Pompage direct éolien - Energie et Développement Loire Ocean

Electriciens sans frontières
Pays de la Loire
1 rue Floréal
44300 Nantes
Tél. : 02 40 74 70 21
Email : [email protected]
FICHE THEMATIQUE : EOLIEN EN POMPAGE DIRECT
L’ambition des fiches thématiques est de fournir les informations nécessaires et suffisantes permettant d‘ orienter le choix ou non d’une technologie
lors de la phase de pré dimensionnement d’un projet d’accès à l’énergie dans les pays en développement
Carte d’identité de la fiche
Date de dernière mise à jour : 6 avril 2007 (v6)
Référent de la fiche : Christian BONNAURE
Association du référent : ESF Pays de la Loire
E-mail : [email protected]
Les technologies traitées dans la fiche : Liaison mécanique directe entre le capteur éolien (le rotor ou roue)
et la pompe
Les technologies non traitées dans la fiche : Liaison électrique, avec ou sans stockage d'électricité
Plage de puissances concernées : Moins de 100 W
Principaux pays du SUD exploitant cette technologie :
I – C’est pour qui ?
C’est pour quelle utilisation ? ?
client domestique
Besoin de préciser ?
artisan/commerçant
dispensaire
école
Est-elle adaptée à un usage … ?
individuel
semi-collectif (qqes clients)
réseau décentralisé
rural
péri-urbain (sous entendu en zones de pauvreté énergétique)
Besoin de préciser ?
réseau centralisé
urbain
II - Mais qu’est ce que c’est au juste ?
Le coin des définitions
Il s'agit de capter l'énergie du vent à l'aide d'un dispositif de type hélice, vis... (il existe de très nombreuses
variantes)
Cette énergie mécanique est ensuite
- soit convertie en électricité dans une génératrice: ce cas fait l'objet d'une autre fiche
- soit utilisée directement, typiquement pour pomper de l'eau
On ne traitera que le pompage "au fil du vent", l'eau étant stockée dans un réservoir de grosse capacité
permettant de faire face à plusieurs jours sans vent.
Ces éoliennes existent depuis plusieurs dizaines d'années, le modèle usuel étant le suivant:
- rotor à axe horizontal comportant en général une vingtaine de pales, ce qui permet un fonctionnement par
vent faible
- pompe alternative à piston, immergée ou en surface selon la profondeur de l'eau
- si l'eau est refoulée sous pression, notamment vers un réservoir surélevé, un presse-étoupe doit être prévu
Recommandations et pièges à éviter : les idées préconçues…
La solution consistant à passer par une production intermédiaire d'électricité qui serait stockée
dans des accumulateurs ne paraît en effet pas pertinente, pour des raisons de coût,
d'environnement (plomb ou cadmium, acide...) et de maintenance.
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Spécificité de l'éolien:
Il convient de connaître le mieux possible les conditions météo sur le site pressenti, et notamment la
fréquence et la durée des périodes sans vent; pour cela on peut s'appuyer sur:
- les données du centre météo le plus proche
- l'existence d'anciens moulins à vent dans les environs
- l'interrogation des anciens
Mais dans tous les cas il conviendrait de conforter ces éléments par des mesures sur un mât, si possible
pendant une année entière
Nota: les éoliennes utilisées pour ce type d'application comportent un grand nombre de pales (15 à 20), ce qui
leur permet de fonctionner par vent faible; par contre leur puissance utile est relativement faible, de l'ordre
de 100 W pour les plus gros modèles
+++ les avantages +++
--- les inconvénients ---
solution
purement
mécanique,
simple,
technologie classique facile à maîtriser localement
L'inconvénient majeur est le caractère à la fois
imprévisible et très irrégulier du vent, d'autant plus
gênant que la puissance captée varie comme le
cube de sa vitesse
- a largement fait ses preuves dans de nombreux
pays
- un capteur multipales permet un fonctionnement
même par vent assez faible
- sécurité fiable par pivotement par vent fort
- une fabrication locale est envisageable, a
minima pour le pylône en treillis
Il en résulte un risque élevé de destruction du
matériel sans précaution particulière, et la
nécessité de lisser la production par un stockage
plus ou moins important selon l'usage
A installer à la verticale du puits (sauf si eau peu
profonde, auquel cas on peut utiliser une pompe
aspirante déportée)
Débits relativement faibles (0,2 à 2 m3/h)
III - Impact sur le développement durable
Environnement
Pas d'effet négatif, en particulier en raison de l'absence d'accumulateurs électriques
L'essentiel peut être réalisé en acier, facile à recycler localement en fin de vie
Social
Matériel à taille humaine, fonctionnement compréhensible par tous
Attention à la gestion de l'eau, d'autant plus indispensable qu'on n'a pas de débit constant; une structure devra
gérer les consommations et anticiper les risques de pénuries
Economie locale
Libère de la main d'oeuvre ou du temps d'animal, selon technique traditionnelle de pompage
Facilite les cultures de type potager
La place de l’efficacité énergétique
L'énergie éolienne est en général disponible à volonté... peu importent les rendements, le critère clé est le coût
des installations, la facilité de les concevoir et entretenir sur place
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IV – A vos calculettes !
Eléments de dimensionnement
Le dimensionnement dépend de nombreux paramètres: vent sur le site, profondeur d'eau, hauteur de pompage,
débit.... A étudier avec le fournisseur. Exemples selon le tableau d’ECOLAB ENERGIES indiqué en référence :
Diamètre de rotor
(m)
Diamètre de pompe
(piston) (mm)
Hauteur de
pompage maxi (m)
Vitesse de vent
(m/s)
Débit (l/h)
1,75
51
10
4
220
2,25
60
20
5
475
3,00
70
30
5,5
810
Combien ça coûte ? : quelques exemples
Poste investissement : prix très variables selon le fournisseur, donnés à titre indicatif
D= diamètre de rotor h= hauteur du pylône
Prix HT, transport et montage non compris
Désignation
Pays du
vendeur
Prix
Eolienne D 1,75m h
6m
France
1800 €
/ pièce
France
2000 à 3500 €
/ pièce
France
2800 à 4500 €
/ pièce
Eolienne D 2,25m
h 6m
Eolienne D 3m h 10m
Condition de
tarif.
Unité de
vente
Commentaires
V – Et concrètement sur le terrain, ça donne quoi ?
Contraintes d'installation
Ancrage: 4 plots béton, selon nature du terrain (HxLxl environ 1m x 0,3m x 0,3m)
Grue inutile: montage du mât au sol et levage par treuil, roue mise en place ensuite
Contraintes d’exploitation
Peu de contraintes, prévoir un graissage 1 ou 2 fois par an
La « bidouille » locale
Une fabrication locale est tout à fait envisageable, y compris en utilisant du matériel de récupération (par
exemple: rotor de type Savonius à partir de bidons découpés)
Pour en savoir plus
N° des projets ESF de référence, mettant en œuvre de façon explicite la technologie :
Sites www présentant des projets de référence mettant en œuvre la technologie :
Sites www détaillant/expliquant le fonctionnement et les caractéristiques techniques de la technologie :
http://perso.orange.fr/energies-nouvelles-entreprises/ch14-1.htm
Site www de fabricants et de fournisseurs clés de la technologie :
http://perso.orange.fr/energies-nouvelles-entreprises/ch14-1.htm (fabricant basé à St Mamert 30)
http://www.ecolabenergies.fr/Francais/LCFr.html (fabricant basé à Charleville Mézières 08, marque Oasis,
représenté dans l'ouest par [email protected])
http://www.eolienne-le-mistral.com/htfr/0001.htm (fabricant basé à Laval 53, marque Le Mistral)
Contacts clés dans le réseau ESF (mettre SVP le référent de la fiche en copie de la demande) :
Adresse e-mail (+nom si le e-mail n'est pas explicite)
Contacts clés hors réseau ESF (il est souhaitable de coordonner les contacts avec le référent de la fiche) :
Uniquement le nom + (Pays)
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La bibliothèque de référence de la fiche
Nom du document
Format
Bref résumé
Auteur
Date
Performances de
pompage des éoliennes
Oasis
Tableau
1 page
A4
Tableau pour un dimensionnement estimatif: débit pompé selon
hauteur de pompage, vitesse moyenne du vent et diamètre de
l'éolienne
ECOLAB
ENERGIES
2006
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