Eolienne domestique : guide pratique
Soucieux de réduire leur empreinte écologique et de s'affranchir de la dépendance aux énergies fossiles, de plus en plus de particuliers se tournent vers les énergies renouvelables. Parmi elles, l'éolienne domestique s'impose comme une solution innovante et prometteuse. En exploitant la force du vent, une ressource naturelle inépuisable et gratuite, cette technologie permet de produire de l'électricité de manière propre et durable.
- En utilisant la force du vent, une énergie renouvelable, l'éolienne domestique contribue à réduire la dépendance aux énergies fossiles. Grâce à un générateur, l’énergie est transformée en électricité. L’avantage de l’éolienne permet d'auto-produire l’électricité nécessaire à une partie de votre consommation ou de la vendre à un réseau électrique.
- Deux types d’éoliennes domestiques sont disponibles : l’éolienne horizontale et l’éolienne verticale. Quelques paramètres sont à prendre en compte avant son installation comme la hauteur du mât, l’exposition au vent, la puissance de l’éolienne, et la zone d’installation.
- Le coût d'une éolienne domestique varie entre 7 500€ et 24 000€ selon sa puissance et les options choisies. Bien que l'investissement soit conséquent, la production d'électricité gratuite permet de réaliser des économies sur le long terme. En moyenne, il faut compter 15 ans pour amortir l’investissement.
Fonctionnement d’une éolienne domestique : schéma
L'éolienne domestique se compose de trois éléments essentiels pour un bon fonctionnement :
- Un rotor : Un élément dynamique de l'éolienne, qui est responsable de la transformation de l'énergie cinétique du vent en énergie mécanique.
- Des pales : Également appelées les ailes de l’éolienne, elles sont généralement au nombre de 3. Elles tournent grâce à la force du vent.
- Un générateur : Un dispositif qui convertit l'énergie mécanique de rotation des pales en énergie électrique.
Soumis à la force du vent, le rotor, placé en haut du mât, entraîne la rotation des 3 pales. Cette énergie cinétique est alors transformée en énergie électrique par le générateur. Un onduleur convertit ensuite le courant continu produit en courant alternatif, utilisable pour l'autoconsommation. Cette électricité peut être revendue à un réseau électrique pour les logements situés en zone de développement éolien (ZDE). Les éoliennes domestiques sont de préférence soit fixées sur un pignon d’une maison ou sur un toit.
Pour que l'éolienne domestique produise de l'électricité, elle doit capter un flux d'air suffisant. Ainsi, une vitesse de vent minimale est requise pour mettre en mouvement ses pales et entraîner le générateur. Cette vitesse peut varier légèrement d'un modèle à l'autre, mais elle se situe généralement autour de 10 km/h.
Pourquoi choisir une éolienne domestique ?
En choisissant une éolienne domestique, vous bénéficiez d'une multitude d'avantages :
- Des avantages écologiques : L’éolienne domestique exploite une ressource naturelle inépuisable, le vent, pour produire de l’électricité sans émettre de gaz à effet de serre, ni de polluants atmosphériques.
- L’éolienne s'intègre dans le paysage : La petite taille des éoliennes domestiques facilite leur intégration harmonieuse dans les environnements naturels, en particulier les espaces ruraux.
- Des économies d’énergie et d’argent : En auto-produisant une partie de votre consommation d’énergie, vous diminuez significativement vos dépenses énergétiques. De plus, cette électricité produite peut être revendue à votre fournisseur, générant ainsi des revenus supplémentaires.
- L’autonomie énergétique : En produisant votre propre électricité, vous réduisez votre dépendance vis-à-vis des fournisseurs d’énergie et des fluctuations des prix. En cas de coupure de courant, votre éolienne domestique peut continuer à alimenter votre habitation, ou du moins quelques appareils électriques en électricité.
- La contribution à la lutte contre le changement climatique : En remplaçant une partie de votre consommation d’électricité produite par des énergies fossiles par de l’électricité produite par une éolienne domestique, vous contribuez à réduire des émissions de gaz à effet de serre.
Choisir une éolienne domestique, c'est faire un choix responsable pour l'environnement, pour votre porte-monnaie et pour l'avenir. C'est investir dans une énergie propre, renouvelable et durable.
Les types d’éoliennes pour maison
Les éoliennes à axe horizontal
L'éolienne à axe horizontal transforme la force du vent en énergie électrique. Son principe est simple : des pales, semblables à celles d'un moulin à vent, sont fixées à un axe horizontal et mises en rotation par le vent. Ce mouvement mécanique actionne ensuite un générateur qui produit du courant électrique. Leur puissance varie considérablement, mais pour une maison individuelle, comptez quelques centaines de watts. Avec un entretien régulier, une éolienne horizontale peut produire de l'électricité pendant 20 à 30 ans.
Il existe deux principales configurations d'éoliennes horizontales :
- Les éoliennes sous le vent : Les pales sont situées en aval du mât. Cette configuration offre une meilleure protection de l'éolienne en cas de fortes rafales.
- Les éoliennes face au vent : Les pales sont situées en amont du mât. Cette configuration permet une meilleure efficacité mais expose davantage l'éolienne aux intempéries.
Bien que très performantes, les éoliennes domestiques horizontales sont souvent critiquées pour leur coût élevé et leur niveau sonore. Cependant, pour ceux souhaitant s'initier à l'énergie éolienne à moindre coût, des kits d'éoliennes domestiques sont disponibles. Ces kits, plus abordables, permettent de monter soi-même une petite éolienne, idéale pour une consommation individuelle réduite.
Les éoliennes à axe vertical
Les éoliennes verticales se distinguent par leur axe de rotation vertical, autour duquel tournent les pales. Composées d'un mât, d'une nacelle et d'un rotor, elles sont moins sensibles à la vitesse du vent (démarrage à partir de 9 km/h) et s'intègrent plus facilement en milieu urbain. Sa durée de vie est estimée à environ 25 ans.
Contrairement aux éoliennes horizontales, l'éolienne verticale fonctionne sur un axe vertical, lui permettant de capter l'énergie éolienne depuis n'importe quelle direction. Ce design unique la rend plus discrète et moins bruyante, facilitant son installation en zone habitée. Si son rendement énergétique est inférieur, elle offre un excellent rapport coût-efficacité pour des applications de petite échelle, comme l'autoconsommation.
Parmi les éoliennes à axes verticaux, il existe les éoliennes tulipes. Elles se distinguent par leur fonctionnement silencieux et leur capacité à produire de l'électricité dès que le vent atteint 0,7m/s. Ces turbines, d'une hauteur modulable jusqu’à 5,5 mètres, peuvent être facilement intégrées aux bâtiments grâce à leur installation sur les toits ou les terrasses. Leur conception spécifique, dite "effet bouquet", permet d'optimiser la production énergétique en multipliant les installations : jusqu'à 50% de rendement supplémentaire peuvent être atteints en regroupant plusieurs éoliennes tulipe.
Critères à prendre en compte avant l’installation d’une éolienne
Dans le cadre d’une rénovation énergétique, avant d’installer une éolienne domestique dans son jardin, il est important de prendre en compte de nombreux paramètres :
- L’exposition au vent : Afin d'évaluer le potentiel éolien de votre région, il est recommandé de faire appel à un expert en énergie éolienne. Celui-ci procédera à l'installation d'un mât de mesure à l'emplacement qu'il estimera optimal. Ce mât, équipé d'un anémomètre pour mesurer la vitesse et la pression du vent, d'une girouette pour déterminer sa direction, et d'une centrale d'acquisition pour collecter l'ensemble des données, permettra de réaliser une étude approfondie. Le coût de cette opération, variable en fonction de la durée de l'étude et de la hauteur du mât, est généralement compris entre 600€ et 5 000€.
- La puissance de l’éolienne : Il existe plusieurs éoliennes pour particulier allant de 3 à 10 kW : mini éolienne de 0,4 kW pour alimenter une installation simple comme une pompe à eau ou un éclairage extérieur, une puissance allant de 1 à 5 kW pour une faible consommation, une puissance allant de 5 à 10 kW pour une maison de taille moyenne et pour une puissance de 10 à 20 kW pour une maison avec forte consommation.
- La vitesse de démarrage : Il est recommandé de choisir une éolienne qui commence à tourner à des vitesses de vent plutôt faibles, afin de garantir une production d’énergie constante. Des modèles peuvent commencer à tourner à des vents de 2 m/s.
- La hauteur du mât : La hauteur du mât est un paramètre important, car elle influence directement la quantité d'énergie que l'éolienne pourra capter. Plus le mât est élevé, plus l'éolienne sera exposée à des vents plus forts et plus constants, situés à une altitude où les turbulences sont généralement moins importantes. Cependant, un mât trop haut peut augmenter les coûts d'installation et poser des problèmes d'accès pour la maintenance.
- Zone d’installation : Certaines zones sont plus avantageuses pour l’installation d’une éolienne domestique. Pour profiter au maximum des vents, l’éolienne doit être placée dans une zone dégagée, loin de tout obstacle comme des bâtiments, d’arbres, etc). Plus le terrain sera plat, moins le vent trouvera d’obstacle.
- La distance minimale d’installation : Une distance de sécurité équivalente à la moitié de la hauteur de votre mât est nécessaire. Par exemple, si le mât de l’éolienne mesure 12 mètres, une distance de 6 mètres sera nécessaire pour sécuriser la zone. De plus, il est obligatoire d’avoir un jardin suffisamment grand, car il est demandé au minimum 4 mètres entre l’éolienne et la limite du terrain. L’éolienne doit également se situer loin de tous les câbles aériens pour éviter tout risque en cas de chute.
Quelles autorisations pour poser une éolienne chez soi ?
Les autorisations nécessaires sont à considérer en fonction de la hauteur de l’éolienne :
- Pour les éoliennes de moins de 12 mètres : Une simple déclaration préalable en mairie est demandée. Cette déclaration permet de savoir si le projet est compatible avec les réglementations locales.
- Pour les éoliennes de plus de 12 mètres : Un permis de construire est obligatoire.
Quelque soit la hauteur de l’éolienne domestique, il est important de demander l’accord au voisinage pour éviter tout problème.
L’installation d’une éolienne de plus de 12 mètres est encadrée par la réglementation des installations classées pour la protection de l’environnement (ICPE). Si la puissance de l’éolienne est inférieure à 20 MW, une simple déclaration en ligne suffit. Au-delà de ce seuil, une autorisation environnementale plus complète est obligatoire. Cette autorisation, délivrée au titre des ICPE, dispense le propriétaire de solliciter un permis de construire.
L'installation d'une éolienne domestique implique une déclaration obligatoire auprès de votre assureur. En fonction de la configuration de votre installation, un avenant à votre contrat d'assurance avec une majoration de prime ou la souscription d'un contrat spécifique couvrant la responsabilité civile peut être requis.
A noter que si l’éolienne est raccordée au réseau électrique, il est nécessaire de signer un contrat d’obligation d’achat avec votre fournisseur d’électricité.
Eolienne domestique : est-ce rentable ?
Le coût d'une éolienne domestique est un investissement qui dépend de nombreux paramètres techniques :
- La puissance de l'éolienne, exprimée en kilowatts, est un facteur déterminant : plus elle est élevée, plus le prix augmente.
- La hauteur du mât, qui influence la capture du vent, ainsi que le type de turbine (horizontale ou verticale) ont également un impact significatif sur le coût final.
- Les équipements annexes tels que le système de régulation, le convertisseur d'énergie et les dispositifs de sécurité,
- Les frais de câblage pour relier l'éolienne au point de consommation.
Les tarifs pratiqués sur le marché sont variables et dépendent des fabricants, mais on estime généralement qu'une éolienne domestique, installation comprise, coûte entre 7 500€ et 24 000€.
Pour connaître la rentabilité d’une éolienne domestique, quelques chiffres sont à prendre en compte :
- La durée de vie : Une éolienne domestique a une durée de vie de 20 à 25 ans. L'entretien des éoliennes est relativement limité. Toutefois, une visite annuelle permet d'assurer le bon fonctionnement de l'installation en vérifiant notamment l'onduleur, le compteur et l'intégrité des câbles électriques.
- La production annuelle : Il est important de prendre en compte dans le calcul la production d’électricité annuelle d’une éolienne. Par exemple, pour une éolienne de 5 kW, elle peut produire entre 8 000 et 10 000 kWh par an. Ce chiffre va dépendre de la région et des conditions météorologiques.
- Les économies réalisées : Avec un coût moyen de l’électricité de 0,25 par kWh, une éolienne de 6 kW peut permettre des économies de 2 000€ à 2 500€ par an.
Généralement, il faut 15 ans en moyenne pour rentabiliser une éolienne domestique.
Il est important de savoir qu’une éolienne est moins rentable que des panneaux solaires. En revanche, les éoliennes domestiques peuvent être intéressantes en les associant à des panneaux solaires photovoltaïques pour fournir de l’énergie pour le chauffage d’une maison ou alimenter les appareils électriques. Cela permettra de compenser l’intermittence de ces deux énergies. La production d'énergie est ainsi optimisée grâce à la complémentarité des sources : l'éolien compense les périodes de faible ensoleillement, et inversement.
FAQ - Eolienne domestique : guide pratique
Quel est le rôle d’une éolienne ?
L’éolienne convertit l’énergie cinétique du vent en électricité. La force du vent exercée sur les pales entraîne la rotation du rotor, comme une hélice. Ce mouvement mécanique est ensuite transmis à un générateur électrique qui produit du courant électrique.
Puis-je installer une éolienne chez moi ?
Oui, il est possible d’installer une éolienne chez soi. L’installation d’une éolienne domestique est soumise à une réglementation spécifique. Pour les éoliennes de moins de 12 mètres de hauteur, une déclaration préalable en mairie suffit. Au-delà de cette limite, un permis de construire est obligatoire. Par ailleurs, il est recommandé d’informer les riverains de votre projet afin d’éviter tout litige.
Quel est l’autre nom de l’éolienne ?
Les éoliennes sont également appelées « aérogénérateurs ».
Quels sont les 3 types d’éoliennes ?
Il existe 3 types d’éoliennes domestiques : les éoliennes horizontales, les éoliennes verticales et les éoliennes tulipe.