GV24 — Une éolienne urbaine qui résiste aux grands vents

Le problème

Le défi posé par Patrick Chevalier, dirigeant de Verteole, est de reconcevoir une éolienne à axe vertical pour lui permettre de résister aux grands vents.

Le concept du GV24 repose sur des pales orientables qui s'ouvrent et se ferment en fonction de la vitesse du vent. Une fois fermées, leur forme dessine une boule, à la fois esthétique et résistante. Ouvertes, elles donnent à l'éolienne une silhouette de fleur, qui peut aussi servir de support visuel publicitaire pour les entreprises. Ce système d'ouverture permet d'optimiser la production énergétique en fonction du vent disponible.

Le cahier des charges :

• Résistance à des vents de 120 km/h — Pour couvrir les épisodes climatiques sévères en environnement urbain et péri-urbain.
• Système motorisé intégré dans la tête rotative — Pour gérer l'ouverture et la fermeture des pales sans dégrader l'aérodynamique.
• Optimisation de la construction mécanique — Avec un objectif de réduction des coûts de production de 60 %.

La recherche de solutions créatives

La principale difficulté de l'éolienne est son système d'ouverture et de fermeture des pales : il doit être à la fois agile, pour répondre rapidement aux variations de vent, et résistant, pour encaisser les efforts en position fermée à 120 km/h.

Les deux générations précédentes utilisaient des motoréducteurs, qui avaient posé des problèmes de fiabilité récurrents. Nous proposons un concept radicalement différent : un vérin électrique indépendant monté directement sur la platine rotative. Cette architecture permet d'augmenter drastiquement la résistance à la traction des éléments de support, tout en simplifiant la transmission d'effort.

Le développement technique

En seulement cinq mois, nous avons conçu, redimensionné et fabriqué le prototype de la nouvelle version de l'éolienne GV24. Le délai a été tenu grâce à une organisation resserrée et à l'utilisation de composants standards partout où c'était possible.

Le prototype a été testé dans les laboratoires du CSTB à Nantes, qui dispose d'une des plus grandes souffleries de France. Les essais ont couvert toute l'enveloppe d'utilisation : ouverture et fermeture des pales à différentes vitesses, tenue mécanique en conditions de vent fort, validation des modèles de calcul utilisés pour le dimensionnement.

Le résultat

La refonte a permis d'obtenir une réduction des coûts de 35 %, une augmentation de la résistance au vent de 28 %, et une simplification de la fabrication grâce à l'utilisation de composants standards.

Les premiers prototypes sont déjà visibles à la Cité des Sciences de Paris, où le public peut observer le système d'ouverture/fermeture en fonctionnement réel.

↳ Passer d'un motoréducteur fragile à un vérin standard, c'est aussi accepter qu'un produit ambitieux puisse être fait de pièces simples. C'est souvent là que la fiabilité se gagne.