Les hydroliennes

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  • Publié le : 8 juin 2010
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Composition d’une hydrolienne

La plupart des hydroliennes sont constituées de :
·
Une turbine : (c’est une roue qui transforme l’énergie d'un fluide, eau ou gaz, en un mouvement de rotation)

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· Un mât ou une ancre
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·
· Un générateur
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Que l’hydrolienne entraîne, soit directement, soit par l’intermédiaire d’un multiplicateur. Il y a 3 types de générateursélectriques : une génératrice à courant continu (plus communément appelée dynamo); une génératrice synchrone à courant alternatif (appelée alternateur); et une génératrice asynchrone à courant alternatif. On peut y ajouter un multiplicateur, car les pâles dont le diamètre est supérieur à 5m ont des vitesses de rotation trop faibles (moins de 200trs/min) pour entraîner un alternateur classique. Il existe 3types de multiplicateur utilisable et compatible avec les hydroliennes :
• Le plus simple est le multiplicateur à engrenages à un ou plusieurs trains de roues dentées cylindriques. Cependant, il devient encombrant quand le rapport de multiplication est important.
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• L’utilisation de trains planétaires permet de réaliser des multiplications élevées pour un encombrement réduit: c’estle multiplicateur à satellite.
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• Le réducteur à couple conique permet une disposition de l’arbre de sortie perpendiculaire à l’arbre d’entrée.

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Nous avons aussi à l‘intérieur de ce générateur différents éléments :

-Un flotteur : il s'agit d'un élément de capacité réglable, puisque l’on peut le charger avec plus ou moins d'eau. Pour obtenir le meilleur rendement, il fautque la hauteur d'air emprisonné dans le flotteur, corresponde à la hauteur des vagues à la surface.

-Le rotor : c’est le système, qui, entraîné par les pâles tournant grâce à la force des courants, va fournir l’énergie mécanique. Il est relié à plusieurs pâles (de 2 à 10). Il fonctionne grâce à l’action de la houle. Il a été développé de manière à ce qu'il tourne toujours dans le même sens, quela houle ait tendance à le soulever ou à le rabaisser.

-Le stabilisateur : c’est le mécanisme qui permet aux pâles de toujours être en opposition pour que l'hydrolienne soit en rotation par rapport au sens du courant.

-L’alternateur : il s'agit d'un générateur électrique, qui transforme l’énergie mécanique en énergie électrique.

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b) les matériaux utilisés

Les structuresporteuses de l’hydrolienne sont principalement composées d’acier, en effet, il présente les caractéristiques mécaniques recherchées de plus, il est relativement bon marché. Le problème c’est que celui-ci est principalement composé de fer ce qui l’expose à une forte corrosion.
Pour lutter contre ce phénomène, il y a plusieurs solutions :

-Tout d’abord, utiliser d’autres matériaux commel’aluminium. Avec ces métaux, il y a passivation, c’est à dire formation d’une couche étanche et protectrice d’oxyde : Al2O3. Cet oxyde isole Al du milieu oxydant, la corrosion s’arrête. Néanmoins, pour la construction de pâles d’hydroliennes, l’emploi de l’aluminium est beaucoup trop coûteux.

-Il est aussi possible d’isoler l’acier par l’emploi de peinture ou de gaine en plastique. De plus, on peutréaliser une galvanisation de l’acier en trempant l’acier solide dans du zinc fondu. Ceci est possible car, à la température de fusion du zinc, le fer se trouve à l’état solide.
Autrement, on peut utiliser de l’acier inox mais celui-ci est beaucoup plus cher que l’acier
« Habituel ».

-Enfin, la solution industriellement la plus efficace est l’utilisation d’une anode sacrificielle (est une anodequi permet par sa dissolution (oxydation) la circulation de courant), dont le principe est expliqué ci-dessous. Pour faire une anode sacrificielle, on met le fer en contact avec un métal plus réducteur que lui comme le zinc. En effet, si l’on met en contact un morceau de zinc avec un morceau d’acier, dans un environnement oxydant, comme par exemple le milieu marin, le zinc va alors s’oxyder à...
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