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Concept
Rotor de Savonius
Résumé
Le rotor de Savonius est une éolienne à axe vertical inventée par l'ingénieur finlandais Sigurd Savonius en 1924 et brevetée en 1929.
Il entre dans la catégorie des machines dites "à traînée différentielle". Le fonctionnement du rotor de Savonius est basé sur un couple aérodynamique induit par la déflexion de l'écoulement sur les pales.
Le type Savonius, constitué schématiquement de deux godets demi-cylindriques légèrement désaxés présente un grand nombre d'avantages. Outre son faible encombrement, qui permet d’intégrer l’éolienne aux bâtiments sans en dénaturer l’esthétique, il est peu bruyant. Il démarre à de faibles vitesses de vent et présente un couple élevé quoique variant de façon sinusoïdale au cours de la rotation. L’accroissement important de la masse en fonction de la dimension rend l’éolienne de type Savonius peu adaptée à la production de masse dans un parc à éoliennes.
Le modèle original a été conçu avec un espacement e entre les pales tel que (où représente le diamètre du rotor). Mais il présente de meilleures performances pour une géométrie telle que :
Ce type d'éolienne connait actuellement un fort développement, il utilise le principe de base de l'éolienne Savonius, mais au lieu d'avoir des godet droits, ceux-ci sont vrillés hélicoïdalement autour de l'axe de rotation. Cela permet d'avoir un couple moteur plus constant, plutôt que par alternance lorsqu'un des godets est dans l'axe du vent. Ce type d'éolienne est de plus très compact par rapport à la surface au sol, puisque l'hélice est située le long de l'axe vertical, silencieuse et peut démarrer par vent très faible.
Pour toutes ces raisons, il est de plus en plus répandu dans l'architecture urbaine, éolienne directement sur les toits en Europe du Nord, éolienne sur poteaux d'éclairage, couplés à des panneaux photovoltaïques en Chine, ou de gratte-ciel à énergie positive, comme la tour de la Rivière des Perles de Canton, en Chine, ou bien encore le ferry à propulsion hybride, éolienne, photovoltaïque et diesel, Hornblower Hybrid de la baie de San Francisco, aux États-Unis d'Amérique.
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