Les pales d’éoliennes sont un élément clé d’une éolienne. Les éoliennes sont des machines qui transforment l’énergie éolienne en énergie mécanique. L’énergie mécanique est ensuite convertie en électricité. Les grandes éoliennes à grande échelle utilisent des pales d’éoliennes rotatives pour générer cette énergie.
Les éoliennes à grande échelle comportent plus de 8,000 50 pièces. Les turbines tournent autour d’un axe horizontal ou d’un axe vertical. Les éoliennes à axe horizontal (HAWT) sont plus courantes que les éoliennes à axe vertical (VAWT). Un HAWT peut être jusqu’à XNUMX % plus efficace qu’un VAWT, en raison de facteurs de conception et d’emplacement.
Un VAWT a un arbre moteur disposé verticalement situé près du sol. La vitesse du vent est plus lente à basse altitude, ce qui limite l’énergie éolienne disponible. De plus, les pales VAWT tournent dans le vent, créant une traînée supplémentaire et inefficace.
Le HAWT a évolué à partir des moulins à vent européens à quatre pales en bois et en tissu. Les grandes éoliennes modernes utilisent trois pales car, aérodynamiquement, un nombre impair de pales est plus efficace. Chaque pale d’éolienne mesure environ 65 à 130 pieds (20 à 40 m) de long.
Les lames sont fabriquées à partir de matériaux laminés solides qui ont un rapport résistance/poids élevé. Le balsa, le bois, la fibre de verre et la fibre de carbone peuvent tous être moulés en profils aérodynamiques. Les pales de l’éolienne sont peintes en gris clair pour se fondre dans les nuages.
Les arbres de rotor et les générateurs HAWT sont montés sur des tours verticales et pointés face au vent. Les pales de haute technologie de l’éolienne sont boulonnées à un moyeu pesant de 8 à 10 tonnes (7.25 à 9.1 tonnes). Un mécanisme de pas permet à une pale d’éolienne de tourner sur son axe pour exploiter des vitesses de vent variables. Des moteurs contrôlés par ordinateur pointent les lames à des angles optimaux.
Le réglage de la position des pales offre un meilleur contrôle, permettant aux pales de l’éolienne de récolter le maximum d’énergie éolienne. Les pales sont toujours perpendiculaires au vent, elles reçoivent donc de la puissance tout au long de la rotation. Un composant de rotor HAWT, y compris les pales de l’éolienne, représente environ 20 % du coût de fabrication d’une éolienne à grande échelle.
Le meilleur vent se trouve parfois dans les régions éloignées, où il peut être trop coûteux d’installer des éoliennes. Le poids et la taille des composants font du transport des pièces un facteur essentiel dans les décisions d’implantation. Les tours d’éoliennes mesurent généralement de 200 à 300 pieds (61 à 91.4 m) de haut et sont construites en acier tubulaire. Les pales de l’éolienne sont transportées séparément, la tour et le moteur nécessitant deux voyages supplémentaires.
Plusieurs grandes éoliennes regroupées forment un parc éolien. Les parcs éoliens peuvent produire de l’électricité pour la production commerciale à partir d’une base terrestre ou offshore. Un parc éolien peut nécessiter des centaines de miles carrés (kilomètres carrés), mais l’espace entre les turbines peut être utilisé à d’autres fins.