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Les fabricants et les exploitants d’éoliennes sont actuellement confrontés à de grands défis : comment transmettre de manière durable une puissance plus élevée sans augmenter l’encombrement, tout en prolongeant la durée de fonctionnement des parcs éoliens existants, en améliorant l’empreinte carbone et en réduisant globalement les coûts de production d’électricité ? Schaeffler répondra à ces questions du 27 au 30 septembre 2022, au salon WindEnergy de Hambourg. Sur le stand 333, dans le hall B5, les visiteurs pourront découvrir les solutions innovantes de l’entreprise et les opportunités concernant la production d’éoliennes ainsi que leur exploitation durable et économique.
L’augmentation de la densité de puissance dans les transmissions des éoliennes et la nécessité de réduire le poids et les coûts donnent lieu à de nouveaux concepts de roulements. Dans le cas des réducteurs planétaires, cela se traduit par un plus grand nombre de planétaires de plus petits diamètres Mot-clé “concepts multi-planètaires”. L’espace disponible pour le roulement dans le réducteur planétaire est donc insuffisant. Grâce à leur faible section transversale, les paliers lisses hydrodynamiques constituent la solution idéale. Sur le salon WindEnergy de Hambourg, Schaeffler présentera pour la première fois ses nouveaux paliers lisses hydrodynamiques pour réducteurs planétaires, ainsi que la technologie correspondante. En effet, pour garantir le bon fonctionnement des roulements, il est nécessaire de bien comprendre le système, les nouvelles méthodes de simulation et de calcul, ainsi que les outils correspondants.
Pour augmenter la densité de puissance, les nouveaux paliers de rotor sont généralement constitués de deux roulements à rouleaux coniques disposés en O. L’augmentation de la distance entre les appuis de ces roulements réduit leurs efforts internes, ce qui permet de réduire le poids et l’encombrement des paliers. Afin de garantir un fonctionnement durable des paliers, les ingénieurs de Schaeffler ont recours à différentes options issues de la boite à outils des roulements à rouleaux coniques. La sélection s’effectue dans le cadre d’une simulation du système sur plusieurs niveaux, qui prend en compte l’influence des efforts et des déformations en fonctionnement sur les roulements à déterminer. Pour conclure le dimensionnement des roulements, la précharge correcte à appliquer, essentielle au bon réglage des roulements, est déterminée par simulation. Afin de s’assurer que la précharge est correcte, aussi bien pendant le processus de montage que pendant le fonctionnement, Schaeffler propose le système de mesure de la précharge PREMESY.
Une grande partie des concepts de ligne d’entraînement développés dans le monde sont équipés de roulements à rotule sur le rotor. Si ces roulements tombent en panne prématurément, un remplacement n’est généralement pas rentable en raison des coûts élevés, par exemple celui des grues. Dans ce cas, Schaeffler a développé une solution innovante et robuste basée sur des roulements à rotule sur rouleaux asymétriques en deux parties. Cela permet de réduire les coûts de remplacement des roulements d’au moins 50 %. Dans la mesure où l’ensemble du remplacement des roulements se fait à l’aide d’une nacelle, il n’est pas nécessaire de démonter le moyeu des pales ni l’arbre de transmission. Tous les composants nécessaires peuvent être placés dans la nacelle à l’aide de la grue de bord, puis montés sur place. Schaeffler offre ainsi aux exploitants la possibilité de continuer à exploiter de manière économique leurs éoliennes existantes.
L’énergie éolienne est l’une des technologies les plus respectueuses de l’environnement dans le domaine de la production d’énergie. Toutefois, les émissions en amont de la chaîne, telles que la production et la transformation de l’acier pour la fabrication des différents composants d’une éolienne, sont prises en compte dans le bilan global. Afin de réduire de manière significative l’empreinte carbone des roulements, Schaeffler réduit les émissions de carbone sur l’ensemble de la chaîne de valeur, de l’achat de l’acier aux procédés de fabrication en passant par la logistique et le conditionnement.
Depuis 2021, Schaeffler a ajouté à son portefeuille sa propre entité hydrogène. Cette dernière, en collaboration avec la branche spécialisée dans l’énergie éolienne, travaille sur de nouvelles solutions intégrées qui contribuent également à la réalisation des objectifs de développement durable de Schaeffler. Par exemple, un électrolyseur sera mis en service sur le site de Schweinfurt afin de produire de l’hydrogène vert.
Les principaux composants de ces électrolyseurs, les piles, font partie de la gamme de produits Schaeffler. Les produits Schaeffler Hydron PowerStack série K couvrent une gamme d’applications qui s’étend de 1 à 1 000 kilowatts. Ils sont développés et produits sur les sites européens de Schaeffler selon les normes de qualité les plus élevées. Les électrolyseurs peuvent également être installés de manière décentralisée en tant que systèmes modulaires. Par exemple, il est également possible de les raccorder directement à des éoliennes individuelles.
Le roulement à rotule sur deux rangées de rouleaux asymétrique peut être monté directement en nacelle. Cela permet de supprimer le démontage du moyeu des pales et de l’arbre de transmission, réduisant ainsi les coûts de remplacement d’un peu plus de 50 %.
Le montage en opposition des roulements du rotor avec un grand écartement des appuis permet de réduire les contraintes sur les roulements. Ainsi, les roulements peuvent être plus petits et plus faciles à mettre en place. Le système de mesure de la précharge Schaeffler PREMESY garantit une précharge correcte pendant le montage et le fonctionnement.
