Comprendre le couple, la vitesse de rotation et la puissance
1) Trois mots, trois idées
Couple : la force qui fait tourner. Imaginez une clé sur un boulon : plus vous poussez fort, plus le couple est grand.
Vitesse de rotation : à quelle vitesse ça tourne, en tours par minute (tr/min ou rpm).
Puissance : la vitesse à laquelle on produit de l’énergie. Plus il y a de couple et/ou plus ça tourne vite, plus il y a de puissance.
Petite formule à retenir (sans se prendre la tête) :
Puissance = Couple × Vitesse de rotation
2) Sur une éolienne, qui fait quoi ?
Le vent pousse les pales → il crée du couple.
Le générateur + le régulateur opposent un frein (une charge) → ils fixent la vitesse.
La turbine trouve un équilibre : elle tourne ni trop vite, ni trop lentement.
3) Exemples très parlants
Si on garde la même vitesse mais qu’on a deux fois plus de couple, on obtient deux fois plus de puissance.
Si on garde le même couple mais qu’on tourne deux fois plus vite, on obtient deux fois plus de puissance.
Bref : plus fort (couple) ou plus vite (tours/min) = plus de watts.
4) Pourquoi Un Peu Plus De Vent Change Tout
L’énergie du vent augmente très vite avec sa vitesse (presque comme vitesse³).
Passer de 20 km/h à 40 km/h, c’est ≈ 8 fois plus d’énergie dans l’air.
D’où l’importance d’un mât plus haut et d’un emplacement dégagé.
5) La “bonne vitesse” pour bien produire
Chaque modèle d’éolienne a une zone idéale de rotation pour un vent donné (son “rythme de croisière”).
Une horizontale 3 pales aime tourner assez vite.
Une verticale tourne plus lentement mais avec plus de couple.
Un bon régulateur (MPPT) aide l’éolienne à rester dans sa zone idéale : il ajuste la charge pour éviter qu’elle rampe (trop freinée) ou s’emballe (pas assez freinée).
6) Ordres de grandeur (rotor ~3 m, site correct)
| Vent | Ce qui se passe | Puissance utile (approximative) | |
|---|---|---|---|
| 11 km/h (brise) | Ça tourne, un peu de couple | ~ 30–40 W | |
| 18 km/h (vent régulier) | Production visible | ~ 150–200 W | |
| 29 km/h (bon vent) | La puissance monte vite | ~ 600–700 W | |
| 43 km/h (vent soutenu) | Proche de la “nominale” du modèle | > 1–2 kW (selon machine) |
Ce ne sont que des ordres de grandeur : chaque modèle a sa courbe de puissance.
7) Nombre de pales, démarrage et “petit frein magnétique”
5 pales : démarrage plus tôt, plus de couple au vent faible, souvent plus silencieux, mais vitesse max plus basse.
3 pales : meilleur compromis global (standard).
Certains générateurs ont un petit frein interne (appelé cogging) : s’il est trop fort, la turbine peine à démarrer.
→ Choisir un générateur (PMG) à faible cogging et garder les pales propres aide beaucoup.
8) Ce qui fait perdre des watts (et comment l’éviter)
Trop de charge (régulateur mal réglé) → la turbine ralentit trop → peu de production.
Pas assez de charge → la turbine s’emballe → rendement mauvais et usure.
Câbles trop fins/longs → pertes et chauffe → moins de watts à l’arrivée.
Mât trop bas / obstacles (toits, arbres) → vent turbulent, couple irrégulier.
Solutions rapides :
Régulateur MPPT bien réglé,
Câbles à la bonne section et les plus courts possible,
Mât plus haut et zone dégagée.
9) Mini‑FAQ
kW vs kWh, c’est quoi la différence ?
kW : puissance à un instant T (ce que l’éolienne donne “maintenant”).
kWh : énergie sur une durée (ce que vous stockez/consommez sur une heure, une journée…).
Pourquoi mon modèle “1 000 W” ne sort pas 1 000 W tout le temps ?
Les 1 000 W sont atteints en vent soutenu. Le reste du temps, la puissance suit le vent du jour.
Changer de pales va tout changer ?
Ça peut aider au démarrage (plus de couple) ou au bruit, mais le site (vent), la hauteur et le bon réglage du régulateur comptent plus.
10) À retenir
Puissance = Couple × Vitesse de rotation.
Pour produire plus : un peu plus de vent (mât/placement), bons câbles, pales propres, et régulateur bien réglé pour rester dans la zone idéale.
3 pales = bon compromis ; 5 pales si vent faible et besoin de silence/démarrage tôt.