Article Fabrication d’une mini-éolienne

Je vais vous présenter dans cet article, une façon simple de construire une petite éolienne.

Il existe de nombreux sites internet sur le sujet, dans les bonnes références on peut nommer les éoliennes piggott qui sont devenues une référence dans la construction d’éolienne domestique.

L’éolienne que je vous propose de construire ici, n’est pas une éolienne qui vous apportera lautonomie énergétique .  Elle pourra par contre, être utilisée pour éclairer un abri de jardin, une serre ou une petite yourte

  • Outils

Les indispensables :

perceuse

disqueuse

décapeur thermique

pince à riveter

fer à souder

scie sauteuse

multimètre (V)

  • Réalisation

Schéma détaillé, les numéros se retrouvent dans l’article. Pour apprécier l’article, je vous conseille d’imprimer le schéma et de lire l’article en vous appuyant du schéma.

  • Les pales (1)

Au nombre de 6, elles sont réalisées en PVC. Pour leurs réalisation, il faut récupérer environ 50cm de gouttière en PVC. Après avoir réalisé un patron de pale en papier, on trace le contour de chaque pales sur la gouttière puis on les découpes à l’aide d’une disqueuse.

Les 6 pales ainsi découpées puis ébavurées, on peut réaliser le moyeux de maintien central (6). Il sera découpé dans une plaque en aluminium de 5mm ou tout autre métal inoxydable. On trace un hexagone dont les cotés auront la largeur des pales.

On tracera également 6 pattes de 3cm par 1cm sur chaque coté de l’hexagone, pour riveter les pales sur le moyeux en alu.

Pour découper, on utilisera une scie sauteuse avec une lame spéciale métaux.

Une fois terminé, on peut riveter les pales sur le moyeu à l’aide de 2 rivets pop par pales.


  •  Équilibrage :

Équilibrage des pales

L’équilibrage des pales est une étape très importante. Un mauvais équilibrage peut provoquer la destruction de l’éolienne par vibration.

On place l’ensemble pales-moyeux sur l’axe du moteur et on regarde si les pales tournent toutes seules. Si c’est le cas, on laisse les pales finir de tourner puis on perse un trou en haut du moyeu en aluminium. On visse ensuite un boulon dans ce trou puis on regarde le changement. Si les pales tournent toujours, on recommence l’opération.


  • Le générateur (2)

Exemples de moteurs pas à pas

L’inconvénient de la génératrice alternative est que le courant doit être redressé en courant continu avant d’être utilisé.

Le moteur pas à pas est un moteur que l’on retrouve dans les imprimantes ou dans les scanners. Il se trouve être une génératrice très efficace pour une éolienne.

Pour en trouver on démontera une imprimante usagée, trouvable chez Emmaüs ou dans le grenier des voisins !

les moteurs pas à pas sont reconnaissables par leur centre en plastique.

Pour relier les pales au générateur, il faut utiliser un moyeu porte hélice (7), utilisé en aéromodélisme . On les trouves dans les magasins spécialisés (conrad, topmodel, éol) . Il faut bien faire attention de choisir le bon diamètre, par exemple si l’arbre du générateur est de 3mm, il faudra choisir un moyeu porte hélice D3 mm.

  • le bâti (3)

Il est composé de 2 parties, le coffre (3) qui renferme le générateur et le pivot (8) qui permet à l’éolienne de tourner pour s’orienter face au vent.

Pivot avec la roue de roller

 

– Le coffre en plastique est issu d’un ventilateur d’intérieur sur pied.

Le couple est la pièce en bois citée derrière le générateur

 –

  • la queue (4)

La queue est constituée de 2 parties, la dérive et la tige (4). La dérive est découpée dans une planche en contre-plaqué de 5mm à l’aide d’une scie sauteuse pour une forme arrondie ou d’une scie égoïne pour les formes rectilignes. La forme n’a pas beaucoup d’importance, il suffit simplement qu’elle soit suffisamment grande pour orienter l’éolienne dans le sens du vent (env. 20cm x20cm)

La tige qui relie la dérive au bâti doit être rigide résistante et légère. j’ai utilisé un arceau de tente en carbone. Pour fixer la dérive à la tige, on maintient les 2 éléments en place (avec des colliers plastiques par exemple) puis on les colle avec de la résine epoxi (vendu en grande surfaces).

Pour relier la tige au bati, on perse un trou légèrement plus petit que la tige dans la roue de roller (bien dans l’axe du générateur) puis on enfonce en force la tige dans la roue.

  • Mat (5)

Le mat présent sur les photos, est constitué d’un pied de tente canadienne.

Si on ne dispose pas de cette pièce :

Il faut trouver une tige (10) qui rentre dans les roulements à billes de la roue de roller avec un petit jeu.

Ce jeux sera comblé par de la gaine thermos-rétractable (vendue en mag. de bricolage) pour isoler la tige des roulements à billes (gaine représentée en vert fluo sur le schéma).

Cette tige étant très fine, il convient de la fixer dans un tube de diamètre plus important qui maintiendra fermement l’éolienne au sol. La liaison entre ces deux éléments devra être isolée pour permettre à la partie électronique de fonctionner correctement.

On pourra alors utiliser un manchon en plastique (11), du caoutchouc ou encore un bouchon en liège taillé sur mesure.

La connexion entre l’éolienne et le mat constitue la partie la plus délicate à traiter. On peut relier l’éolienne directement au mat avec un câble mais celui-ci risque de s’enrouler autour du mat et bloquer l’éolienne lorsque le vent tourne.

La solution adoptée ici consiste à faire passer le courant dans le mat comme illustré sur le schéma ci dessous.

Pour réaliser le premier pôle, on va utiliser la tige centrale (10).

Afin de faire passer le courant du générateur à la tige, on utilise une lamelle métallique souple (12) vissée dans le couple (9).

La languette, issue d’une pile plate 4,5V, est mise en forme par pliage pour créer un effet ressort. Celle ci devra être en contact permanent avec la tige (10) pour assurer le passage du courant. Pour récupérer l’électricité en fin de tige, on perse un trou dans le bas de la tige puis on y enfonce en force un câble électrique (ou on le soude si le fer à souder est assez puissant). Si la tige (10) est facilement démontable, on la retire pour percer le trou afin d’y insérer le câble. Si la tige ne peut pas s’enlever facilement, il faut percer un premier trou dans le tube (5) de 8mm environ, puis on perce un trou de 2mm dans la tige (10).

On procède alors à un étamage du fils électrique à enfoncer dans le trou de 2mm. Pour assurer son maintien, on veillera à ce qu’il rentre en force (à l’aide d’un tournevis) pour s’assurer qu’il restera durablement en position.

Pour réaliser le second pôle, on va utiliser le roulement inférieur (13). On perse un trou dans la roue de roller pour y introduire un fil électrique. Le perçage doit arriver à fleur du roulement à bille. Le fil doit toucher le roulement pour assurer la bonne circulation électrique. Pour récupérer le courant, on colle une rondelle (14) avec de la résine epoxi au sommet de la tige. Avant le collage, on soude un fil électrique sur cette même rondelle. Le roulement repose toujours sur la rondelle et permet une bonne conduction qu’elle que soit l’orientation de l’éolienne.

Le mat est un pied de barnum en acier galva. Haubans en corde à linge, et accrochés à des piquets de trente pour les fixer au sol.

Idéal pour poser près de la tente en festival 🙂

Hauteur : 3m

Fixation des haubans, avec des crochets muraux soudés dans le mat. La câble est du fil à linge fixé au crochet par un domino

  • Cône

Le cône, situé au centre des pâles, en plus d’un rôle esthétique, a pour but d’améliorer l’aérodynamisme de l’éolienne. Pour le réaliser, il faut trouver un morceau de plastique relativement souple de 30cm². Il faut également trouver un petit bol en verre ou en terre.

On chauffe le plastique avec un décapeur thermique jusqu’à le rendre mou, puis on appuie le plastique mou sur le verre (avec des gants en cuir pour ne pas se brûler) pour épouser parfaitement la forme du bol. On pourra éventuellement réchauffer les endroits mal formés pour obtenir une forme presque identique au bol original.


Pour découper la forme en plastique on utilise une disqueuse ou une scie à métaux puis on ponce les bords avec une lime ou du papier de verre.

Pour fixer le cône sur le moyeu central des pales, on peut

utiliser un pistolet à colle. L’avantage et qu’il sera possible de décoller facilement le cône en réchauffant la colle, au décapeur thermique par exemple, ou utiliser une vis, elle-même vissée dans le moyeux porte hélice (trou et taraudage).

  • Électronique

Il vous faut disposez d’une vieille lampe à manivelle qui ne tient plus la charge, pour utiliser son circuit électronique. Son circuit est constitué d’une génératrice alternative (que l’on actionne avec la manivelle), d’un pont de diodes pour redresser le courant, d’un régulateur de tension pour alimenter les led (3 en général) et d’une pile bouton rechargeable de 3,6V.

Il faut alors couper les fils de la génératrice intégrée à la lampe, pour raccorder ces mêmes fils à la génératrice de l’éolienne.

Une génératrice alternative trouvée sur une imprimante, comporte en générale 5 ou 6 fils. Nous aurons besoin uniquement de 2 fils.

Pour les choisir, on fixe l’arbre central de la génératrice à une perceuse, puis on allume la perceuse.

ATTENTION à bien fixer la génératrice pour ne pas que celle-ci tourne au rythme de la perceuse !

On utilise un multimètre afin de repérer les 2 fils où la tension est la plus élevée lorsque le moteur tourne (si la perceuse dispose d’un variateur, on mettra celui-ci au minimum car le générateur n’a pas besoin de tourner très vite pour créer une tension).

->Cette étape nous permet également de voir le bon fonctionnement de la génératrice choisie, ainsi que la tension que l’on peut espérer obtenir une fois l’éolienne achevée.

Une fois la génératrice de l’éolienne soudée à la place de celle de la lampe à manivelle , on peut s’occuper des led. Il est possible d’en rajouter en plus des 3 qui sont sur la lampe. Pour cela, on dessoude la led centrale, que l’on remplace par 2 longs fils. On pourra ensuite souder une vingtaine de led en parallèle sur ces 2 mêmes fils en faisant attention à bien respecter leurs polarités (dans un sens ça marche , dans l’autre non! )

Il est possible d’éloigner les led d’une dizaine de mètres du circuit électronique, en utilisant un câble d’une section minimum de 1,5mm. On pourra ainsi répartir les led dans la pièce à éclairer.

Pour disposer d’une plus grande autonomie, on peut remplacer la batterie de la lampe à manivelle par 3piles (3,6V) soudées en série, et mis à la place de la pile bouton de la lampe. Ainsi les piles pourront se recharger dans la journée pour augmenter l’autonomie de la lampe le soir venu.

  • Peinture

En plus de la rendre plus jolie, elle a aussi un rôle de protection contre le soleil.

  • Budget

Si vous parvenez à récupérer un maximum d’éléments hormis le moyeu porte hélice, il vous en coûtera une dizaine d’euro. Si vous achetez la gouttière pour les pales, une plaque en alu pour le moyeu central, du contre-plaqué pour la dérive et le couple, un tube acier inoxydable pour le mat etc.. il vous en coûtera environ 40€.

Voila !!!!!! Pour plus de détails ou de photos, contactez moi : atelierdepeyo@gmail.com

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Catégories : Eolienne | Étiquettes : , , | 20 Commentaires

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20 réflexions sur “Article Fabrication d’une mini-éolienne

  1. Merci pour le partage ! Je me suis permis de mettre un lien vers cette page sur mon blog : http://alternativeslibresblog.wordpress.com/eoliennes/ (avec aussi la remorque et le lave-linge).
    A+

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  2. justicia

    bonjour je suis. moniteur d’atelier dans un centre pour enfants , a magnac laval, j’ai telecharger vos documents , mais auriez-vous d’autres documents ,surtout sur les branchements electriques merçi d’avance, alain justicia

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  3. pm

    Sympa le partage au moment ou l’énergie électrique est hors de prix fournissons nous même ce que l’on peut à moindre frais car on nous rends esclave de toutes les énergies fuel comme élect on est revenu au temps de l’asservissement comme au temps des rois merci Robin du vent.

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  4. Georges

    merci pour le partage
    ça va aider mon frère qui me l’a demandé depuis des années
    il est quelque part à Madagascar…
    merci encore
    C’est très sympa!

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  5. Salut, super sympa ce tuto !

    Pourquoi ne pas utiliser directement un moteur continu pour générer le courant?

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    • Hello,
      Je n’utilise pas de moteur à courant continu car leur vitesse nominale est très élevé, soit pour une tension importante il faut une vitesse de rotation très élevé.
      Il nécessite donc un multiplicateur de vitesse car les pales de l’éolienne ne tournes pas  »très vite » sous peine d’exploser par force centrifuge.
      Un moteur pas à pas produit une tension forte avec peu de vitesse, au détriment du courant certes ! Très suffisant pour alimenter des LEDs (courant faible)
      Voila !
      @ bientôt
      peyo

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  6. Coucou,
    J’avais une lampe dynamo sous la main, je l’ai donc démonté et découvert des composants très similaires aux tient. Par contre après quelques mesures, j’ai constaté que la tension en sortie du petit moteur était continue… les diodes serait donc uniquement là pour réguler la tension à l’entrée des led et visiblement aux bornes de la pile. Ce n’est pas si étonnant puisque la lampe dispose (comme la tienne) d’engrenages pour augmenter la vitesse de rotation.
    D’ailleurs la tension qui arrive aux bornes de la pile n’est pas très bien régulée, certes mieux qu’aux bornes du moteur mais ça m’inquiète pour la santé de la batterie que je voudrais y brancher :/

    Qu’as tu mesuré en sortie du « gros » moteur de perceuse? (intensité + tension)
    Je pense que les résistances seraient également à changer pour protéger les led 😉

    a+

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  7. Hello,
    Les diodes sont normalement montées en pont de diodes ou sous la forme d’un composant équivalent car c’est prévu pour droitier, ou gaucher. (pour une fois!)
    Je m’explique, tu peux tourner la manivelle dans les deux sens (+ dans un sens, – dans l’autre) donc la tension sera toujours redressé en sortie de génératrice.
    Les diodes ne sont pas capables de réguler une tension, mais c’est bien les résistances qui s’en charges.
    Pour ta batterie, la variation de tension n’est pas très gênante sauf pour une batterie au litthium, les LEDs sont bien plus fragiles que la batterie !
    Pour les mesures, je suis à 120mAh et une tension d’environ 19V pour un régime constant modéré (je serai pas te dire exactement mais de l’ordre de 4 ou 5 tours par secondes. (tout dépend de ta génératrice en faite..)

    Voila j’espère t’avoir éclairé un peu, hésite pas au besoin !!

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  8. Bravo pour cette page claire et bien réalisée. Je signale aux curieux qui souhaite en savoir plus sur les éoliennes Piggott citée dans l’article l’existence de l’association francophone des auto-constructeurs d’éoliennes appelée TRIPALIUM. http://www.tripalium.org

    et également un lien présentant les éoliennes Piggott et la philosophie de son concepteur : http://alizes.jimdo.com/monter-un-projet/eolienne-piggott/

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  9. galibert jean pierre

    merci et bravo c’est tres clair a tu les criitères pour une eolienne qui débiterai 300 A 400 WATTS merci d’avance

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    • Bonjour Jean Pierre, si tu veux une telle puissance, je te conseil de te renseigner sur les éoliennes Piggott.. tu peux aller voir sur le site  »Tripalium ».
      Pour ma part, je ne construis pas d’éolienne de puissance élevé.
      Bricol’ment
      peyo

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  10. Pingback: Mini Eolienne | lwtch

  11. Deyris Jean Yves

    Bonjour,
    J’ai trouvé dans votre « atelierdepeyo » la description de la fabrication d’une éolienne
    Je suis actuellement (bénévole) chargé de mettre en place 4 espaces pour le village Alternatiba Béarn qui se tiendra les 27 et 28 juin prochains à Billère (près de Pau). Ce sont les espaces Urbanisme, Habitat, Déplacements et Energie
    Je souhaiterai pouvoir converser avec vous par téléphone. Possible ?
    si oui, fixez moi une date et heure à votre convenance; je suis assez libre (retraité)
    cordialement, jean yves deyris

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  12. jean

    Bonjour je trouve votre éolienne bien grosse juste pour allumer des leds ? je suis en, train d’en fabriquer une beaucoup plus petite, donc je me pose des question, c’est possible de recharger une batterie de 12v de voiture avec ces moteurs pas a pas ?

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    • Bonjour, Oulala non,ce n’est pas possible, l’intensité est très faible, l’éolienne est certes imposante mais c’est par ce que le couple du moteur pas à pas est aussi assez imposant.. mauvais rendement je pense..

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  13. abdou

    bonjour monsieur, tout d’abbord je souhaitais vous dire que j’etais tres admiratif de votre travail et votre ingéniosité je vous suis de tres pres.
    j’avais juste une petite question par rapport a la generatrive , je suis en école d’ingénieur et on nous demande de fabriquer une éolienne, or, je ne m’y connais pas en electricité, je souhaitais savoir comment choisir mon moteur, j’ai demonté plusieurs moteur mais tous ne fonctionnent qu’à très grande vitesse (moteur 12v d’aspirateur portable, rasoir electrique, moteur de lecteur CD)

    j’en ai un 4eme que j’ai recuperé d’un radiateur soufflant, je pense que c’est un moteur a courant alternatif, est ce qu’a votre avis il peut fonctionner? si je met les diodes etc?

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  14. Bonsoir Abdou,
    Pour le moteur alternatif, il ne fonctionnera que si il possède des aimants permanents, autrement il faudra alimenter l’induction (rotor) et là.. ça se complique!
    En plus les moteurs alternatifs tournent vites, 1500 à 5000 tour/min donc même problème que les petits moteur, l’idéal est de démultiplier la vitesse avec des engrenages.. comme sur les vraies éoliennes.. ou des gros moteurs pas à pas (machines à commandes numérique) mais c’est rare. sela tournent plus lentement.
    Au plaisir
    peyo

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  15. Pingback: La politique énergétique française | L'étoile du marin

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