Une micro-éolienne 0m70

L’association P’tiwatt construit et améliore une micro-éolienne de diamètre 0m70. Elle est inspirée des travaux de Hugh PIGGOTT. L’objectif recherché pour cette nouvelle machine est de faciliter l’éducation dans le domaine des énergies renouvelables.

DSC_0308.redimensionne.JPG, juin 2020

En 2017, nous avions fabriqué deux micro-éoliennes en bois et des pales en PVC sur la base du modèle proposé par l’association Eol’école (voir ici)

DSC_0194.resized.JPG, mai 2017

Nous souhaitions construire une machine plus durable, qui puisse être exposée à la pluie, que la construction de cette éolienne permette d’acquérir des compétences identiques à celles requises pour construire une éolienne Piggott de plus grande taille, mais en limitant l’investissement lié à l’acquisition des matériaux.

En 2018, nous avions fabriqué deux nouvelles micro-éoliennes en acier, inspirées des éoliennes Piggott.

DSC_0029.resized.JPG, déc. 2018

DSC_0031.resized.JPG, déc. 2018

De par sa petite taille, cette machine peut facilement être implantée à proximité de l’école qui l’a fabriquée, sachant que l’objectif premier n’est pas la production mais bel et bien la transmission de savoir-faire. Cette machine peut également intéresser des marins ou des personnes nomades, dépendantes du stockage d’électricité dans des batteries et désireuses de compléter une production solaire photovoltaïque.

53896962_1408406019302613_8638980734813470720_n.jpg, oct. 2019

Fin 2019, deux nouvelles machines ont été fabriquées, dont une au cours d’un atelier libre. Au cours de la construction de deux machines en acier, nous avions identifié que la nacelle entrait dans le périmètre du champ magnétique et pouvait le perturber. Nous avons donc choisi d’utiliser de l’acier inox pour la nacelle.

Réalisation des bobines

Du bobineur manuel, nous sommes passés à un bobineur “électrique” comportant un compte-tour. Il s’agit d’une simple tige filetée sur laquelle est posée une tôle fine qui progresse sur le filet et permet ainsi de compter les 300 tours. A des fins de test, nous avons également fabriqué un stator avec du fil de cuivre émaillé un peu plus épais mais avec moins de tours. L’usage de cette bobineuse facilite la tâche, réduit le risque d’erreur et permet d’obtenir des bobines plus régulières en raison de la tension continue exercée sur le fil.

DSC_0024.resized.JPG, juin 2020

bobinage, oct. 2019

Réalisation du rotor

IMG_20181228_171635.redimensionne.jpg, déc. 2018

Le stator est prêt à être résiné. Les bobines ont été “scotchées” entre elles afin de limiter les déplacements pendant l’application de la résine.

bobinage-et-rotor.jpg, nov. 2019

IMG_20191102_145858.redimensionne.jpg, nov. 2019

Ci dessous on observe, sur la photo d’un précédent rotor, un léger glissement des bobines.

IMG_20181221_084304.resized.jpg, déc. 2018

Quelques découpes bois …

IMG_20191102_174058_HHT.redimensionne.jpg, nov. 2019

… et des opérations de soudure.

IMG_20191116_164939.redimensionne.jpg, nov. 2019

Voici le nouveau stator résiné et la nouvelle nacelle en acier inox. L’usage de l’inox vise à résoudre un problème lié à la proximité de la nacelle du champ magnétique.

IMG_20191103_181255.redimensionne.jpg, nov. 2019

Des pales en bois en cours de fabrication

IMG_20191103_181515.redimensionne.jpg, nov. 2019

IMG_20191103_181531.redimensionne.jpg, nov. 2019

L’assemblage du jeu de pales

IMG_20191116_170726.redimensionne.jpg, nov. 2019

L’implantation de paliers

Pour cette machine, nous avons utilisé des paliers légers.

IMG_20191116_175611.redimensionne.jpg, nov. 2019

L’équilibrage des pales

IMG_20191103_181108.redimensionne.jpg, nov. 2019

Une première implantation et le couplage de la production avec 2 petits capteurs PV pour illustrer une production hybride

DSC_0301.redimensionne.JPG, juin 2020

La machine est reliée à un pont de diodes qui permet de redresser le courant triphasé en courant continu. Ci-dessous, l’éolienne est reliée à des fins de test à une ampoule à LED 24V.

DSC_0017.resized.JPG, déc. 2018

Analogie entre l’eau et l’électricité afin d’aider à comprendre le principe du pont de diodes

eau-elec.resized.png, juin 2020

Cette machine est couplée à une petite batterie 12V à des fins d’expérimentations. L’usage de batteries engendre de nombreuses difficultés et nous ne saurions en faire la promotion. Dans le cas présent, elles servent à stocker une faible quantité d’énergie visant à alimenter un petit réseau isolé sur lequel peuvent être connectés de petits appareils électriques : recharges de batteries de téléphones portables, vélo électrique, PC portable … En outre, nous avons mis en œuvre ce petit réseau isolé afin d’aider celles et ceux qui ne disposent pas d’un réseau électrique à proximité à dimensionner et sécuriser leur installation (voir ici ).

Louise, une micro-éolienne 0m70

DSC_0308.redimensionne.JPG, juin 2020

Une 1m20 (La Luciole) à proximité d’une éolienne 0m70 fabriquée au cours d’un atelier libre et élevée sur un mât de télévision.

DSC_0296.redimensionne.JPG, juin 2020

Le projet avance. Le montage de cette machine est aisé. La construction de cette machine nécessite 2 à 3 jours. C’est un peu moins que le temps nécessaire à la construction d’une éolienne Piggott d’une plus grande taille, mais c’est le temps nécessaire à l’acquisition de nombreuses compétences comme la fabrication d’un alternateur, le travail du métal et du bois.

Cette machine est durable. Elle est légère, robuste et réparable. En outre, celle ou celui qui sait la construire saura la réparer.

Le coût des matériaux est faible (une centaine d’euros). Cela rend la machine plus accessible à l’éducation. Moyennant quelques améliorations et investissements, nous sentons qu’elle pourrait entrer dans un programme de formation ou d’éducation au développement durable (E.D.D.). Elle corrige un certain nombre de failles ou désagréments que nous avions identifiés au cours de deux stages que nous avions organisés au profit d’un lycée.

De par sa petite taille, la machine pourra être plus facilement implantée à proximité de l’établissement scolaire des élèves qui l’auront fabriquée. Ces derniers pourront être fiers de leur réalisation si la machine est implantée à proximité. Si la machine est couplée à un petit capteur PV et une batterie plomb-acide 12V recyclée, ils pourront profiter d’une borne de rechargement de leur téléphone portable. Si la machine produit peu, parce que la machine n’est pas très bien exposée, alors ce ne sera pas bien grave parce que l’objectif de transmission aura été rempli.

La construction d’une machine d’une taille plus importante nécessite un terrain dégagé et d’identifier un pilote engagé et responsabilisé à la maintenance de la machine. Sans quoi, le projet tombe à l’eau et laisse une image d’échec. Au sein d’un établissement scolaire, il sera difficile de trouver cette personne parce que les responsabilités sont réparties. Nous pensons que cette micro-machine, toujours en raison de sa petite taille et d’un moindre investissement, réduit ce risque.

La dernière construction a été organisée sous la forme d’un atelier libre, autre forme d’innovation quant à l’organisation de nos stages. C’était pour faire écho à la proposition de François, qui au cours d’une porte ouverte, a évoqué les principes de l’éducation populaire : éducation par tous, pour tous et si possible gratuit. Les participants à cet atelier pouvaient donc apprendre et proposer.

La gratuité est difficile à atteindre compte tenu du fait que l’association dispose d’aucune subvention et a choisi de ne pas recourir à des adhésions classiques, ce afin de faciliter l’accès à tous. Nous nous en sommes sortis grâce à la générosité des participants aux ateliers libres, aux dons numéraires faisant suite à la réussite de concours organisés par une société et auxquels Simon et AnSha ont concouru, aux dons matériels : batteries données par Franck, boulons donnés par Denise, gaine thermorétractable donnée par Gaël, câbles et alim’ données par Lamson, plane offerte par Phi, PC et composants donnés par Philippe, etc, etc. Sans la générosité et la pugnacité, ce projet n’aurait pas vu le jour. Soyez en tous chaleureusement remerciés.

L’aventure ne s’arrête pas là. La machine est perfectible… Une nouvelle version verra le jour.

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