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Les eoliennes de pompages ont pour objectif de fournir de l' eau. Le besoin d' eau est tel que l' objectif de l' éolienne de pompage sera légèrement différent de l' éolienne de production électrique. L' eolienne destinée au pompage devra être capable de fonctionner sur la plus grande plage de vent possible, car le site d'implantation géographique ne sera plus choisis pour sa rentabilité, mais par obligation de produire de l'eau tout au long de la période sèche.
il existe plusieurs catégories d' éoliennes de pompage suivant le type de pompe qu 'elles actionnent:
La vitesse de rotation et le couple des machines implique que les nombre de pales soit adapté aux vitesses de rotation: Un faible nombre de pales est suffisant pour capter l'énergie du disque d'hélice uniquement si la vitesse est grande, mais si la vitesse de rotation est faible une grande partie du vent passera au travers de l'hélice sans rencontre les pales :
Éoliennes pompe piston et vis :
Le moindre souffle d'air devra être utilisable, et le couple de fonctionnement nécessaire pour manoeuvrer une pompe à piston est bien plus élevé que celui d'une génératriceélectrique. Pour générer du couple sur l 'arbre de l'hélice éolienne au démarrage, donc à basse vitesse, il faudra utiliser toute l'énergie du vent traversant l'hélice.
Les eoliennes dont le couple de démarrage doit êtreélevé, comme les éoliennes de pompage actionnant une pompe à piston ou une pompe a vis, doivent donc avoir un nombre de pales élevé.
Les inconvénients de l' éolienne actionnant une pompe a piston:
- le prix de revient des pales qui doivent être nombreuses augmente le prix du système de pompage
- Le mouvement alternatif de pompage implique que la vitesse du fluide passe de 0 à un maximum.Cete vitesse maximum est bien plus élevée que pour une pompe centrifuge. Ceci génère des pertes de charges qui peuvent être 8 fois plus importantes que pour un pompage à vitesse continue. Les pertes de charge provoquent des surpression qui ont un impact sur les efforts et la fatigue de la mécanique. Ceci force des surdimensionnements et entraîne une usure.
- La puissance d'une hélice d' éolienne augmente avec le cube de la vitesse du vent.Pour capter la puissance du vent avec efficacité l'éolienne doit tourner plus vite. On obtient une relation entre vitesse de rotation et puissance qui augmente de manière cubique.La pompe a piston est une pompe volumetrique dont la relation vitesse puissance est pratiquement proportionnelle donc linéaire. Ceci implique que l'éolienne et la pompe auront une seule zone de rendement optimum et dés que cette zone de fonctionnement sera dépassée, l' éolienne perdra beaucoup d'énergie car sa courbe de rotation puissance ne sera pas exploitée au mieux:
Les éoliennes de pompage actionnant une pompe centrifuge ont un couple de fonctionnement moins élevé donc le nombre de pales peut être diminué
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De plus la courbe de vitesse/ puissance de la pompe centrifuge peut être adaptée lors de la construction pour correspondre à celle de l'éolienne:
Les systèmes de pompes électrique couplées a des éoliennes de production d' électricité est une solution intéressante et possède quelques avantages:
- Possibilité de dé localiser la production d' électricité par rapport au lieu de pompage.On pourra monter l'éolienne sur un relief venté et conduire l' électricité a la pompe disposée au niveau de pompage.
- La pompe pourra être placée au fond du puis et ainsi permettre le pompage de profondeur supérieur a 8 mètres qui était parfois inaccessible avec les autres éoliennes.
- La production d' électricité peut être utilisée pour d'autres appareils électriques.
