Comment limiter les vibrations des éoliennes

Les vibrations malmènent particulièrement les installations éoliennes, ce qui peut poser des problèmes de sécurité. A l’aide d’expériences sur une éolienne de taille réduite, l’Institut Fraunhofer de durabilité des structures et de fiabilité des systèmes (LBF) de Darmstadt (Hesse) a lancé un nouveau projet.

 

Celui-ci vise à rendre la fabrication des éoliennes plus sûre. Pour cela, les vibrations d’une installation vont être analysées pour déterminer les solutions pouvant les réduire de la façon la plus efficace possible. Une des mesures étudiées introduira, à l’aide d’un actionneur, des forces supplémentaires pour compenser la présence des vibrations dans une structure. Ces mesures pourraient prolonger la durée de vie des éoliennes. Un objectif déclaré supplémentaire est l’augmentation des intervalles d’inspection et d’entretien, ce qui pourrait conduire en particulier pour les parcs éoliens offshore à d’importantes économies de coûts.

 

Afin de continuer à développer les technologies de minimisation active et passive des vibrations déjà mises en oeuvre dans ce nouveau domaine de l’éolien, l’Institut Fraunhofer LBF a installé une petite éolienne sur l’un de ses bâtiments. Dans une première étape du projet, les scientifiques vont mener une analyse modale expérimentale (EMA) sur l’éolienne. Celle-ci sera munie de 20 capteurs tridimensionnels et sera mise en vibration par une force déterminée dans diverses positions. L’interprétation des résultats à l’aide d’un modèle numérique permettra de connaître le comportement dynamique de l’éolienne soumise à une charge prédéterminée.

 

Dans un deuxième temps, un capteur d’accélération va être placé au sommet du mât afin de mesurer l’amplitude des vibrations du mât sur une longue durée pendant le fonctionnement. De là, l’excitation due au vent sera déterminée à différentes vitesses de vent et de rotor. A partir de ces résultats, les chercheurs pourront tirer des conclusions sur la façon dont un actionneur doit être dimensionné afin d’introduire suffisamment de force corrective pour réduire les vibrations dans la structure. L’objectif est de construire et tester un tel actionneur.

 

Les vibrations ayant lieu dans les éoliennes agissent également sur l’environnement sous forme acoustique. Avec l’aide d’un système auxiliaire, on pourrait réduire considérablement ces vibrations indésirables, espèrent les chercheurs. A long terme, les connaissances acquises grâce à cette petite éolienne pourraient ainsi fournir des informations utiles pour l’utilisation de ces systèmes dans les grandes éoliennes.

 

Pour en savoir plus, contacts :

Roman Kraus, Institut Fraunhofer LBF – tél. : +49 6151 705 8336 – email : roman.kraus@lbf.fraunhofer.de

 

Sources :

« Fraunhofer LBF will Schwingungen von Windkraftanlagen aktiv begrenzen », communiqué de presse de l’Institut Fraunhofer de durabilité des structures et de fiabilité des systèmes (LBF) – 05/12/2013 – http://redirectix.bulletins-electroniques.com/6ls9a

 

Rédacteurs :

Hélène Benveniste, helene.benveniste@diplomatie.gouv.fr – https://www.science-allemagne.fr/