Fabrication d'une éolienne pour alimenter et actionner une pompe d’eau en milieu rural - Blolab - Cotonou - Bénin

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Atelier physiquement organisé sur le sujet (à partir de la liste des ateliers gratuits publiés) Fabrication d'une éolienne pour alimenter et actionner une pompe d’eau en milieu rural
Durée de l'atelier 1 jour
Objectifs de Développement Durables concernés (ODD)
  • Bonne santé et bien-être
  • Énergie propre et d'un coût abordable
  • Industrie, innovation et infrastructure
  • Villes et communautés durable
  • Consommation et production responsables
  • Lutte contre les changements climatiques
Défis Résilience des territoires ADEME (si applicable)
  • Alimentation et agriculture
  • Urbanisme Circulaire
  • Ilôts de chaleur
Objectifs pédagogiques

Soft skills

  • Attention
  • Respect des consignes
  • Travail en équipe pour réaliser un projet en temps limité
  • Coopération et entraide

Compétences techniques

  • Pouvoir faire démarrer une pompe à eau grâce à l’énergie éolienne
  • Apprendre à produire de l’électricité sans procédé industriel
  • Convertir du courant alternatif en courant continu
  • Modéliser et concevoir des objets en 3D

Notions environnementales

  • Notion d'énergie renouvelable
  • Capture et stockage de l'énergie, pourquoi des batteries ?
  • Découverte et pratique de l'énergie éolienne
  • Mesure de la consommation et économies d'énergie
  • Question de l'autonomie et de la résilience énergétique
Outillage
image Soudureeolienne.jpg (0.3MB)
Comme toujours bien superviser l'usage du fer à souder ! CC by SA Blolab Cotonou
- On a essentiellement de l'outillage à main (Perceuse, vis, scie, papier de verre, tournevis, cutter, multimètre) et donc cet atelier nécessite de bien donner les consignes de sécurité et de disposer de lunettes et de gants de protection (éclats, poussières).
  • Dans le cas d'outillage électro-portatif, bien travailler dans un local sec et alimenté en 220V.
  • Prévoir une alternative d'outillage manuel(scie) dans le cas d'un délestage électrique.
Matériaux
image assemblageeolienne.jpg (0.4MB)
Les pales et le bois peuvent être issus de récupération (morceau de tube PVC). CC by SA Blolab Cotonou

  • On va transformer un tube de PVC en pales d'éolienne.
  • Une plaque métallique sera soudée à l'arbre du moteur. Des solutions alternatives sont disponibles dans les docs de fabrication en bas de page. Par contre, cette solution est très solide mais dans ce cas il faut faire souder la plaque sur l'arbre moteur AVANT la tenue de l'atelier.
  • Les moteurs nema 17 peuvent être récupérés dans un ancien photocopieur, une imprimante papier ou une imprimante 3D. On peut aussi les commander sur internet pour un prix modique.
  • Le contreplaqué peut être acheté ou récupéré.
  • Le reste des composants est très facile à se procurer (diodes, condensateurs).
  • Cet atelier peut donc être préparé sur base de récupération ce qui permet un bon complément à la sensibilisation environnementale.
Local/Lieu
  • Disposer de 16 m carrés pour 5 personnes.
  • Local sec et alimenté en 220V si utilisation du fer à souder, et/ou d'outillage électro-portatif.
  • Poussières et sciure : si nécessaire protéger le sol avec une bache. Bien nettoyer dans la foulée du rangement.
Équipe Une personne qualifiée pour superviser la fabrication maîtrisant les bases nécessaires : électricité, contrôle de charge, outillage à main et coupe de bois, modélisation 3D.
Normes/Sécurité
  • Ne pas utiliser d'outillage sans permission ni supervision
  • Mettre des protections pour les opérations de coupe du bois (lunettes, gants)
  • Eteindre, débrancher et remiser à sa place tout outillage électrique après usage
  • Faire attention lors des découpes de bois et PVC (à superviser tout particulièrement)
Financement
  • Cet atelier peut être réalisé sur base de transformation et récupération de matériaux (contreplaqué, PVC).
  • Son coût réside donc dans la rémunération du temps homme d'animation, et l'assurance de l'atelier.
  • Au minimum compter 12000 F CFA pour un groupe de 5 personnes.
Communication
  • Diffusion d'une affiche d'annonce et de recrutement avec un lien internet
  • Les personnes s'inscrivent via un lien web (formulaire d'inscription) diffusé par l'organisateur.
  • Dans le cas où on a plus d'inscrits on redimensionne l'atelier en amont (composants et superviseurs pour le nombre de groupes nécessaires et possibles à accueillir)
Accueil La phase d'accueil dure 3 heures :

- On veille tout particulièrement à assurer un accueil chaleureux aux personnes qui ne sont jamais venues dans le lieu. Objectif : faire revenir.
  • Présentation du fablab et de ses activités
  • Présentation de l'atelier à réaliser
  • On leur demande sur quelles tâches ils souhaitent contribuer et on les leur affecte.
  • Lancement de l'atelier.
Consignes
  • Lecture des normes et sécurité à respecter dans l’atelier
  • Comment lire puis trouver les étapes pour mener à bien la fabrication
  • Répartition des participants selon les différentes tâches : ils devront tout faire pour les mener à bien.
  • Il est normal de ne pas savoir : dans ce cas, ne pas risquer d'abimer le matériel, voire de se blesser, mais s'adresser aux superviseurs.
Préparation des Matériaux/Kits On démarre l'atelier avec les quelques composants nécessaires (cf doc de fabrication en bas de page).

  • La plaque métallique doit avoir été préparée avant l'atelier chez un soudeur afin de la fixer à l'arbre du moteur et que cela soit prêt pour l'assemblage.
  • Le tuyau de PVC doit déjà être tronçonné et prêt à être transformé en pales (un tube de 1 à 1,50m et un diamètre de 30 cm). Prévoir suffisamment de tube au cas où il y aurait des erreurs et ds pales à refaire.
  • Le socle sera découpé à la découpe laser ou manuelle pendant l'atelier (contreplaqué).
Pauses La seule pause est la pause déjeuner qui se fait à 13h. Elle dure une heure.

Afin de marquer des temps communs et que personne ne manipule d'outillage sans surveillance.
Le fablab a offert le repas aux participants.
Fabrication/Assemblage
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L'éolienne prend forme - CC by SA Blolab Cotonou

La fabrication ne pose pas de problèmes particuliers en dehors de la supervision de la sécurité et du respect des dimensions à respecter strictement (découpes et modélisation) par les participants :

Préparation des pales

  • Découpage et perçage du socle avec un foret de diamètre 3,5 mm
  • Découpage des trois pales
  • Assemblage des pales sur le socle avec des vis à bois

Préparation du générateur (le moteur pas à pas)

  • Dans le cas où l'arbre moteur ne serait pas soudé mais fixé autrement, fixation de l'arbre moteur sur la plaque support de pales.
  • Fixation de la plaque métallique au socle

Circuit de redressement électrique

  • Réalisation du circuit de redressement raccordé au moteur nema17

Modélisation et impression 3D

  • Modélisation et réalisation de la nacelle sous Freecad.
  • Liaison de la nacelle au tuyau faisant office de mât

Assemblage des parties, tests

- Vérification de fonctionnement
- Réglages jusqu'à finalisation
Etapes avec les participants

JOUR 1


Matin :3 heures

  • Accueil, découvrte du fablab, et consignes
  • Présentation des tâches et affectation aux participants.
  • Un superviseur par groupe de 4 ou 5 personnes.
  • On fait un point sur tout ce qui est nécessaire à rassembler et préparer pour la contruction.

Pause déjeuner : une heure

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Tout dispositif doit être testé ! CC by SA Blolab Cotonou

Après-midi 3 heures

  • Fabrication des pales.
  • Montage du circuit de redressement électrique
  • Modélisation 3D et impression de la nacelle (attention au temps d'impression)
  • Mise en essai de l’éolienne
  • Réglages et finalisation
Rangement
  • Le rangement doit être effectué par tous et toutes.
  • Il est effectué systématiquement dans le fablab à la fin de chaque jour d'atelier.
  • Ceci permet également aux participants de découvrir les autres ressources du lieu.
Photo de Groupe Dans ce cas il n'y a pas eu de photographie de groupe.
Communication
  • Communication sur les réseaux sociaux (facebook, twitter) en utilisant les photographies des personnes acceptant la diffusion de leur image.
  • Interviews des participants à l'atelier en vidéo. Formulaires de satisfactions envoyés aux participants.
Contact documentation Medard Agbayazon - Blolab - medard@blolab.org