Éoliennes verticales avec rotor Daria

Les éoliennes basées sur des turbines à axe horizontal ne sont pas la seule solution possible pour la conversion de haute qualité de l'énergie éolienne en électricité. Il existe d'autres conceptions qui montrent parfois une plus grande efficacité que les turbines axiales. Un exemple d'une telle conception alternative est une éolienne à rotor vertical Daria.

Cette solution inhabituelle a été proposée en 1931 par le concepteur aéronautique français Georges Darier, qui s'est donné pour tâche de créer une telle éolienne qui fonctionnerait dans toutes les directions du vent, sans nécessiter une orientation stricte.

Il a été proposé de positionner le rotor du générateur avec des pales étroites verticalement, de sorte que par vent faible et fort, une partie importante du flux d'air ne rencontre pas de traînée aérodynamique importante, mais appuie directement sur les surfaces de travail des pales, entraînant leur rotation.

De ce point de vue, même le rotor Savonius, proposé en 1922 par l'ingénieur finlandais Sigurd Savonius, est inférieur, car il a une limitation d'efficacité à des vitesses de vent élevées. Le rotor Darier, à son tour, est dépourvu de ces défauts, bien qu'il n'ait pas une description mathématique aussi détaillée de son travail que son prédécesseur.

Il est à noter que le rotor Darier dans ses meilleures performances a trois ailes aérodynamiques, qui sont montées sur des poutres horizontales situées radialement à une certaine distance de l'axe central du rotor.

Pour cette raison, la nature du flux d'air autour des ailes du rotor Daria est compliquée, mais la vitesse du générateur élimine complètement cet inconvénient apparent. Alors que, par exemple, les turbines à axe horizontal et le même rotor Savonius perdent leur efficacité par vent fort, le rotor Darier tourne 3,5 fois plus vite dans des conditions similaires et ne pose pas de problèmes d'équilibrage.

Un arbre rotatif situé verticalement n'affecte pratiquement pas le fonctionnement d'une éolienne avec un rotor Darier, mais contribue plutôt à l'efficacité, car il est assez mince. Dans de telles conditions, le bruit produit par l'appareil est bien inférieur à celui des éoliennes à axe horizontal, rappelant davantage les gros ventilateurs à hélices.

Ici, le flux d'air circule autour des pales et de l'ensemble du générateur dans toutes les directions de manière uniforme, ce qui, soit dit en passant, fournit une vitesse énorme à un rotor aussi unique. Dans le même temps, les éoliennes à rotor Daria sont simples à fabriquer, il n'y a même pas besoin de profil d'hélice ici.

Cependant, en toute équité, il convient de noter certaines des lacunes de ces conceptions. En raison de l'effet Magnus, le mât du générateur avec le rotor Darier subit des charges importantes, de sorte que la conception doit être effectuée de manière très précise, et à ce jour il n'y a pas de modèle mathématique adéquat. Et le retour sur investissement de toutes les éoliennes au fil du temps est long. Pour cette raison, les fabricants d'éoliennes à axe horizontal ne sont pas pressés de rejeter la technologie qui fonctionne depuis des années.

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