proto petite éolienne "pliboo": revenir à la plus simple façon de fournir l'électricité, sans arduino, sans frein, sans batterie
Description
Ceci est une invitation à participer à l'envie de réaliser ce qui suit. Cette invitation comprend les sous sections: projet, contexte, envie, cas d'utilisation, bénéfices, buts, ...
Projet
Cette proposition concerne le projet de prototype de petite éolienne à axe vertical de type SAVONIUS, incluant tous les aspects d'une petite éolienne: voile; support; génératrice; gestion de l'électricité. Ce projet de prototype porte le nom de code "pliboo". Il est développé dans l'Atelier du C01n, le hackerspace fablab de l'association Labomedia à Orléans (F-45000). Toute personne est invitée à venir voir, participer à ce projet notamment les jeudi après-midi, entre 15h01 et 19h32. Le déroulement de ce développement en l'Atelier du C01n est mis à disposition sur la page dédiée au projet du wiki de Labomedia
Contexte
Au cours de l'année qui vient de s'écouler, nous avons essayé de gérer la production de l'électricité produite par la génératrice. Nous avons abouti à utiliser une Arduino. Celle-ci se met en route directement avec l'électricité produite. Nous avons développé un code pour cette Arduino. Ce code permet de freiner l'éolienne de façon magnétique. Le procédé fonctionne bien. Le code est opérationnel. Il est lié avec un circuit électronique relativement simple. Ce code et le circuit peuvent encore être améliorés. Il est notamment possible d'envisager de mixer le code de freinage, avec un code de gestion de paliers de voltage.
Toutefois, l'utilisation de l'Arduino, consomme du courant. Cela n'est pas trop grave pour des éoliennes captant des surfaces de vent de 1 mètre carré. Mais c'est plus embêtant pour la petite surface de captage de force de vent que nous visons avec notre prototype. Cette petite surface n'est que de 60 cm x 40 cm. Notre objectif est de produire du courant dès que souffle un très faible vent. Mais nous nous sommes aperçu que l'arduino consomme trop de courant à très faible vent, par rapport à la force de rotation que la voile est capable de restituer. L'Arduino freine l'éolienne. À très faible vent, ce frein de l'arduino est trop important. Il empêche de produire le voltage visé.
Envie ou problème à résoudre
Ce problème de consommation de courant de l'Arduino, n'empêche pas de poursuivre l'utilisation de l'Arduino pour développer des dispositifs de gestion des paliers de voltages et pour actionner des freins magnétique. Cependant, il semblerait judicieux de proposer un dispositif qui n'utiliserait pas l'arduino, qui serait très simple, sans frein, ni batterie, quand bien même le rendement serait faible, quand bien même les pertes électriques seraient importantes.
Mon envie, est la suivante: essayer de proposer un premier niveau simplissime de restitution de l'électricité produite, le plus simple possible, pour délivrer 5 sorties de tension (12V, 9V, 6V, 5V, 1.5V), sans stockage, et tant pis si des personnes viennent crier que cela n'est pas optimisé.
Cas d'utilisation visés
Avec ce dispositif simplifié, on pourrait imaginer y brancher directement, des équipements électrique de faibles puissance, soit pour les faire fonctionner directement, soit pour charger leur batterie. Par ailleurs, on pourrait imaginer brancher des batteries pour qu'elles se chargent. Faire fonctionner des moteurs de cultures hydroponiques dans les potagers des particuliers; recharger des batteries de téléphones mobiles; recharger des batteries; etc ..., telles seraient les utilisations possibles.
Proposition
a. Réaliser un circuit simple composé de:
- un pont redresseur en sortie de la génératrice
- 5 circuits LM 317 pour chaque tension visée
- une prise USB pour chaque sortie proposée
- une ou deux diodes zener avec des lampes en guise de résistances pour absorber les tensions supérieures aux tensions limites acceptées par les LM317
On pourrait même envisager de réaliser un circuit de délivrant que du 12 volts, via deux sorties: l'une sous forme de prise allume cigare délivrant du 12 volts; et l'autre sous la forme de deux cosses délivrant du 13.8 volts pour charger une batterie de 12 volts.
Le schéma de principe serait à peu près comme ceci (fixme !):
Dans ce schéma, la difficulté réside dans l'utilisation des diodes Zener montées à l'inverse, pour limiter le voltage dans les LM317 à 40 volts maximum, alors que le voltage de l'éolienne peut varier entre 0 et 240 volts.
Une autre difficulté va être de placer une sorte de "fusible" pour protéger le circuit: sur les fiches de sortie en cas de sur-tension; et en début de circuit en cas de dépassement des 240 volts (ou, en cas de dépassement de ce que peuvent absorber les diodes zener).
b. Encapsuler le tout, dans un boîtier joli pour que cela soit hermétique à la pluie.
Liens / références / discussions
- Voir les réalisations de Mai 2017 sur la page dédiée au projet du wiki de Labomedia
- Discussions possibles sur cette page framagit, ou bien in situ dans l'Atelier du C01n.