Une éolienne est une structure composée :

· D’un mât : structure sur laquelle repose le rotor.

· D’un rotor : composé des pâles, relié à la nacelle par le moyeu.

· D’une nacelle : abrite les différents composants de l’éolienne (système électronique, mécanique, etc.).

· D’un coffret électrique à la base de l’éolienne pour la réinjection dans le circuit électrique.

Lorsque la force du vent est suffisante, avec une vitesse minimale comprise entre 10 et 15 km/h, les hélices se mettent à fonctionner et font tourner le rotor auquel elles sont attachées. La force du vent augmente avec la hauteur mais il existe une limite mécanique du système.

Afin de maintenir une vitesse constante et maximale des hélices, un calculateur permet de donner la meilleure orientation aux pâles. Plus les pâles sont perpendiculaires à la direction du vent et plus la performance du système est grande.

Plus la surface de contact entre l’air et les pâles est grande, plus la force motrice et donc la puissance de l’éolienne est grande. Ceci implique que les infrastructures deviennent de plus en plus lourdes et encombrantes.

Le rendement maximal est atteint pour des vents de 50km/h. Au-delà, un système de freinage permet de maintenir une efficacité maximum. Afin d’éviter des dégâts matériels, le système s’arrête lorsque le vent dépasse une vitesse de 90 km/h. La hauteur des éoliennes varie de 10 à 100 m de haut et le diamètre du rotor varie entre 5 et 90 m.

Dans la nacelle, l’hélice entraîne l’arbre de transmission relié à l’alternateur. L’énergie de mouvement lors de la rotation de l’arbre permet de produire un courant électrique alternatif. Une vitesse de 15 tours par minutes n’est pas suffisante pour faire fonctionner correctement l’alternateur, c’est pourquoi un multiplicateur de vitesse est positionné juste avant afin d’augmenter la vitesse de rotation à 1500 tours/minute.

Le transformateur situé à l’intérieur du mât élève la tension du courant électrique pour qu’il soit facilement transportable dans les lignes à moyenne tension du réseau.

Schéma général d’une éolienne