L'éolienne

Low-tech Lab

https://wiki.lowtechlab.org/wiki/L%27%C3%A9olienne

Dernière modification le 26/11/2016

Difficulté

Moyen ⧼wf-propertyvalue-difficulty-Moyen⧽

Durée

1 jour(s) ⧼wf-propertyvalue-durationtype-jour(s)⧽

Coût

10 EUR (€)

Description

Créer une éolienne à partir de moteurs pas à pas d'imprimente

Sommaire

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Introduction

Au fou et au vent il faut livrer passage

Proverbe Espagnol

CONTEXTE :

L’accès à l’énergie et plus particulièrement l’accès à l’électricité est une condition indispensable pour le développement économique et sanitaire d’un pays. Or si la consommation d’énergie finale a presque doublé depuis les années 1970, la part des pays pauvres n’a cessé de se contracter. Aujourd’hui, on estime à 2 milliards le nombre de personnes qui ne disposent pas d’un accès à l’énergie suffisant pour vivre dans des conditions correctes, et à 1,6 milliards le nombre de personnes n’ayant pas accès à l’électricité. En Afrique, ce sont 80% de la population rurale, soit quelque 600 millions de personnes, qui n’ont pas accès à l’électricité. Avec des conséquences sanitaires et environnementales dramatiques. Les énergies renouvelables, comme l'éolien pourraient être une solution : Une éolienne converti l’énergie cinétique du vent en énergie électrique.

L'EOLIENNE INDUSTRIELLE :

Une éolienne industrielle d'une puissance de 2 Mégawatt produit annuellement environ 4400 mégawatt/heures, soit la consommation électrique d'environ 2000 personnes. Les éoliennes industrielles sont remplies de capteurs, de pièces mobiles, de régulateurs et de pièces mécaniques en tout genre. Elles sont complexes de fabrication et leur impact environnemental à la construction est loin d'être neutre. De plus il n’est aujourd’hui pas possible de réparer ces éoliennes avec des moyens locaux.

L'EOLIENNE LOW-TECH :

Une Éolienne low-tech à moins de 10€, très simple à fabriquer à partir de matériaux de récupération, c’est possible ! De plus faible puissance que les éoliennes industrielles elle peut être utilisée pour des applications locales : charger un téléphone, allumer des LED, actionner une petite pompe… Pour de telles applications, quelques watts seulement suffisent.

Cette éolienne peut donc être très utile pour les régions reculée n’ayant pas accès à l’électricité du réseau et bénéficiant de vents favorables. Au Sénégal, par exemple, seul 40% de la population est reliée au réseau électrique en zone urbaine et seulement 10% en zone rurale. La possibilité pour les populations de pouvoir générer de l’électricité à partir d’une éolienne auto-construite serait une belle opportunité.

Matériaux

Eolienne :

1 - Une planche de bois (au moins 10 mm d’épaisseur)

2 - Une plaque de fer plate (au moins 2 mm d’épaisseur)

3 - Un moteur pas à pas d’imprimante (avec sa broche de connexion)

4 - Un tube PVC (55 mm < diamètre < 100 mm ; et au moins 3 mm d’épaisseur)

5 - Des vis à bois

6 - Des dominos (pour relier des câbles entre avoir recours à la soudure)

7 - Une chambre à air de vélo

Circuit électrique :

8 - Deux redresseurs de tension

9 - Un condensateur

10 - Un régulateur de tension LM7805 pour fixer la tension à 5V, on peut aussi utiliser le LM7812 pour fixer la tension à 12V.

11 - Un connecteur USB

12 - Du fil électrique

13 - De l'étain pour la soudure

14 - Un support en plastique pour accueillir les différents éléments du système

Outils

Eolienne :

a - étau

b - scie à bois et à métaux

c - règle

d - Visseuse

e - Voltmètre

f - Pinces crocodile

Circuit électrique :

g - 1 fer à souder

h - 1 pince coupante

Étape 1 - L'éolienne - Préparation du moteur

1 - Couper les 6 fils sortant du moteur pas à pas, les dénuder et les torsader.

On veut savoir lesquels des 6 fils ont la tension de sortie la plus haute. Pour cela, il faut tester tous les couples possibles de sortie du moteur, et sélectionner les deux plus élevés.

2 - A l’aide d’une visseuse, d’un voltmètre sur « alternatif » et de pinces crocodiles, tester les couples de fils. Noter la tension pour chacun des couples

3 - Sélectionner les deux couples de fil ayant la tension de sortie la plus élevée (ici 10V, cela peut varier en fonction du moteur). Ceux sont eux qui seront ensuite connectés au circuit électrique de l'éolienne.

Astuce : Marquer d'un scotch de couleur les deux couples retenus pour ne plus les mélanger aux autres.

Étape 2 - L'éolienne - Axe du moteur

1 - Découper et percer une plaque de métal selon les indications ci-contre.

2 - Souder la plaque de métal à l’axe du moteur au niveau du trou central.

Étape 3 - L'éolienne – Préparation des Pales

1 - Dans un tube PVC, dessiner et découper les pales.

Astuce : Vous pouvez vous aider du schéma ci-contre pour dessiner la forme.

2 - Poncer les bords de chacune des pales : le bord d’attaque doit être arrondi, et le bord de fuite doit être aiguisé.

3 - Percer les pales aux emplacements indiqués. Le perçage s’effectue au plus proche du bord de fuite afin que ce dernier puisse être fixé à plat sur la plaque qui porte les pales.

Vos pales sont prêtes !

Étape 4 - L'éolienne - Aileron et base des pales

1 - Dans une planche de bois, dessiner et découper l’aileron.

Astuce : Vous pouvez vous aider du schéma ci-contre pour dessiner la forme.

2 - Dans cette même planche découper un carré de la taille de votre moteur qui servira à accueillir les pales précédemment découpées afin de les solidariser entre elles.

3 – Sur votre aileron, marquer l’emplacement du moteur de façon à ce qu’il puisse s’encastrer de force dans la forme (les dimensions de cette partie dépendent donc de votre moteur).

4 - Poncer les rebords de l'aileron pour un meilleur aérodynamisme et un meilleur rendu.

Étape 5 - L'éolienne - Assemblage

1 - Visser les pâles (découpées à l'étape 3) sur leur base (découpée à l'étape 4).

2 - Visser la base des pales sur la plaque en métal.

3 - Vérifier que l’on ai le même angle entre chacune des pales.