Fonctionnement général

1.3.Fonctionnement général :


L’hydrolienne est une hélice ou une turbine capable de transformer l’énergie des courants en énergie électrique. Les deux composants fondamentaux sont l’hélice et la génératrice.

L’hélice : Elle permet de convertir la force des courants en énergie motrice, grâce à des pales profilées. Cette énergie motrice sert à mettre en mouvement la génératrice.

La génératrice : C’est un alternateur qui permet de produire du courant alternatif. La rotation de l’hélice entraine le rotor de l’alternateur, les aimants passent ainsi devant les bobines ce qui produit du courant.









Un grand nombre de facteur rentre en compte pour un rendement maximum des hydroliennes. Par exemple les hydroliennes construites par l’entreprise « Sabella » ont un rendement égal à vingt-cinq pour cent de la puissance cinétique du fluide (de l’eau).

Cette équation met en avant les éléments les plus importants à prendre en compte dans la fabrication et l’implantation des hydroliennes. La masse volumique de l’eau de mer est quasiment constante elle n’a donc pas une importance majeur. Plus la surface de l’hélice « S » (c'est-à-dire son diamètre) est importante meilleur sera le rendement. La vitesse « V » étant élevée au cube « V3 » c'est donc elle qui est primordiale pour obtenir un bon rendement. La vitesse du courant est donc stratégique pour l’implantation d’une hydrolienne.
Nous avons réalisé une maquette d’hydrolienne qui utilise un principe similaire à celui des véritables hydroliennes. Nous nous sommes servis du même logiciel que pour l’expérience avec l’aimant et la perceuse et nous avons obtenu une tension sinusoïdale avec une période régulière, les différences sont dues au fait que les aimants ne sont pas tous identiques (positions sur les pales de l’hélice, les aimants ne produisent pas des champs magnétiques identiques et ils ne présentent pas tous leur pôle sous le même angle à la bobine [angle d’incidence])
(Voir courbe)








Pour des raisons techniques cette expérience à du être réalisée hors d’eau, l’hélice a donc été entrainée par un sèche cheveux. Malgré cela l’hélice de l’hydrolienne tourne aussi bien dans l’eau que dans l’air comme le prouve cette vidéo ou le courant a été réalisé artificiellement avec une pompe.



Rotation de l’hélice de la maquette dans un courant artificiel












 




Maquette de l’hydrolienne