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L‘énergie éolienne de Nordex avec EMKA

Avec plus de 35 ans d‘expérience dans le secteur de l‘éolien terrestre, le groupe Nordex est une référence en matière d‘énergie renouvelable. Depuis sa création, cette entreprise technologique d‘envergure mondiale a installé des éoliennes d‘une puissance nominale de plus de 41 gigawatts. En 2019, Nordex a ensuite décidé de collaborer avec un autre acteur mondial : EMKA. Dans les installations, on trouve une verrou spécial à compression du leader mondial de Velbert. Celui-ci sécurise les accès particulièrement critiques et doit résister à des forces allant jusqu‘à 331 Newton (N).

Un petit verrou - une grande responsabilité

L’importance des ressources renouvelables dans l’approvisionnement énergétique mondial a fortement augmenté ces dernières années. La dépendance vis-à-vis des gisements limités de gaz ou de pétrole est devenue trop forte. En Allemagne, l’énergie éolienne a déjà remplacé le charbon comme principale source d’énergie en 2020. Le groupe Nordex a également contribué à cette évolution. Cette entreprise technologique, dont le siège est à Hambourg, est spécialisée dans le développement, la fabrication et la maintenance d’éoliennes terrestres. Depuis sa fusion avec Acciona Windpower en 2016, le groupe Nordex est devenu l’un des plus grands fabricants d’éoliennes au monde. La société européenne emploie plus de 9 000 personnes dans plus de 30 pays.

Des plaques de sol spéciales empêchent les accidents graves

Outre le développement constant de sa propre gamme de produits, Nordex attache une grande importance à la maintenance professionnelle de ses propres systèmes complexes. Pour cela, l’entreprise optimise en permanence les différents composants à l’intérieur de ses installations. Outre le générateur et le rotor, cela comprend également un verrou à compression utilisé dans la tête du rotor de l’éolienne. Pour que le technicien puisse y travailler en toute sécurité et ne pas tomber accidentellement dans l’une des pales creuses du rotor, celles-ci sont fermées par des plaques spéciales. Afin d’avoir malgré tout accès à l’intérieur des pales, les panneaux disposent chacun d’une ou deux ouvertures. Le maintien de ces trappes de 15 kilogrammes dans la plaque de fond est assuré par quatre verrous à compression. Par le passé, ces fermetures n’étaient pas toujours disponibles dans les quantités requises. De même, le stator était en zamak et la patte de fermeture en acier non allié. Cela rendait la solution vulnérable à la corrosion et entraînait à la longue une diminution de sa résistance. De plus, ce composant a indirectement entraîné des coûts de maintenance supplémentaires élevés. La raison : la solution existante ne permettait pas de voir au premier coup d’œil si elle était fermée ou non. Il pouvait ainsi arriver qu’après un entretien, on oublie de refermer les trappes de manière appropriée. Lors de la rotation suivante de l’éolienne, celle-ci a alors pu se détacher et l’installation a dû être à nouveau arrêtée pendant un certain temps afin de remédier au problème. Résultat : des coûts supplémentaires non planifiés sur une longue période. 

En raison de l’indisponibilité, les responsables de Nordex et le fournisseur des plaques de sol ont décidé de remplacer la solution existante par une nouvelle fermeture en 2019. Le verrou doit comporter une indication claire de l’état de la fermeture. De plus, la nouvelle solution devait résister à une forte pression et être sûre contre les salissures, la poussière et les lubrifiants. Rien que par ces propriétés, la fermeture contribuerait de manière décisive à une sécurité accrue des processus des éoliennes. C’est par l’intermédiaire du sous-traitant que le contact avec EMKA a été réalisé. “EMKA s’est particulièrement distingué par ses bonnes performances passées, son large portefeuille de produits et, en même temps, sa grande volonté d’aller à la rencontre du client”, explique Peter Baars, ingénieur de développement dans le domaine des pales de rotor au sein du groupe Nordex et responsable du projet. Une fois l’accord obtenu, EMKA a commencé à développer une fermeture répondant aux exigences de Nordex.

Des forces énormes agissent sur la fermeture

Pour garantir la bonne tenue des trappes de plancher dans les découpes, EMKA a développé un nouvelle fermeture à compression en inox. Cette solution permet non seulement de fermer la trappe par la came, mais aussi de la fixer fermement anti-vibration grâce à la fonction de compression. La fermeture ne peut être ouverte que par un mouvement de 180° à l’aide d’une clé carrée de 8 mm avec marquage. Lors de la première rotation de 90° , la came se déplace de 6 mm dans le sens axial et libère ainsi la compression. En tournant encore de 90°, la came bouge également et la trappe peut ensuite être soulevée. Le rotor spécial et surdimensionné ne couvre alors que la moitié de la tête du stator. Ainsi, selon l’état de l’obturateur, on peut voir un affichage avec OPEN (rouge) ou CLOSED (vert). Cette aide visuelle permet au technicien de voir en un coup d’œil si la fermeture est verrouillée ou ouverte. Le marquage a passé les tests d’essuyage selon les normes DIN EN 62208 chap. 9.3 et DIN EN 61439-1 chap. 10.2.7. 

Conforme à la norme européenne DIN EN 61373

Lors du développement de la fermeture, EMKA a dû tenir compte des conditions prédominantes 
dans une éolienne. Il s’agit notamment de la force centrifuge, dont l’effet est amplifié dans le moyeu en rotation. Dans un premier temps, il a donc fallu plus que doubler la résistance aux charges dynamiques de la combinaison verrou-came, en passant de la valeur limite de 140 N à 337 N. La fermeture est également conçue pour résister aux secousses et aux vibrations conformément à la norme européenne DIN EN 61373, afin d’exclure toute ouverture involontaire en cours de fonctionnement. De plus, la fermeture ne nécessite aucun entretien. Ainsi, il n’y a pas de contradiction avec le rythme d’entretien des installations.

Plus de 850 installations équipées de verrous EMKA

Avec ses éoliennes, Nordex contribue largement à la transition des énergies fossiles vers les énergies renouvelables. Avec le verrou à compression avec indicateur OPEN - CLOSED, EMKA soutien l’entreprise de haute technologie. Pour l’année 2022, Nordex a passé une commande de plusieurs milliers de verrous pour plus de 850 éoliennes. À l’avenir, le fabricant d’éoliennes entend continuer à faire confiance aux fermetures de Velbert. Le nouveau développement a tellement convaincu qu’EMKA l’a entre-temps intégré dans son catalogue général.