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, les composants électriques et électroniques au sein des gigantesques constructions doivent être protégés contre le froid, la chaleur et la poussière pour pouvoir fonctionner dans la durée.
Le climat impose des exigences extrêmes aux éoliennes
Selon les indications du « Bundesverband WindEnergie », 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. Les composants électriques et électroniques également doivent être protégés contre le froid. Un chauffage maintient pour cela la température à l’intérieur des armoires électriques à environ +5°C. 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 les composants électriques et électroniques au sein des armoires électriques. Une chaleur résiduelle est alors générée qui doit, même avec des températures estivales, être évacuée de manière fiable et efficace hors des armoires électriques via des ventilateurs à filtre. Dans des régions agricoles, les armoires électriques protègent particulièrement bien les composants électriques et électroniques de la poussière.
Le contrôle qualité est essentiel
Chaque composant au sein des éoliennes doit parfaitement fonctionner. Dix à quinze armoires électriques sont nécessaires par éolienne en règle générale. 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 à cet effet une variante de l’armoire électrique VX25 sur 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. Dans la rangée d'armoires électriques, une des armoires renferme aussi en général le variateur. 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 en particulier pour résister à la corrosion et aux détériorations.
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 : ces informations ne sont pas seulement importantes pour savoir comment fonctionne les installations à un moment donné. Les pièces d’usure doivent être remplacées précisément au moment où cela est nécessaire. Cela est aussi vrai par exemple pour les ventilateurs à filtre des armoires électriques. Plus ce moment est défini avec précision, plus les coûts de maintenance peuvent être réduits.
Rittal propose d'utiliser des ventilateurs à filtre avec moteur EC. Non seulement, ils sont peu gourmands en électricité, mais ils permettent aussi de commander le ventilateur via l’interface de commande intégrée d'origine ainsi que de surveiller la vitesse de rotation et le fonctionnement des ventilateurs. La vitesse de rotation des ventilateurs à filtre Rittal peut de plus être régulée ce qui permet non seulement d'optimiser la consommation électrique mais aussi de prolonger la durée de vie des ventilateurs.
Rittal est également le partenaire idéal pour le refroidissement des armoires électriques : les climatiseurs de la gamme Blue e+ peuvent bénéficier d'une adresse IP dédiée. Les exploitants peuvent ainsi afficher à tout moment les valeurs mesurées par l’ensemble des capteurs du climatiseur. Avec le logiciel RiDiag, il est possible de communiquer avec les climatiseurs, soit via une prise 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.