Les moulins à vent millénaires de Nashtifan

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Les moulins à vent de Nashtifan en Iran pourraient être les plus vieux du monde. Construits en l'an 620, certains de ces moulins fonctionnent encore aujourd'hui et sont utilisés pour moudre le grain ou pomper l'eau.

Contrairement aux moulins européens, ils sont constitués d’une éolienne à axe vertical confinée à l’intérieur d’une enceinte en argile.


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a écrit : En revanche, l'intérêt du moulin (ou de l'éolienne) à axe vertical c'est qu'on n'a pas à l'orienter en fonction du vent, pour qu'il fonctionne, et qu'on n'a pas besoin d'engrenage de renvoi d'angle pour faire tourner la meule. Ce sont deux choses qui m'avaient impressionnées en visitant un moulin à vent en fonctionnement : le meunier doit surveiller la direction du vent et orienter l'hélice du moulin face au vent (en faisant tourner la charpente qui contient l'arbre de l'hélice, si c'est un moulin construit en pierres, mais c'est parfois tout le moulin qui tourne s'il est construit dans un matériau plus léger), et il y a d'énormes roues dentées pour que l'axe horizontal de l'hélice fasse tourner les meules de pierre autour d'un axe vertical. Donc pour le moulin à axe vertical, pas besoin de changer l'orientation en fonction du vent, il tourne tout le temps, et la meule (ou la génératrice si c'est pour produire de l'électricité, ou la pompe si c'est pour pomper de l'eau) peut être fixée directement en bas au bout de l'axe. C'est une conception plus simple et donc ce n'est pas étonnant que ce soit la plus ancienne, avant qu'il y ait eu des perfectionnements. C'est d'ailleurs toujours le principe utilisé sur la plupart des anémomètres : le petit rotor qui porte 3 coupelles mesure le vent quelle que soit sa direction, sans avoir besoin d'une girouette ou un autre système pour le placer en fonction du vent. Afficher tout Maintenant on fait de super anémomètres acoustiques qu'on appelle des capteurs de vent à ultrasons (ou à résonance): pas de pièce mécanique en rotation, facile à dégivrer, résistant à des vents très violents et de petite taille.

a écrit : Maintenant on fait de super anémomètres acoustiques qu'on appelle des capteurs de vent à ultrasons (ou à résonance): pas de pièce mécanique en rotation, facile à dégivrer, résistant à des vents très violents et de petite taille. C'est bien pourquoi je disais "la plupart". Les anémometres à ultrasons sont très utiles dans des conditions difficiles mais ils n'ont pas supplanté les anémometres à coupelles qui remplissent encore très bien leur rôle dans la plupart des applications. De même que la technologie permet de fabriquer des télémétres à laser mais ils n'ont pas remplacé les mètres à ruban !

a écrit : C'est bien pourquoi je disais "la plupart". Les anémometres à ultrasons sont très utiles dans des conditions difficiles mais ils n'ont pas supplanté les anémometres à coupelles qui remplissent encore très bien leur rôle dans la plupart des applications. De même que la technologie permet de fabriquer des télémétres à laser mais ils n'ont pas remplacé les mètres à ruban ! Afficher tout Oui tu as tout fait raison. La meilleure technologie disponible n’est pas toujours la plus appropriée. Un peu comme les vieux moulins de l’anecdote encore en utilisation pour certains (ou alors c’est pour les touristes mais ça n’empêche qu’ils tournent toujours).

a écrit : Oui tu as tout fait raison. La meilleure technologie disponible n’est pas toujours la plus appropriée. Un peu comme les vieux moulins de l’anecdote encore en utilisation pour certains (ou alors c’est pour les touristes mais ça n’empêche qu’ils tournent toujours). De même il existe encore quelques moulins qui pompent l'eau aux Pays-Bas mais c'est anecdotique et ils sont entretenus pour le folklore, l'eau est maintenant relevée dans la très grande majorité des cas par des pompes électriques et c'est bien dommage car les moulins utilisaient naturellement une énergie renouvelable. Les pompes électriques n'ont pas besoin qu'il y ait un gardien pour les orienter en fonction du vent, sont plus faciles à entretenir, peuvent fonctionner quand on le veut et pas quand le vent le décide, occupent moins de place au sol et ne sont pas dérangées par de la construction de bâtiments élevés à proximité.

a écrit : Mais alors, pourquoi l'axe vertical est meilleur que l'horizontale ? J'aurai aimé que tu précises "meilleur" en quoi.

Si tu parles de rentabilité de production, c'est parce que les éoliennes à axe horizontal (les plus couramment utilisées ) peuvent actuellement atteindre une hauteur proche de 250 mètres (mat + pâle verticale vers le haut). ...et plus une éolienne est haute, plus elle est apte à capter le vent.
De plus le profilage des pales, imitées des recherches sur les ailes d'avions, permet aujourd'hui d'obtenir une production électrique à partir de vents faibles.
Je m'explique: quand le vent souffle, il ne souffle pas à la même vitesse proche du sol, qu'à 50 mètres, 100 mètres, 150 mètres, etc... plus tu grimpes, plus il souffle fort, et c'est justement ce qui est recherché, car c'est avant tout CE "déséquilibre" de forces du vent (par paliers), qui va pousser la pale située au plus haut, afin d'entraîner tout le mécanisme rotatif. Cette pâle va recommencer à descendre, mais le relais est repris par la seconde qui monte, puis la troisième, et de nouveau la première qui a effectué un tour entier. Etc..etc...
Sur une éolienne à axe vertical, arriver à une hauteur de 100, 150 mètres de hauteur ou plus, est techniquement difficile, car il faut arrimer des haubans (câbles d'acier).
Les éoliennes à axe vertical, sont surtout de type Darrieus.
Voici un bon lien qui la présente, donne ses avantages... Et ses inconvénients, dont celui d'une monitorization au démarrage.
enerlice.fr/2017/04/06/savoir-leolienne-darrieus/

a écrit : J'aurai aimé que tu précises "meilleur" en quoi.

Si tu parles de rentabilité de production, c'est parce que les éoliennes à axe horizontal (les plus couramment utilisées ) peuvent actuellement atteindre une hauteur proche de 250 mètres (mat + pâle verticale vers le haut). ...et plus u
ne éolienne est haute, plus elle est apte à capter le vent.
De plus le profilage des pales, imitées des recherches sur les ailes d'avions, permet aujourd'hui d'obtenir une production électrique à partir de vents faibles.
Je m'explique: quand le vent souffle, il ne souffle pas à la même vitesse proche du sol, qu'à 50 mètres, 100 mètres, 150 mètres, etc... plus tu grimpes, plus il souffle fort, et c'est justement ce qui est recherché, car c'est avant tout CE "déséquilibre" de forces du vent (par paliers), qui va pousser la pale située au plus haut, afin d'entraîner tout le mécanisme rotatif. Cette pâle va recommencer à descendre, mais le relais est repris par la seconde qui monte, puis la troisième, et de nouveau la première qui a effectué un tour entier. Etc..etc...
Sur une éolienne à axe vertical, arriver à une hauteur de 100, 150 mètres de hauteur ou plus, est techniquement difficile, car il faut arrimer des haubans (câbles d'acier).
Les éoliennes à axe vertical, sont surtout de type Darrieus.
Voici un bon lien qui la présente, donne ses avantages... Et ses inconvénients, dont celui d'une monitorization au démarrage.
enerlice.fr/2017/04/06/savoir-leolienne-darrieus/
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Je m'attendais à quelque chose de plus technique que l'altitude.
Du coup, à altitude égale, laquelle offre les meilleurs résultats de rentabilité ?

a écrit : Je m'attendais à quelque chose de plus technique que l'altitude.
Du coup, à altitude égale, laquelle offre les meilleurs résultats de rentabilité ?
Je dirais a priori que les éoliennes à axe vertical seront toujours moins performantes parce qu'il y a toujours une aile qui doit remonter face au vent pendant qu'une autre est poussée par le vent, alors que dans une éolienne à axe horizontal, toutes les ailes travaillent dans la bonne direction en permanence. Des conceptions optimisées ont permis de réduire cet inconvénient pour les éoliennes à axe vertical mais on ne pourra jamais le supprimer complètement. D'autre part ce n'est pas négligeable non plus que le vent est plus fort en altitude : il est freiné par le contact avec le sol, au niveau du sol et les différentes couches d'air se freinent jusqu'à avoir un effet important jusqu'à plusieurs dizaines de mètres au dessus du sol.

a écrit : Je dirais a priori que les éoliennes à axe vertical seront toujours moins performantes parce qu'il y a toujours une aile qui doit remonter face au vent pendant qu'une autre est poussée par le vent, alors que dans une éolienne à axe horizontal, toutes les ailes travaillent dans la bonne direction en permanence. Des conceptions optimisées ont permis de réduire cet inconvénient pour les éoliennes à axe vertical mais on ne pourra jamais le supprimer complètement. D'autre part ce n'est pas négligeable non plus que le vent est plus fort en altitude : il est freiné par le contact avec le sol, au niveau du sol et les différentes couches d'air se freinent jusqu'à avoir un effet important jusqu'à plusieurs dizaines de mètres au dessus du sol. Afficher tout Ce n'est pas si simple que ça non plus.

Si tu regardes le vent en montagne, il a plutôt tendance à accélérer en arrivant près du sol (de la montagne en question) par effet Venturi. Quand tu fais du parapente, ce vent ascendant est bien utile pour remonter. Et quand le vent s'engouffre dans une vallée, il accélère également fortement en gardant un débit constant.

Sur sol plat, la vitesse du vent augmente effectivement quand on monte en altitude (légèrement en réalité). Mais il peut être tout aussi intéressant de mettre une "petite" éolienne sur une colline qu'une "grande" éolienne sur sol plat. L'ensemble des paramètres doit être étudié avec soin.
Un autre paramètre qui nous intéresse sur le sujet est justement la variation de la vitesse du vent entre le haut de l'éolienne et le bas. C'est pourquoi on calcule toujours un coefficient alpha concernant la rugosité du terrain. Si l'exposant α est faible, la variation de la vitesse de vent avec l'altitude est faible. Cela permet de diminuer l'usure des pales et du moteur lié à des contraintes de variations de vitesse.
Enfin, n'oublions pas qu'une éolienne sera toujours (et malheureusement) limitée à un rendement de 16/27 par la limite de Betz (environ 59%).

Le rotor de Savonius est un bon exemple d'éolienne verticale optimisée.

a écrit : Ce n'est pas si simple que ça non plus.

Si tu regardes le vent en montagne, il a plutôt tendance à accélérer en arrivant près du sol (de la montagne en question) par effet Venturi. Quand tu fais du parapente, ce vent ascendant est bien utile pour remonter. Et quand le vent s'engouffre dans une v
allée, il accélère également fortement en gardant un débit constant.

Sur sol plat, la vitesse du vent augmente effectivement quand on monte en altitude (légèrement en réalité). Mais il peut être tout aussi intéressant de mettre une "petite" éolienne sur une colline qu'une "grande" éolienne sur sol plat. L'ensemble des paramètres doit être étudié avec soin.
Un autre paramètre qui nous intéresse sur le sujet est justement la variation de la vitesse du vent entre le haut de l'éolienne et le bas. C'est pourquoi on calcule toujours un coefficient alpha concernant la rugosité du terrain. Si l'exposant α est faible, la variation de la vitesse de vent avec l'altitude est faible. Cela permet de diminuer l'usure des pales et du moteur lié à des contraintes de variations de vitesse.
Enfin, n'oublions pas qu'une éolienne sera toujours (et malheureusement) limitée à un rendement de 16/27 par la limite de Betz (environ 59%).

Le rotor de Savonius est un bon exemple d'éolienne verticale optimisée.
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Pour une fois que j'essayais de faire une réponse simple...

a écrit : Pour une fois que j'essayais de faire une réponse simple... Tu marques un point. ^^

a écrit : Je m'attendais à quelque chose de plus technique que l'altitude.
Du coup, à altitude égale, laquelle offre les meilleurs résultats de rentabilité ?
Bon, des gens encore plus calés que moi sur le sujet, ont apporté les réponses.

En tout cas, même si des personnes pensent que le solaire et l'éolien n'ont pas de futur énergétique fiable, il faut se rendre à l'évidence que ces énergies vertes ont le vent en poupe.
2020: 43,6% de l'électricité consommée en Espagne, a été fournie par les renouvelables. C'est un record !
Quant au bilan carbone, il n'a jamais été aussi bon: les 2/3 de cette électricité a été produite, sans émission de gaz à effet de serre. (CO2).

a écrit : Bon, des gens encore plus calés que moi sur le sujet, ont apporté les réponses.

En tout cas, même si des personnes pensent que le solaire et l'éolien n'ont pas de futur énergétique fiable, il faut se rendre à l'évidence que ces énergies vertes ont le vent en poupe.
2020: 43,6% de l
'électricité consommée en Espagne, a été fournie par les renouvelables. C'est un record !
Quant au bilan carbone, il n'a jamais été aussi bon: les 2/3 de cette électricité a été produite, sans émission de gaz à effet de serre. (CO2).
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Que veut dire ta dernière phrase ?

a écrit : Que veut dire ta dernière phrase ? Que 66,9% de l'électricité produite en 2020, en Espagne, a été générée sans émission de gaz à effet de serre, durant cette même production.

Dans l'opposé, l'utilisation du charbon comme combustible pour la production d'électricité, a encore été rabaissé de 60%, par rapport à 2019. La part du charbon dans le mix énergétique Espagnol, n'est plus que de... 2%.

Alors oui, @Tybs... Je ne suis pas sans savoir qu'un bilan carbone pour la production d'un Kwh, ne peut pas être de 0, car il faut également tenir compte de toute la dépense énergétique (pas forcément renouvelable ) nécessaire pour la construction de l'infrastructure en soi.
Néanmoins, il me semble que le pays où je réside, fait l'effort de "decarboniser", pour le moins dans la production de son électricité.
L'objectif à 2030, est maintenant d'arriver à une production électrique de 74%, libre d'émission de CO2.

Ah, et contrairement au topic Espagnol de "Sol y playa", c'est l'éolien qui arrive en tête de production: 21,7% de toute l'électricité produite. Le solaire ne couvre encore que... 6,1%.

a écrit : Que 66,9% de l'électricité produite en 2020, en Espagne, a été générée sans émission de gaz à effet de serre, durant cette même production.

Dans l'opposé, l'utilisation du charbon comme combustible pour la production d'électricité, a encore été rabaissé de 60%, par rapport à 2019. L
a part du charbon dans le mix énergétique Espagnol, n'est plus que de... 2%.

Alors oui, @Tybs... Je ne suis pas sans savoir qu'un bilan carbone pour la production d'un Kwh, ne peut pas être de 0, car il faut également tenir compte de toute la dépense énergétique (pas forcément renouvelable ) nécessaire pour la construction de l'infrastructure en soi.
Néanmoins, il me semble que le pays où je réside, fait l'effort de "decarboniser", pour le moins dans la production de son électricité.
L'objectif à 2030, est maintenant d'arriver à une production électrique de 74%, libre d'émission de CO2.

Ah, et contrairement au topic Espagnol de "Sol y playa", c'est l'éolien qui arrive en tête de production: 21,7% de toute l'électricité produite. Le solaire ne couvre encore que... 6,1%.
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Même si je te rejoins pour dire que la neutralité carbone n’existe pas, je ne voulais pas polémiquer et ne comprenais simplement pas le chiffre de 2/3 par rapport au 43,6%. Merci pour les explications.

a écrit : Même si je te rejoins pour dire que la neutralité carbone n’existe pas, je ne voulais pas polémiquer et ne comprenais simplement pas le chiffre de 2/3 par rapport au 43,6%. Merci pour les explications. Pardon, mille pardon.
J'aurai dû préciser que cette différence provient du fait que l'énergie nucléaire (+ou- 23% de l'électricité totale produite) entre dans le 66,9% qui n'émet pas de CO2, même si le nucléaire n'est pas considéré comme une source d'énergie renouvelable.

Donc: 43,6% de renouvelable sans émission de CO2 + le (+ou-) 23% du nucléaire, mènent à 66,9%.
Le reste: cogénération, cycle combiné, incinérateurs, et importation (1,4% du total)