Éoliennes verticales avec rotor Daria

Les éoliennes basées sur des turbines à axe horizontal ne sont pas la seule solution possible pour la conversion de haute qualité de l'énergie éolienne en électricité. Il existe d'autres conceptions qui montrent parfois une plus grande efficacité que les turbines axiales. Un exemple d'une telle conception alternative est une éolienne à rotor vertical Daria.

Cette solution inhabituelle a été proposée en 1931 par le concepteur aéronautique français Georges Darier, qui s'est donné pour tâche de créer une telle éolienne qui fonctionnerait dans toutes les directions du vent, sans nécessiter une orientation stricte.

Il a été proposé de positionner le rotor du générateur avec des pales étroites verticalement, de sorte que par vent faible et fort, une partie importante du flux d'air ne rencontre pas de traînée aérodynamique importante, mais appuie directement sur les surfaces de travail des pales, entraînant leur rotation.

De ce point de vue, même le rotor Savonius, proposé en 1922 par l'ingénieur finlandais Sigurd Savonius, est inférieur, car il a une limitation d'efficacité à des vitesses de vent élevées. Le rotor Darier, à son tour, est dépourvu de ces défauts, bien qu'il n'ait pas une description mathématique aussi détaillée de son travail que son prédécesseur.

Il est à noter que le rotor Darier dans ses meilleures performances a trois ailes aérodynamiques, qui sont montées sur des poutres horizontales situées radialement à une certaine distance de l'axe central du rotor.

Pour cette raison, la nature du flux d'air autour des ailes du rotor Daria est compliquée, mais la vitesse du générateur élimine complètement cet inconvénient apparent. Alors que, par exemple, les turbines à axe horizontal et le même rotor Savonius perdent leur efficacité par vent fort, le rotor Darier tourne 3,5 fois plus vite dans des conditions similaires et ne pose pas de problèmes d'équilibrage.

Un arbre rotatif situé verticalement n'affecte pratiquement pas le fonctionnement d'une éolienne avec un rotor Darier, mais contribue plutôt à l'efficacité, car il est assez mince. Dans de telles conditions, le bruit produit par l'appareil est bien inférieur à celui des éoliennes à axe horizontal, rappelant davantage les gros ventilateurs à hélices.

Ici, le flux d'air circule autour des pales et de l'ensemble du générateur dans toutes les directions de manière uniforme, ce qui, soit dit en passant, fournit une vitesse énorme à un rotor aussi unique. Dans le même temps, les éoliennes à rotor Daria sont simples à fabriquer, il n'y a même pas besoin de profil d'hélice ici.

Cependant, en toute équité, il convient de noter certaines des lacunes de ces conceptions. En raison de l'effet Magnus, le mât du générateur avec le rotor Darier subit des charges importantes, de sorte que la conception doit être effectuée de manière très précise, et à ce jour il n'y a pas de modèle mathématique adéquat. Et le retour sur investissement de toutes les éoliennes au fil du temps est long. Pour cette raison, les fabricants d'éoliennes à axe horizontal ne sont pas pressés de rejeter la technologie qui fonctionne depuis des années.

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Comments

[#1 Pavel]

Beaucoup confondent différents types d'éoliennes verticales. Les options les plus courantes sont avec les rotors Sivonius, Daria et avec un rotor en spirale.Le modèle vertical le plus simple est le rotor Savonius. Il a deux ou plusieurs lames qui sont des demi-cylindres creux (les cylindres sont coupés en deux verticalement). Il existe différentes options pour l'emplacement et la conception de ces pales: installées symétriquement, se chevauchant, avec un profil aérodynamique. La prochaine structure verticale est le rotor Darier. Ses pales sont des ailes au profil aérodynamique. Ils peuvent être arqués, en forme de H, en spirale. Un autre type d'assemblage vertical est un rotor en spirale. Il est équipé de lames torsadées le long de l'axe de support. Il existe également l'option d'une éolienne verticale avec de nombreuses pales. Il s'agit d'une conception avec deux rangées de lames verticales - externe et interne. Structurellement, tous sont similaires. En général, les éoliennes de ce type se caractérisent par un rendement assez élevé et il est surprenant qu'elles n'aient jusqu'à présent pas trouvé de large distribution. Soit dit en passant, malgré la grande quantité d'informations diverses, fabriquer une éolienne de vos propres mains n'est pas facile. Cela nécessite certaines compétences et connaissances dans le domaine de la mécanique, de l'électrotechnique et de l'électronique. Mais pour les personnes ayant cette connaissance, cette tâche est tout à fait possible. De plus, une éolienne de fortune coûtera beaucoup moins cher qu'une construction achetée.