Comment fabriquer une éolienne verticale récup soi-même

TUTORIEL - Cette éolienne en matériaux recyclés coûte seulement 30 euros. Pour la fabriquer, suivez ce mode d'emploi.

Daniel Connell, un Néo-Zélandais de 37 ans, a présenté cette éolienne lors de POC 21. Ce camp a regroupé pendant 5 semaines des makers dont les inventions pourront avoir un réel impact pour lutter contre le changement climatique.

À votre tour de passer à l'action et de fabriquer votre propre éolienne, en suivant ce pas à pas très détaillé.

Ce mode d'emploi est une traduction du tutoriel proposé en open source par Daniel Connell sur son site. Vous êtes prêts à suivre les 52 étapes ? C'est parti !

Fiche tuto

5/5

4 jours

30 €

Hors génératrice, mât, onduleur et batterie

Outils

Une perceuse et un foret à métaux 4 mm
Un cutter
Une cornière d'aluminium, de 20 mm sur 20 mm, et un mètre de long, voire 1,30 mètre pour que cela
soit plus pratique
Un mètre ruban
Une pince à riveter
Des clés à molette, de 7, 15 et 17 mm pour vos écrous M4 et les écrous sur l'axe de la roue de vélo
Une clé à cône de moyeux
Un marqueur
De l'adhésif
4 pinces à linge
Une chute de tasseau de bois - qui aidera à percer l'aluminium
Un ordinateur, une imprimante, de l'encre noir et blanc et deux feuilles de papier A4

Matériaux

1 roue de vélo 27 pouces Soit une roue de 64 cm de diamètre. Vous pouvez utiliser d'autres tailles, pour des turbines plus petites, vous ajusterez alors les autres mesures du tutoriel. Il sera plus facile de travailler avec une roue avant, sans pignons de vitesses. Aucune importance si elle est un peu rouillée, elle doit juste tourner sans à-coups. Vous n'avez pas besoin du pneu ni de la chambre à air.
12 plaques offset en aluminium. Il s'agit de feuilles en aluminium utilisées couramment par les imprimeries de journaux et magazines. Une imprimerie de taille moyenne jette des centaines de plaques chaque semaine, il est donc facile de les racheter bon marché. Adressez-vous aux imprimeries autour de chez vous.
Ce tutoriel utilise des plaques de 67 sur 56 cm.
67 cm est la longueur qui s'adapte le mieux à notre roue de vélo.
Si les plaques que vous dénichez sont plus larges, coupez-les.
Si vos plaques sont plus petites que 67 cm, adaptez les mesures du tutoriel et utilisez une roue de vélo plus petite.
La largeur des plaques n'a pas d'importance. Plus les pales sont hautes, plus elles produisent d'énergie. Le tutoriel expliquera tout à l'heure comment adapter différentes largeurs.
126 rivets aveugles, de 4 mm de diamètre et 5 mm de long
18 boulons et écrous M4, de 10 à 15 mm de long
18 rondelles frein à ressort M4, pour s'adapter aux boulons
42 rondelles, de 4 mm de diamètre intérieur pour s'adapter aux rivets, et de 10 à 15 mm de diamètre extérieur
6 rayons de vélo, peu importe la longueur. Du fil de fer épais peut aussi faire l'affaire.

Instructions

Nous vous conseillons de regarder en parallèle cette animation vidéo, qui illustre chaque étape.

1. Téléchargez et imprimez les deux documents du ci-dessous sur du papier A4.

vawt_template1.pdf

vawt_template2.pdf

Assurez-vous que les deux documents soient imprimés en 100% et centrés. Une fois imprimés, il doit y avoir 10 cm entre les deux symboles “+”.

2. Scotchez les deux feuilles ensemble, de façon à superposer les symboles “+”. Vous pouvez le faire par transparence sur un carreau de fenêtre.
Avec le cutter, coupez le surplus de papier autour du patron. La cornière d'aluminium peut vous servir de règle.

3. Prenez une feuille d'aluminium et tracez au marqueur un rectangle de 43 sur 48 cm. Marquez les arêtes avec le cutter, en vous servant de la cornière d'aluminium comme d'une règle. Il ne s'agit pas de couper la feuille d'aluminium, seulement de créer une marque pour pouvoir la plier ensuite. Pour cela, faites un premier passage léger avec le cutter, puis un deuxième plus appuyé.
Divisez le rectangle en deux, en traçant une ligne au milieu, dans le sens de la largeur.

4. Pliez le métal en suivant les lignes de coupe, dans un sens puis dans l'autre, jusqu'à ce que la plaque d'aluminium se scinde. Gardez le rectangle d'aluminium et mettez le surplus de la plaque de côté pour plus tard.

5. Collez avec de l'adhésif le patron sur le rectangle d'aluminium, en alignant le plus long côté de la feuille sur la ligne tracée au milieu du rectangle. Cela va vous permettra d'obtenir votre premier gabarit en aluminium.

6. À l'aide de la cornière d'aluminium, passez avec le cutter sur la courbe et les triangles dessinés le patron. Cela n'a pas besoin d'être parfait, mais faites de votre mieux afin que le premier exemplaire serve de modèle pour les autres gabarits.

7. Longez avec le cutter les deux côtés obliques du patron. Pliez et retirez les deux triangles d'aluminium obtenus.

8. Basculez le patron en papier sur l'autre moitié du rectangle d'aluminium, en gardant le côté le plus long sur la ligne du milieu. Coller le patron avec de l'adhésif.
Appuyez sur le demi-cercle que vous avez marqué au cutter sur la plaque d'aluminium, et détachez le. Enlevez les deux petits triangles.

9. Vous avez maintenant votre premier gabarit. Répétez les étapes 3 à 7 pour obtenir six gabarits en aluminium. Plutôt que le patron en papier, vous pouvez utiliser le premier gabarit pour découper les autres.
Superposez parfaitement trois gabarits et maintenez les ensemble avec les pinces à linge. Vous pouvez aussi utiliser de l'adhésif.

10. Percez 13 trous de 4 mm à travers les trois gabarits, sur chacun des cercles dessinés sur le patron en papier. Commencez par le trou qui se trouve au centre, car c'est celui qui nécessite le plus de précision.

11. Enlevez le patron en papier et les pinces à linge.
Superposez et percez les trois gabarits restants.
Placez un gabarit sur la table, de sorte que la ligne tracée au milieu dépasse légèrement à l'extérieur. Vous allez plier le gabarit en vous aidant du bord de la table. Utilisez la cornière d'aluminium pour plier le gabarit à 90 degrés en suivant cette ligne.
Répétez avec les six gabarits. Pour trois d'entre eux, pliez vers le haut, pour les trois autres, pliez vers le bas.

12. Prenez une nouvelle plaque d'aluminium et tracez une ligne parallèle à 2 cm de distance d'un des côtés qui mesure 67 cm.

13. Répétez avec deux autres plaques d'aluminium. Attachez-les ensemble avec les pinces à linge, de sorte que chacun des traits que vous venez de tracer, soit alignés sur le bord de la plaque placée au-dessus.

14. Faites des marques avec le cutter à 4, 6, 8, 10, 18, 26, 34 cm, puis tous les 2 cm jusqu'au 64ème cm inclus. Cela va vous permettre de former des languettes.
Faites ces marques en partant de la ligne tracée sur la plaque du dessus, jusqu'à l'extrémité de la 3ème plaque. Gardez en tête que la première marque en partant de la gauche est à 4 cm du bord, et que la première marque en partant de la droite à 3 cm du bord.
Retournez les plaques, en veillant à ce qu'elles restent superposées. Tracez à nouveau une ligne à 2 cm du bord de la plaque qui se trouve maintenant sur le dessus. Reproduisez les mêmes marques au cutter que de l'autre côté des plaques, en commençant bien à 4 cm du bord gauche.

15. Tapotez les plaques sur la table pour les superposer parfaitement.
En partant du bord gauche, où vous avez fait une marque à 4 cm, tracez une ligne dans le sens de la hauteur à 19 cm et une autre à 33 cm.
Sur ces deux lignes, tracez un trait à 3 cm et un autre à 18 cm, en partant de chaque extrémité.
Si vous n'utilisez pas des plaques de 67 x 56 cm, alors tracez des traits à 3 cm en partant de chaque extrémité et divisez la distance entre ces deux traits par trois. Par exemple, si la plaque mesure 67 x 75 cm, tracez des traits à 3 et 23 cm en partant de chaque extrémité.
Les traits à 3 cm doivent être très précis, c'est moins important pour les autres.

16. Percez huit trous de 4 mm au niveau de ces huit marques. Enlevez les pinces à linge.

17. Placer l'une des plaques au bord de la table, en laissant dépasser 3 cm sur le côté gauche. Placez la cornière sur la marque que vous avez faites au cutter à 3 cm du bord. Servez-vous en pour plier la plaque en forme de triangle, comme dans l'animation vidéo.

18. Répétez la même opération du côté droit, à partir de la marque au cutter faite à 4 cm du bord.

19. Courbez la plaque pour que cela soit plus facile de poser un gabarit dessus.

20. Basculez la plaque à la verticale, et encastrez le gabarit dessus, en suivant la courbe (la moitié non découpée du gabarit doit pointer vers le haut).
Pour cela, encastrez d'abord le triangle de 4 cm de côté dans le trou correspondant du gabarit, puis encastrez le triangle de 3 cm de côté. Ensuite, faites passer le reste de la plaque dans la coupe courbe du gabarit.

21. Rabattez les languettes, comme dans la vidéo en animation. Remontez le gabarit pour le placer au niveau des languettes repliées.

22. Repliez par-dessus la seconde moitié du gabarit.
Retournez la pale, encastrez un autre gabarit de l'autre côté, et repliez les languettes. Placez deux rayons de vélo dans le pli du gabarit et pliez le pour le refermer.

23. Coupez et retirez les deux coins extérieurs du gabarit que vous venez de replier. Coupez le plus petit triangle en suivant le bord de l'autre moitié du gabarit. Pour le plus grand triangle en revanche, laissez 2 cm en partant du bord de l'autre moitié du gabarit.
Répétez de l'autre côté de la pale, sur l'autre gabarit.

24. Prenez l'une des chutes d'aluminium que vous aviez laissé de côté au moment de découper les gabarits. Coupez une bande de 7 x 52 cm.
(Ces mesures correspondent à une plaque de départ de 67 x 56 cm. Si votre plaque n'a pas les mêmes dimensions, retirez simplement 4 cm dans la longueur. Par exemple, si vous étiez partis d'une plaque de 67 x 75 cm, coupez une bande de 7 x 71 cm).

25. Tracer des lignes à 2 et 4 cm de l'un des bords, dans le sens de la longueur, de façon à obtenir deux bandes de 2 cm et une autre de 3 cm.
Repliez le tout en triangle à l'aide de la cornière, en suivant ces traits, comme dans la vidéo. Vous venez de fabriquer une entretoise.

26. Au milieu de chaque côté de 3 cm de large, tracez de plusieurs centimètres.

27. Placez l'entretoise à l'intérieur de la pale. La face de 3 cm doit être alignée sur les quatre trous percés sur le fond de la pale. À travers ces trous, vous devez voir les lignes que vous venez de tracer sur l'entretoise. Cela vous permet de vérifier qu'elle est bien centrée.

28. Percez l'entretoise à travers les trous de la pale et rivetez. Commencez par les trous du haut et du bas, puis occupez-vous des deux trous du milieu.

29. Prenez une nouvelle plaque d'aluminium et coupez la en deux moitiés égales. (Cela est valable si votre feuille mesure 67 cm de longueur, sinon coupez à 33,5 cm).
Enlevez 4 cm dans la hauteur.

30. Répétez deux fois, pour obtenir 3 demi-plaques de 33,5 cm de haut. Superposez-les et maintenez-les ensemble avec des pinces à linge.

31. Tracez des lignes à 1, 9 et 19 cm du bord dans le sens de la longueur.
Sur chacune de ces lignes, faites des marques à 1 et 17 cm, en partant de chaque extrémité.
(Si vous utilisez une plaque qui ne mesurait pas 56 cm de largeur à l'origine, divisez la longueur de ces lignes par trois pour faire vos marques).
Percez chacune de ces douze marques avec un foret de 4 mm.

32. En partant du bord opposé à ces trous, faites des marques à 3 cm et 5 cm. Pliez la demi-plaque en triangle comme dans la vidéo.

33. Placez cette demi-plaque d'aluminium à l'intérieur de la pale, par-dessus l'entretoise, le pli en triangle vers le ciel. Le côté qui n'est pas plié en triangle doit être aligné avec le bord extérieur de la pale.

34. Percez et rivetez les trois trous les plus près du bord de la pale. Gardez la demi-plaque le plus à plat possible. Ce n'est pas un problème si elle ne correspond pas parfaitement aux dimensions de la pale et s'il y a un espace sur l'un des ses côtés.

35. Mettez la pale debout. Appuyez sur le côté replié en triangle de la demi-plaque pour rapprocher celle-ci au maximum de l'autre feuille d'aluminium, par-dessus l'entretoise.

36. Percez l'un des trous de la deuxième rangée sur la demi-plaque. Faites attention à percer bien droit. Rivetez et placez une rondelle à l'intérieur de la pale. Répétez l'opération pour les deux autres trous de cette rangée.

37. Percez, rivetez et placer une rondelle sur chacun des trous de la troisième rangée. La demi-plaque devrait maintenant être étroitement maintenue contre l'entretoise.

38. Repliez à 90 degrés les 2 cm de surplus que vous aviez laissés sur les deux gabarits.

39. Sur le gabarit inférieur (celui qui sera attaché à la roue de vélo), percez tous les trous. Percez à travers un petit morceau de bois, pour éviter que l'aluminium ne se plie et que vous ne vous blessiez.

40. Rivetez chacun des trous à l'exception de ceux marqués en rouge.

Ces trois trous serviront à fixer la pale à la roue avec des boulons.

41. Percez et rivetez tous les trous sur l'autre gabarit, à l'exception de la marque faite au milieu.

42. Prenez votre roue de vélo. Si vous voulez nettoyer le moyeu, utilisez la clé à cône de moyeu pour retirer l'axe et nettoyez avec un mouchoir en papier. Attention à ne pas perdre les billes de roulement.
Placez les écrous de façon à avoir le plus de longueur d'axe possible sur l'un des côtés de la roue (pas celui où se trouvent les pignons de vitesse, s'il y en a sur votre roue). Resserrez pour que la roue tourne sans à-coups. Il y a de nombreuses vidéos tutoriels sur Youtube qui illustrent cette étape.
Percez trois trous de 4 mm régulièrement espacés autour de la roue, le plus près possible du bord. Votre roue a normalement 36 rayons, alors percez un trou tous les 12 rayons.

43. Enfoncez un boulon M4 dans un de ces trous et à travers le trou non riveté à l'arrière du gabarit inférieur de la pale. Vous aurez peut-être besoin de pousser les rayons que vous aviez placé à l'intérieur du gabarit. Assurez-vous qu'ils ne soient pas sur le chemin du boulon.
Mettez une rondelle, une rondelle frein à ressort et un écrou, ne vissez pas complètement.
Placez les autres trous non rivetés de la pale sur la roue, et faites une marque au stylo à travers.

44. Tournez la pale pour pouvoir percer les deux marques.

45. Replacez la pale et fixez la avec des boulons, des rondelles, des rondelles frein à ressort et des écrous. Resserrez les trois boulons à fond.
Vous aurez peut-être besoin de creuser légèrement la roue avec la perceuse, pour que la tête du boulon vienne s'encastrer dans l'épaisseur. Si le boulon dépasse de trop, il pourrait venir heurter la chaîne que vous utiliserez par la suite pour faire fonctionner votre éolienne.

46. Assemblez deux autres pales à partir des gabarits qu'il vous reste et fixez les sur la roue de la même façon.

47. Prenez une autre chute de plaque d'aluminium et découpez une bande de 9,5 cm sur 67 cm.

48. Tracez des lignes à 3,5 ; 2 ; 3 et 1 cm du bord dans le sens de la longueur. Tracez une autre ligne à 1 cm du bord dans le sens de la longueur, de l'autre côté de la bande d'aluminium.
Retournez la bande et pliez l'aluminium à 45 degrés en suivant la ligne à 1 cm du bord. Retournez à nouveau la bande et pliez en triangle comme dans la vidéo. Vous obtenez une nouvelle entretoise.

49. Percez un trou de 4 mm dans les deux épaisseurs de la surface plane qui dépasse de l'entretoise, à 8 mm de chaque extrémité.
Percez et rivetez un autre trou au milieu de l'entretoise, dans le sens de la longueur.
Répétez deux fois pour obtenir trois entretoises en tout.

50. Placez un boulon dans le trou non riveté au milieu du gabarit supérieur sur l'une des pales. Fixez-y deux des entretoises, en passant le boulon à travers les trous percés à leurs extrémités. Ajoutez une rondelle, une rondelle frein à ressort, et un écrou.
Répétez avec les deux autres pales et la dernière entretoise. Serrez tous les écrous.

51. Le dessus des pales ne doit pas être décalé par rapport à leur base. Posez l'éolienne sur le sol pour pouvoir la regarder de haut. Placez-vous au-dessus d'une des pales de manière à voir les bords des deux gabarits. Pivotez le gabarit du haut pour l'aligner avec celui du dessous, en exagérant d'un ou deux degrés, car il va glisser vers l'arrière.
Percez un trou à travers l'une des entretoises et à travers le gabarit, à 1 ou 2 cm du bord. Fixez le tout avec un boulon, une rondelle, une rondelle frein à ressort et un écrou. Vérifiez à nouveau l'alignement, percez l'autre entretoise et fixez-la au gabarit de la même façon. Serrez les écrous.
Répétez pour les deux autres pales.

52. Vous pouvez éventuellement ajouter trois autres pales de l'autre côté de la roue.

Vous avez terminé !

Un tutoriel doit être publié prochainement sur le site de Daniel Connell, pour montrer avec quelles applications cette éolienne peut être utilisée.