La capacité d’une éolienne à produire de l’électricité repose fondamentalement sur ses pales « capturant » le vent. Cependant, les conditions de vent sont incohérentes-variant en force et en disponibilité-les angles des pales doivent donc être ajustés en temps réel-pour maximiser l'efficacité de la production d'électricité. Ce réglage est effectué par le système de contrôle du pas.
D’où vient l’énergie du système de pitch ? Fluide hydraulique. Ce fluide doit être transporté de la nacelle fixe vers le moyeu tournant sans fuite ni interruption de l'écoulement, et l'organe assurant ce transfert doit résister à des dizaines de milliers de rotations sans s'user. C'est le rôle du syndicat rotatif.
Installé entre la nacelle et le moyeu, le raccord rotatif permet au fluide hydraulique d'entrer par une extrémité et de sortir par l'autre tout en permettant une rotation continue à 360 degrés sans rompre le circuit fluidique. Essentiellement, il agit comme un « tuyau dynamique » au sein de la turbine : une extrémité reste immobile avec la nacelle tandis que l'autre tourne avec le moyeu, utilisant des joints pour contenir le fluide en toute sécurité.
La logique derrière le système de pas est simple : le système de commande principal calcule l'angle optimal des pales en fonction de la vitesse et de la direction du vent, puis transmet les commandes via le raccord rotatif aux vérins hydrauliques du moyeu, qui poussent les pales à l'angle requis. Un angle correct garantit une efficacité élevée de conversion de l’énergie éolienne, tandis qu’un angle incorrect entraîne une baisse de la puissance de sortie. Par conséquent, un dysfonctionnement du raccord rotatif peut aller d’une efficacité réduite à une perte de contrôle des aubes, forçant potentiellement un arrêt d’urgence de l’ensemble de la turbine.
L’énergie éolienne offshore impose des exigences encore plus rigoureuses auxsyndicats rotatifs. Les environnements offshore présentent une salinité élevée, une humidité élevée et des éléments fortement corrosifs, aggravés par les vibrations constantes des vagues et des vents-que les joints standards ne peuvent pas supporter longtemps. Les raccords rotatifs hydrauliques modernes pour éoliennes utilisent souvent des structures et des matériaux d'étanchéité à plusieurs étages tels que des bagues d'étanchéité en carbure de silicium et des joints en caoutchouc fluoré ; ils peuvent supporter des pressions de fonctionnement allant jusqu'à 35 MPa, résister à des températures allant de -20 degrés à 200 degrés et offrir une durée de vie allant jusqu'à 20 ans. L’objectif est de garantir qu’une fois installée, l’unité nécessite un minimum d’entretien.
Les données du marché indiquent que les ventes mondiales de raccords rotatifs hydrauliques pour éoliennes ont atteint 877 millions de dollars en 2024 et que le marché continue de croître. Ces produits sont disponibles dans des configurations à canal unique-, double-canal et multi- ; les unités à grande échelle-utilisent généralement des versions multi-canaux, qui permettent la transmission simultanée du fluide hydraulique, de l'huile lubrifiante et des signaux électriques.
Une autre tendance notable est l'abandon des joints rotatifs traditionnels-qui reposent sur un contact physique pour la transmission du signal et sont sujets à l'usure et à la génération de débris pouvant compromettre la stabilité du signal-vers des technologies de transmission sans-technologies de transmission. Par exemple, les joints rotatifs à fibre optique éliminent les frottements mécaniques et la génération de débris, offrant ainsi des avantages distincts dans des environnements tels que les sites offshore où les coûts de maintenance sont exceptionnellement élevés.
Une éolienne est conçue pour fonctionner 20 ans et le joint tournant doit durer aussi longtemps. Bien que souvent négligé, il est indispensable : sans lui, les pales ne peuvent pas ajuster leur pas, rendant l’éolienne incapable de produire de l’électricité quelle que soit la force du vent.