Un réverbère bien dans le vent

Un système de production d'électricité destiné à l'éclairage public fait entrer l'éolien dans la ville.

L'entreprise Expansion et Développement lancera ce trimestre une présérie de son candélabre Windela fonctionnant en autarcie grâce à l'utilisation d'énergies renouvelables (éolien et solaire). L'électricité nécessaire est produite en grande partie par deux turbines à axe vertical (architecture Savonius et Darrieus). La première a un seuil de démarrage adapté aux vents faibles (vitesse inférieure à 3 m/s), alors que la seconde atteint un rendement maximum avec un vent fort. Constituées chacune de trois pales, pour un diamètre maximal de 1 mètre, elles fournissent une énergie d'environ 600 W à 650 t/mn avec un vent de 15 m/s (100 watts avec un vent de 8 m/s). Le système résiste à des vents de 200 km/h, il se freine et se coupe automatiquement au-dessus d'une vitesse de 20m/s et son niveau sonore est de 12 dB. Les pales entraînent une génératrice de type alternateur multipôle « bru-shless » (sans balais) produisant un courant alternatif inférieur à 30 volts.

Le stator comprenant les bobinages induits est directement fixé sur l'axe de l'éolienne, ses pôles sont inclinés afin de faciliter le démarrage par vent faible et son design a été optimisé pour réduire les frictions. Le rotor externe est composé d'aimants permanents de type néodyme-fer-bore à très forte induction. L'unité est enchâssée dans un carter en aluminium étanche pour la protéger des intempéries. Un convertisseur d'énergie transforme la production de l'aérogénérateur en courant continu et convertit le courant triphasé en monophasé. Ce module de contrôle assure l'alimentation et l'optimisation de la source lumineuse en fonction de la clarté ambiante. Il régule les cycles de charge et de décharge des batteries.

Celles-ci, situées dans le pied du mât et accessibles de façon sécu- risée, sont au nombre de quatre de 12 V-100Ah chacune, procurant ainsi 4,8 kWh. Elles peuvent être de technologie conventionnelle plomb-acide (50Wh/kg) ou adaptées à des contraintes plus sévères avec la technologie lithium polymère (120Wh/kg).

Quatre nuits d'éclairage en réserve

Ces accumulateurs permettent d'emmagasiner l'énergie pour quatre nuits d'éclairage en l'absence de tout apport extérieur. Un panneau solaire procure une énergie photovoltaïque additionnelle de 200W/h, permettant de palier partiellement le manque éventuel de vent.

La vasque éclairante est équipée d'une matrice de 42 diodes électroluminescentes (LED) à longue durée de vie (100 000 heures). Celles-ci consomment 84W, soit 840Wh pour une nuit de 10 heures et pro-curent une intensité lumineuse de 57 lumens par watt. L'éclairage produit est blanc. Chacune des LED est orientée avec précision de façon à éclairer une surface au sol de 25 x 6 mètres. Elles sont câblées en parallèle/série et alimentées sous une tension moyenne de +48V. Chacune est implantée sur un circuit imprimé individuel supportant une optique. Le module de contrôle réalise également la synchronisation de l'allumage d'un groupe de lampadaires, et détecte les pannes ou dysfonctionnements des différents organes. Les données peuvent être envoyées par radio aux techniciens de maintenance.

Expansion et Développement est une société créée en 1999 qui s'est orientée depuis 2006 vers le conseil et l'innovation en matière de dévelop- pement durable. .