éolienne, et relever le mât avec précautions. Ne reste plus qu’à brancher vos piles rechargeables et c’est parti! S’il y a du vent, vous pouvez espérer recharger quatre piles dans la 
   journée, d’après mon expérience.