Louée pour ses avantages écologiques, l’énergie éolienne représente une part croissante de la production d’électricité. La relubrification automatique joue un rôle important dans le rendement des éoliennes. VOGEL Windlub^® est une solution conçue pour garantir une lubrification efficace dans ce type d’application.

Notre énergiedevient de plus en plus propre et la part des énergies renouvelables dans la production de l’électricité ne cesse de croître. De nos jours, l’électricité éolienne est produite dans des installations de haute technologie. Du secteur confidentiel au terrain industrialisé pour acteurs internationaux, le secteur de l’énergie éolienne a beaucoup évolué. La production et les performances doivent suivre. Pour garantir une production aussi fiable que possible, il convient de maintenir les machines en parfait état de fonctionnement. Les systèmes de relubrification automatique constituent un moyen simple d’y parvenir. Dans les terres, en mer, dans les régions subarctiques ou tropicales, les systèmes VOGEL Windlub^® garantissent un fonctionnement efficace. Des forces importantes, des vibrations ou le mouvement relatif de pièces comme les roulements et les engrenages peuvent engendrer une usure. Pour éviter ce type de détérioration, des lubrifiants doivent être appliqués au moment opportun et dans des quantités adaptées.

Les grands fabricants d’éoliennes savent parfaitement que les systèmes de lubrification automatique constituent un élément indispensable de l’installation qui préserve la valeur de l’investissement. Les propriétaires des fermes éoliennes, les produc­teurs d’énergie, les compagnies d’assurance et les investisseurs incitent par ailleurs ces fabricants à adopter des techniques fiables. Les éoliennes sont souvent installées dans des zones reculées. Lorsque des opérations de maintenance ou de réparation doivent être entreprises, les dépenses et les heures de travail s’avèrent généralement disproportionnées. Là encore, la lubrification automatique apporte la solution en permettant d’allonger la durée des intervalles de maintenance jusqu’à un an, deux ans, voire plus. Pendant cette période, l’apport en lubrifiant peut être contrôlé à distance. Une surveillance peut être mise en place facilement avec le système SKF WindCon (voir article page 21). Les avantages de cette solution combinée sont perceptibles. Elle permet non seulement de détecter toute défaillance éminente d’une pièce, mais aussi de retarder son apparition en augmentant la lubrification. Le remplacement de la pièce peut alors être planifié à un moment opportun avant que des dysfonctionnements ne se produisent. Dans les fermes éoliennes, l’association des systèmes WindCon et Windlub offre des avantages très appréciables.

Les argumentsdécisifs en faveur de l’utilisation des systèmes de lubrification centralisée sont les suivants :

• Protection des investissements à travers une disponibilité considérablement accrue, une fiabilité supérieure et une usure moins rapide ;
• Réduction des coûts d’exploitation et de maintenance grâce à l’allongement des intervalles de maintenance ;
• Protection de l’environnement à travers une consommation de lubrifiant optimisée ;
• Surveillance à distance de toutes les installations de lubrification grâce à une connexion avec le système de surveillance embarqué ou des moniteurs externes.

Des milliersde systèmes de lubrification centralisée Windlub de VOGEL sont déjà en service à travers le monde. Une éolienne se compose de différents éléments et pièces, comme les roulements de pales, le roulement principal et le roulement azimutal, sans oublier tous les engrenages, roulements de la génératrice, entraînement, etc., qui exigent des lubrifiants adaptés et des systèmes de lubrification adéquats.

L’expérience montre que le retour sur investissement pour un système de lubrification centralisée est compris entre un an et demi et trois ans. La plupart des systèmes de production d’énergie éolienne sont déjà équipés d’un dispositif de lubrification centralisée. Toutefois, pour les petites éoliennes de moins de 1,5 MW, la tendance est à la modernisation des systèmes de lubrification. Des kits complets sont disponibles pour faciliter cette modernisation et permettent de bénéficier d’une plus grande disponibilité et d’un meilleur rendement de l’éolienne. Cette technique est facile à installer, les coûts sont faibles et les effets significatifs.

Systèmes de lubrification centralisée pour éoliennes

L’huile (pour les entraînements) et la graisse (pour les roulements, engrenages et guides) sont utilisés comme lubrifiants. L’installation d’une électropompe constitue un préalable à un apport automatique en lubrifiant. Le lubrifiant peut alors être distribué via un système de lubrification progressive ou simple ligne.

L’électropompe

Les pompes Windlub ont été développées pour des conditions de service difficiles. Le moyeu, notamment, nécessite une technique permettant un apport en lubrifiant y compris lorsqu’il est en rotation. Un piston suiveur stable à deux joints est utilisé en association avec un ressort conique pour retenir la graisse là où elle est requise, garantir un fonctionnement correct des éléments pompants et éviter les fuites. La tension variant en fonction du pays, les pompes utilisées dans le système Vogel ont été conçues pour fonctionner avec la tension de commande de l’éolienne de 24 V CC. Dans le cas d’une tension alternative, la pompe peut être reliée à des alimentations allant de 90 à 264 volts. Autrement dit, des éoliennes peuvent être installées avec un même type de pompe partout dans le monde. Les pompes à action rotative disposent d’un réservoir de graisse d’une capacité de 4 kg à 20 kg. Ces pompes conviennent à n’importe quel intervalle de maintenance requis. Pour la génératrice, des pompes standard sont utilisées pour le roulement principal et le roulement de commande de lacet. Des pompes plus grosses peuvent être fournies pour des éoliennes de plusieurs mégawatts. Cette technique réputée est à l’œuvre dans d’autres environnements depuis des décennies.

Si la turbine ne dispose pas de connexions libres pour des circuits de transmission supplémentaires, des pompes avec automate intégré peuvent être installées.

Système de lubrification simple ligne

Les systèmes simple ligne distribuent le lubrifiant en plusieurs points simultanément. Une pompe alimente les distributeurs à action différée via une ligne d’alimentation principale. Avec ce type de distributeurs, les chambres de dosage sont alimentées en lubrifiant lorsque la pompe fonctionne. La dose de lubrifiant est délivrée uniquement après l’arrêt de la pompe (action différée).

Le système de lubrification peut être surveillé de différentes manières : électriquement, par le biais de pressostats dans le circuit et de niveau-contacts dans le réservoir de lubrifiant, ou visuellement, par le biais de témoins sur le piston du distributeur-doseur.

Système de lubrification progressive

Dans ce système, le lubrifiant est distribué en différents points successivement. La pompe alimente en lubrifiant, via la ligne principale, un distributeur progressif qui dessert entre six et 20 points de lubrification.

Grâce à l’actionnement hydraulique positif des distributeurs progressifs (raccordés en série), la surveillance d’un seul piston de distributeur avec un détecteur suffit pour contrôler le fonctionnement de l’ensemble des distributeurs. Il est également possible de déterminer simultanément la quantité exacte de lubrifiant par unité de temps et par point de lubrification en surveillant les signaux du détecteur. Cette autre méthode de surveillance du système constitue un facteur de sécurité supplémentaire, notamment dans le cas d’installations offshore.

Pignon de lubrification

Le pignon de lubrification est utilisé pour la lubrification automatique des engrenages d’orientation azimutale et de roulis. Le lubrifiant est déposé avec une précision extrême sur le flanc de la denture du plateau moteur ou du pignon de commande, où il est étalé simultanément sur toute la largeur. Ce système assure une lubrification optimale des engrenages. Des pignons de lubrification peuvent être fabriqués pour toutes les couronnes ordinaires utilisées dans les systèmes d’éoliennes. Ils exercent une pression de refoulement élevée qui garantit un apport en lubrifiant uniforme à basses températures.

Collecteur de lubrifiant

L’inconvénient des transmissions à engrenages nus utilisées dans les éoliennes est que le lubrifiant déposé sur les dents est progressivement refoulé vers l’extérieur et a tendance à
couler sur les côtés. Un collecteur de lubrifiant muni de deux disques tournants en caoutchouc racle les côtés et le surplus de graisse est récupéré dans un réservoir. La nacelle reste ainsi parfaitement propre. ¦