Un peu de culture

Fonctionnement d'une éolienne

Vidéo montrant la composition d'une éolienne.

 

 

Composants : 

 

-Les pales : constituées de fibres de verre et de matériaux composites, elles ont un profil aérodynamique complexe car le rendement de l'éolienne dépend de leur nombre de rotations/min. Les pâles peuvent atteindre 200km/h à leurs extremitées...

 -L'alternateur :
L'alternateur est une machine tournante, conçue pour transformer une énergie mécanique (arbre en rotation) en énergie électrique alternative.

 -Le transformateur :
Convertisseur qui permet de "mettre à niveau" l'électricité produite. Elle doit être obligatoirement à 220V pour être envoyée dans le circuit. 
  

 -La fondation :
Elément indispensable d'une éolienne, elle est composée de pas moins de 400 tonnes de ciment et de fer. Elle peut être ronde, carrée ou encore en étoile pour réduire la quantité de ciment utilisé. 

 -Le système d'orientation :
Une couronne dentée, qui permet d’orienter l’éolienne et de la « verrouiller » dans l’axe du vent grâce à un frein.

 

-Le rotor : Constitué de plusieurs pâles (3 en général) et du nez de l'éolienne, il permet d’orienter les pales pour moduler la prise au vent. Les pales ont donc toujours entre 19 et 30 rotations par minute.

 

-Un multiplicateur de vitesse : situé dans le mât et qui décuple la vitesse angulaire de l'arbre primaire (axe qui relie les pales au frein et multiplicateur) en la multipliant par 75 (d'environ 20 à 1500 trs/min). Il est ainsi soumis à des contraintes sévères : charge pouvant varier très rapidement, usure... 

Ce multiplicateur est constitué d'engrenages, les engrenages permettent un très bon rendement énergétique, le rapport de la vitesse de sortie sur la vitesse d'entrée plus communément appelé rapport de transmission noté R se calcule de la manière suivante:

                  R=Nombre de dent de la première roue dentée / Nombre de dent de la deuxième roue dentée

  

Si R est supérieur à 1 alors les engrenages font parti d'un multiplicateur en revanche si ce n'est  pas le cas ils appartiennent à un réducteur.


-Un frein : En cas de vent violent, afin de ne pas augmenter la fréquence de rota ion des pales et donc abimer le générateur, un frein à disque est présent.

 

-Un générateur :Partie de l'éolienne qui assure la production d'électricité. Sa puissance peut atteindrfe 5 MW sur les plus grosse éolienne. 

 -Le mât :Tube creux haut de 40 à 80 m, assurant la liaison au réseau électrique et placé à une hauteur suffisante afin que le rotor soit entrainé par un vent plus régulier et plus fort qu'au niveau du sol. Il abrite la plupart du temps une partie des composants électriques et électroniques (modulateur, commande, multiplicateur ... ) ainsi qu'une cage d'escalier pour permettre aux techniciens d'intervenir pour l'entretient de l'éolienne.

Mât brisé 

Mât brisé au niveau de sa fondation

 

 Il existe une limite à la quantité d'énergie récuperable de l'énergie cinétique du vent ( l’énergie cinétique d’un corps est égale au travail nécessaire pour faire passer le dit corps du repos à son mouvement de translation ou de rotation).Nous addmetrons:

 

\Delta E_{c_{AB}}=E_{c_B}-E_{c_A}=\sum W_{F_{ext_{AB}}} où EcA et EcB sont respectivement l’énergie cinétique du solide aux points A et B.

 

Cette limite est aussi appelée limite de Betz

 

 

Après démonstration, en prenant pour la masse volumique de l’air une valeur moyenne de  1,25 Kg/m3, la puissance maximum pratiquement récupérable par un dispositif de surface S est égale à :

 P= 0,37 S .V3

    La vitesse de rotation des pâles peut aussi être donnée à l'aide la vitesse angulaire. En effet il existe une relation qui lie la vitesse angulaire (aussi appelée fréquence angulaire) à la vitesse linéaire (en m/sec) et au rayon de la rotation R (soit la distance entre le point de la pâles et le rotor ) mais un tour équivaut à 2π radians et la vitesse angulaire peut être obtenue en divisant un tour par le temps mis pour faire une rotation T, donc tout cela nous donne la formule:

 \omega = \frac{2\pi}{T}=\frac{v}{r} avec ω en radians par seconde

    Sous l'action du vent, le rotor tourne. Ainsi l'énergie cinétique du vent est transformée en énergie mécanique (rotation du rotor). Ce même rotor entraîne l'artère principale (ou arbre principal), reliée à la boîte multiplicatrice d'engrenage (ou multiplicateur) qui décuple la vitesse de rotation de l'axe jusqu'à 1500 tours/minute, vitesse nécessaire au fonctionnement de l'alternateur qui produit de l'électricité à partir de la rotation de l'axe. L'énergie mécanique est ainsi changée en énergie électrique.
La puissance électrique de l'éolienne dépend de nombreux critères comme la vitesse du vent , la longueur des pâles de l'éolienne, la température (car le volume d'air déplacé par le vent dépend de la température et de la pression de l'air ambiant donc le volume d'air déplacé donne la vitesse de rotation du rotor et ainsi la puissance du courant fourni ) [La puissance électrique est mesurée en watts (W), kilowatt (kW), mégawatt (MW), ect... La puissance électrique est le transfert d'énergie électrique ( en joule ) par unité de temps ( en seconde ).]
Ainsi, si une éolienne a une puissance nominale de 1000kW, cela veut dire que cette dernière produira 1000 kilowatt (kWh) d'énergie par heure lorsqu'elle atteint sa performance maximale (par vents forts, au-dessus de 15m/s) .
    La tension de l’électricité produite par l’alternateur, de l’ordre de 600 à 1 000 volts, est ensuite élevée à travers un transformateur de puissance, situé dans la nacelle ou à l’intérieur du mât, jusqu’à un niveau de 20 000 ou 30 000 volts. Ce niveau de tension permet de véhiculer l’électricité produite par chacune des éoliennes d’une centrale éolienne jusqu’au point de raccordement au réseau électrique public (en France, le réseau EDF).

    La tension de l’électricité produite par la centrale peut alors être de nouveau transformée, en fonction du niveau de tension de raccordement de la centrale au réseau public. Pour les centrales éoliennes française de 10-15 MW de capacité, le niveau de tension de raccordement est généralement de 20 000 volts. Pour les centrales de capacité plus importante, le niveau de tension de raccordement peut aller de 60 000 à 90 000 volts, voire même 225 000 volts. L'énergie des éoliennes compose 0.35% de l'énergie totale de la France, l'Europe produit 72% de l'énergie éolienne mondiale avec à peu près 37TWh produits chaque année.
En France, la production totale nette d'électricité s'élève à 548.8 TWh en France en 2006, elle se repartit en 428.7 TWh nucléaires (78.1%), 60.9 TWh hydrauliques (11.1%), 57.1 TWh thermiques classiques (10.4%) et 2.2TWh éoliens et photovoltaïques (0.4%).

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Commentaires (6)

1. kelk1 12/02/2008

merci javé un tp moi ossi afér vou mavé bokou édé

2. kelk1 12/02/2008

c re moi déssidémen ke ferai-je sans vou

3. hervé 25/01/2011

pas mal ^^ merci

4. Bipolar Disorder (site web) 27/10/2012

I came across eoliennes-tpe.e-monsite.com and i love it !
symptoms of bipolar disorder
muscular atrophy
psoriatic arthritis

5. azazene tahar 09/11/2012

Qu’il me soit permis de recourir à votre compétence pour me soutenir pour finaliser mon prototype d’innovation d’énergie renouvelable :
Je suis chercheur indépendant et Je cherche un partenaire qui puisse prendre en charge mon invention.
L'invention que je propose est simple, donc facile à réaliser.
Pour vous donner plus d'information sur le sujet::/
L'invention concerne un aérodynamique auto producteur de
vent artificiel forcé, pouvant s'appliquer dans une tour solaire à
effet cheminée, pour la génération d'énergie électrique renouvelable.
L'aéromoteur transmet plus de puissance dans la tour qui sera
utilisée,où aura une puissance qui réduit la taille de l'installation
à moins de la moitié et multiplie la puissance générée.
L'idée est brevetée, le manque de moyen matériel(technique et finance) a freiné la réalisation du prototype,qui est à 65% de sa fabrication.

rec 3.jpg rec 3.jpg

Ce prototype est une option rajoutée à la tour pour multiplier la production de vent forcé dans la tour solaire,qui est une centrale à énergie renouvelable construite de manière à canaliser l'air chaud par le soleil afin d'actionner des turbines pour produire de l’électricité. Cette machine auto-producteur de vent forcé minimise la taille d'installation de la centrale et multiplie la puissance de production d'énergie.
En dernier,veuillez diffuser ce message aux personnes du métier

E-mail azazene1402@gmail.com
Tel mobile 213(0)794 444 795
Tel fixe 213 (0) 46 42 73 14

Pays Algérie
Région Tiare t

6. jacqueouille 09/12/2014

so, little kids, just suck my big dick and go to hell motherfuckers, maybe a day i'll will become nice and i will fuck ur mom men

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