Un système innovant retire la glace des pales des éoliennes
Les solutions de dégivrage actuellement destinées aux pales d'éoliennes reposent sur des feuilles minces de résistances électriques, une circulation d'air chaud à l'intérieur de la pale, des systèmes de dégivrage électrothermique à impulsion ou des systèmes électro-expulsifs, mais elles sont peu efficaces sur le plan énergétique ou non disponibles sur le marché. Les fabricants plutôt sur des solutions de dégivrage des pales ne consommant que très peu d'énergie. Les résultats de précédents travaux sur les pales d'hélicoptère montrent que les vibrations à basse fréquence sont très efficaces pour prévenir le givrage, à l'exception des bords d'attaque. Sur la base de ces résultats, les chercheurs du projet DEICE-UT(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) (Wind turbine blade Anti / De-icing, combined Ultrasonic guided wave and vibration system), financé par l'UE, ont envisagé de surmonter les limitations liées à l'antigivrage/dégivrage des pales d'éoliennes en intégrant deux technologies utilisant des composants peu coûteux et nécessitant relativement peu d'énergie, capables d'assurer l'antigivrage et le dégivrage jusqu'à des températures de -20°C. Ces deux technologies sont les vibrations à basse fréquence destinées à éliminer la glace accumulée sur les surfaces planes, et les ultrasons guidées pour éliminer la glace se déposant sur les bords d'attaque. Le récepteur-générateur d'impulsions fonctionnant à basse température et l'unité d'alimentation du vibreur ont été intégrés avec succès dans un système DEICE-UT. Pour démontrer cette nouvelle technologie et les performances du système, une campagne d'essais a été menée chez MIRA dans une salle d'essais environnementaux. Deux types de pièces d'essai ont été préparés: une section de pale d'éolienne à l'échelle (pour valider les vibrations à basse fréquence) et une maquette à échelle réduite (pour valider les ultrasons sur les bords d'attaque). Au cours de cette campagne d'essai, les chercheurs ont pu vérifier avec succès les performances du système pour différents types de formation de glace, ce qui confirme l'efficacité de ces deux technologies et les capacités du système DEICE-UT. Le système de DEICE-UT améliore la fiabilité et le rendement énergétique des éoliennes dans les zones climatiques froides, tout en réduisant le risque de devoir les arrêter lorsque le temps devient glacial. De ce fait, il augmente la durée de vie des pales et réduit les pertes financières.
Mots‑clés
Éolienne; antigivrage; dégivrage; ondes guidées par ultrasons; vibrations de basse fréquence
