Que ce soit dans les forêts du Canada, dans des villages éloignés d’Australie ou en mer du Nord : les éoliennes doivent fournir du courant de manière fiable pendant bien plus de vingt ans. Pour cela, l’électronique au sein des gigantesques constructions doit être protégée contre le froid, l’échauffement excessif et la poussière et fonctionner de manière fiable.
Le climat impose des exigences extrêmes aux éoliennes
Selon les indications du « Bundesverband WindEnergie » à peine 31 000 éoliennes étaient installées en 2018 rien qu’en Allemagne. La Chine et les USA mènent la liste des pays qui enregistrent l’installation du plus grand nombre d’éoliennes à travers le monde.
Chaque installation doit être adaptée aux conditions climatiques en fonction de leur lieu d'implantation. Au Lac Alfred au Canada où sont installées des éoliennes, la température par exemple descend souvent sous-30°C en hiver. Des systèmes de chauffage évitent la formation de givre sur les pales et ainsi de balourd. L’électronique également doit être protégée contre le froid. Un chauffage maintient pour cela la température à l’intérieur des armoires électriques à environ cinq degrés au-dessus de zéro. Au Mount Mercer dans l’état australien de Victoria par contre c’est plutôt la chaleur qui constitue le défi. Des courants de plusieurs milliers d’ampères circulent parfois à travers l’électronique de puissance au sein des armoires électriques. Une chaleur résiduelle est alors générée qui doit, même avec des températures estivales, être évacuée de manière fiable et efficiente des armoires électriques via des ventilateurs à filtre. Dans des régions fortement marquées par l’agriculture les armoires électriques protègent particulièrement bien l’électronique de la poussière.
Le contrôle qualité est essentiel
Chaque composant au sein des éoliennes doit parfaitement fonctionner. Dix à quinze armoires électriques sont installées par champ d’éoliennes typique. Une des armoires électriques la plus importante au sein d’une éolienne est la « Top-Box » en haut dans la nacelle, depuis laquelle est surveillée la transmission et commandée la rotation de la nacelle. Il est d’autant plus important de la protéger contre les vibrations. Rittal a développé pour cela une variante de l’armoire électrique VX25 pour laquelle la plaque de montage par exemple est renforcée mécaniquement. La « Bottom-Box », le pendant à la « Top-Box », est chargée des fonctions de commande et de surveillance. Le convertisseur, qui est intégré dans des armoires électriques juxtaposées, y est également logé dans la plupart des installations. Celui-ci convertit le courant de l’éolienne à la fréquence appropriée pour l’injecter dans le réseau. Pour cette utilisation, il est particulièrement pratique que les armoires électriques VX25 standards de Rittal puissent, comme dans un système de construction, être complétées de manière très flexible et être juxtaposées dans toutes les directions. Elles sont en outre extrêmement robustes par exemple en matière de corrosion et d’endommagements.
Évolution en direction de l’industrie 4.0
Dans certaines installations les éoliennes envoient déjà régulièrement les données d’exploitation les plus importantes à une base de données centralisée de l’exploitant des éoliennes : ces informations ne sont pas seulement importantes pour savoir comment fonctionne les installations au moment correspondant. Les pièces d’usure doivent être remplacées précisément au moment où cela est nécessaire. Cela vaut par exemple également pour les ventilateurs à filtre sur les armoires électriques. Plus le moment est précis, plus les coûts d’entretien peuvent être abaissés.
Rittal propose une possibilité de solution avec l’utilisation de ventilateurs à filtre à technologie EC. En complément de la faible consommation de courant, ceux-ci offrent la possibilité de commander le ventilateur via l’interface de commande intégrée en standard ainsi que de surveiller la vitesse de rotation et le fonctionnement des ventilateurs. La vitesse de rotations des ventilateurs à filtre Rittal peut de plus être régulée. Cela augmente aussi bien l’efficience énergétique que la durée de vie des ventilateurs.
Rittal est également le partenaire idéal pour le refroidissement des armoires électriques : les climatiseurs actifs de la série Blue e+ peuvent être munis d’une propre adresse IP. Les exploitants peuvent ainsi afficher à tout moment les valeurs de mesure de l’ensemble des capteurs dans le climatiseur. Avec le logiciel RiDiag il est possible de communiquer avec les climatiseurs soit via USB soit via le réseau. Avec le logiciel de diagnostic les climatiseurs intègrent définitivement les concepts de l’industrie 4.0. Le logiciel de diagnostic optimise le fonctionnement, ce qui entraînera d’importantes économies complémentaires.