prise de note

Les Eoliennes
I) Du vent a l’énergie
Intro : - moulin à vent
- les années 1970 recherches sur les éoliennes car choc petrolier
- l'énergie mécanique en énergie électrique
- les années 1970 recherches sur les éoliennes car choc petrolier
- place dans la production mondiale très faible
- cause : coût pour des rendements inférieurs aux autres énergies polluantes ou
dangereuse
- de nos jours pays esaaye de faire des efforts
1) la composition de l’éolienne
a) La coupe
b) Description de l’éolienne
diaporama
-pale
-moyeu
-arbre primaire
-multiplicateur
-arbre secondaire
-génératrice ou alternateur
-refroidisseur d’alternateur
-anémomètre
-transformateur
-châssis
2°Le fonctionnement
Grande eolienne : -rotor , nacelle , tour
-rotor 3pales  regularité des efforts, apparence visuelle (fibre de verre +
fibre carbone)
-30 tours/min constant
-nacelle génératrice 1500tours/min  multiplicateur *50
-tour  treillis métallique ou monotube(échelle) + fréquent
transformateur pieds
2 éolienne rotor axe verticale darrieus mais rare abandoné
3° Les conditions optimales

a) Sur le plan géographique
-disposition géométrique simple, équidistant ou forme du paysage (montagne comme on peu)
photo
-plateau ou colline (hauteur +vent)
-plaine (non obstacle naturelle ou artificiel)
-vent dominant
b) Sur le plan de la taille de l éolienne
-grandes éoliennes (60m totale) mm structure globale que petite
Sauf petite : - + bruit
3 pas multiplicateur
4 dangereux car artisanal
5 + cher qualité/prix
c)L’échelle de beaufort
Amiral anglais, Francis Beaufort (1774-1857)
elle exprime la force du vent mesurée en degrés Beaufort, à une hauteur de 10
mètres au dessus d'un terrain plat et découvert
-varie de 0 à 12 calme/ ouragan
-force 7 grand frais système de sécurité s’enclenche
4) Relations physique
a)Quelques formules
La surface (m2) balayée est ∏*r2
Or v=e/1
Dc Le volume d'air traversant l'éolienne est ∏*r2*e
M(kg) = v(m^3) * d(kg/m^3)
M(kg) = ∏* r2(m^2) * e(m) * d(kg*m^3)
Ec= ½ m v²
La puissance P (en watt) est la quantité d'énergie par seconde,
Or, e par seconde = v,
P = ½ * ∏* r2 * v * d * v2
et la densité (en kg/m3) de l'air, soit 1,225 kg/m3
d’où Pa= 1,924 * r2 * v3
la puissance est directement proportionnelle à la surface, mais surtout au cube de la vitesse.
Toute la puissance n’est pas recueilli par l’éolienne ( vent non nulle ) comme le traduit la

formule de Betz
Pmax = 16/27 Pa
D’où Pmax = 1,14 * r2 * v3
b)Cas pratique
Pprat < Pmax
il y a plusieurs étapes de conversion d'énergie, chacune avec un rendement
propre : hélice (85%), multiplicateur (95%), générateur (98%), transformateur
(98%) - redresseur (98%), stockage, distribution. Bref, le rendement optimal est
de 70 à 60%.
Cependant, en pratique, tous les organes ne sont pas à leur rendement maximum
en même temps, ce qui réduit encore le rendement global. On considère celui
entre 55 - 50% pour une éolienne "industrielle" et 40 - 25 % pour une
éolienne "artisanale"
Pprat ~ 0,627 * r2 * v3
Pprat ~ 0,456 * r2 * v3
Mais constructeur bloque a un Pn (Puissance nominal) 12 ou 25 m/s idem
Une perte énorme, à première vue mais puissance ne prend le temps
Donc pour + énergie vaut mieux un Pn
II) Les Eoliennes et les conséquences sur l’environnement
1/ Les conséquences positives
a) Les Limites
production en fonction du vent pas de la demande
solution : stockage de l'energie ou installation d u'n groupe electrogene
mais cela augmente el cout
problemes : inconstance de la puissance fournie
-si
inferieur, on doi ajouter une nouvelle source (groupe
elctrogene)
-si
superieur, systeme de regulation pour maintenance de la

tension
a cose de ces contraines :les petits reseaux negligé