Éolien / énergie

vincent128 · Message par **vincent128** » 19 oct. 2006, 13:55

Oui, et en français COP = COefficient de Performance. C'est un coefficient tout ce qu'il y a de plus officiel, qu'on voit notamment en cours de thermodynamique. Il n'y a pas de confusion faite ni à faire avec un "rendement" ou une "efficacité énergétique" (ces deux derniers termes étant quasiment synonymes).

diogene · Message par **diogene** » 19 oct. 2006, 14:18

vincent128 a écrit :
- Comme le vent est gratuit, le "rendement" en terme de sortie sur entree est infini.
Non plus ! Aïe Aïe aïe.

OK, bien compris, il faut diviser une quantité d'énergie par une quantité d'énergie. Le vent gratuit n'a rien à voir avec une quantité d'énergie nulle. Diogene retourne à la maternelle.

Comment évalue-t-on l'énergie d'entrée de l'éolienne?
La force du courant d'air pourrait être
1/2 ro S v2 (ro = masse volumique de l'air, v = vitesse du vent, S = surface de la veine d'air)?
Et ensuite?

sceptique · Message par **sceptique** » 19 oct. 2006, 14:21

Bravo pour toutes ces explications précises et fort utiles !

Jägermeifter · Message par **Jägermeifter** » 19 oct. 2006, 15:47

diogene a écrit : Comment évalue-t-on l'énergie d'entrée de l'éolienne?

P = 1/2 . ro . v^3 . pi . r^2

P "Puissance du vent"
ro = densité de l'air (env 1.2 kg/m^3)
v vitesse du vent en m/s
pi = 3.14....
r longueur d'une pale

La puissance d'une éolienne augmente donc avec le carré de la longueur d'une pale, et le cube de la vitesse du vent. (Donc une erreur de 3% de la mesure de la vitesse du vent provoquera 10% d'erreur de production électrique!). La température du vent influe, mais très peu (il y a un peu plus d’énergie récupérée lorsqu’il fait froid).

C'est pour cela qu'il faut mieux mettre de grosses éoliennes sur des sites très ventés plutôt que de petites éoliennes "personnelles" sur les toits, même si il y en a beaucoup (surtout qu’en altitude, le vent est beaucoup plus fort et régulier).

Il faut "en gros" diviser cette puissance par deux pour obtenir la puissance électrique (rendement supérieur à 0.5). Après les pales, il y a 3 - 4% de pertes. Ce rendement est excellent.
Pour rappel, le rendement d'une centrale nucléaire ou à charbon (ou d'une voiture) ne dépasse pas 0.4 (et en plus le reste c'est pollution, CO2 et ressources brulées pour toujours).

sceptique · Message par **sceptique** » 19 oct. 2006, 18:39

Jägermeifter a écrit :
diogene a écrit : Comment évalue-t-on l'énergie d'entrée de l'éolienne?
P = 1/2 . ro . v^3 . pi . r^2

P "Puissance du vent"
ro = densité de l'air (env 1.2 kg/m^3)
v vitesse du vent en m/s
pi = 3.14....
r longueur d'une pale

Je crois que j'ai trouvé l'explication "physique". Considérons un cylindre virtuel englobal les pales de section
S = pi * r^2
en 1 seconde la quantité d'air qui a traversé les pales est de
Volume = v * S
Maintenant cette quantité d'air transfère son énergie cinétique aux pales (si tout est transféré il n'y a plus de vent derrière l'éolienne).
E = 0.5 * m * v^2
Et la masse est le produit du volume par la masse volumique 'ro'
E = 0.5 * (ro * v * S) * v^2
soit
E = 0.5 * ro * v^3 * pi * r^2
et l'énergie en 1 seconde représente la puissance.
Remarque
si ro = 1.2 kg/m^3 à 20°C
sachant que température(absolue) * volume est constant (à pression identique) :
à 0°C par exemple ro = 1.2 * ((273+20)/273) = 1.29 kg/m^3
Donc une variation de 20 °C induit une variation de densité de 7%, et donc aussi de la puissance de l'éolienne.

Jägermeifter · Message par **Jägermeifter** » 20 oct. 2006, 12:42

Il y a un article sur "Energy return on investment (EROI) for wind energy" à cette adresse :
http://www.eoearth.org/article/Energy_r ... ind_energy

Bilan : EROI de 18 à 25, pouvant monter jusqu'à 50 sur certains parcs.

Pura Vida · Message par **Pura Vida** » 24 oct. 2006, 10:53

(....)La société britannique Stormblade Turbine a conçu une machine dont les pales sont enfermées dans un caisson en forme de réacteur d'avion. Cette turbine écolo qui, pour le moment, est à l'état de concept, sera, selon les calculs de Viktor Jonanovic, son inventeur, deux fois plus performante qu'un engin classique. "Elle pourra convertir en électricité 70% de l'énergie fournie par le vent. Et sa plage d'utilisation sera aussi doublée, car elle sera fonctionnelle dès 11 km/h de vent et jusqu'à 193 km/h, voire plus. En fait, la vitesse de vent maximale est seulement conditionnée par le choix des matériaux qui seront ulisés pour sa construction", explique Viktor Jovanovic.
Le fonctionnement de la Stormblade Turbine repose sur l'accélération du vent dans le caisson. Il entraîne une hélice dotée de nombreuse pales, semblables à celle d'une soufflante de réacteur d'avion. Comme pour toute éolienne, c'est cette rotation qui produit l'électricité. Outre la tranquilité des oiseaux, c'est aussi la sérénité des riverains qui est visée. Avec ses pales en caisson, l'éolienne de Viktor Jovanovic devrait être sensiblement moins bruyante.

article copié dans la revue: Sciences-et-Avenir N° de Septembre 2006

Voir (en anglais):

http://www.stormbladeturbine.com

diogene · Message par **diogene** » 24 oct. 2006, 15:36

Si j'ai bien compris la leçon précédente, la super machine de Viktor Jovanovic ne pourra être raisonablement comparée à une éolienne classique qu'aprés un test d'un an, les deux machines proches l'une de l'autre dans un état de fonctionnement identique. La quantité d'électricité fournie sera mise en relation avec le coût de l'engin.

Ensuite seulement, on pourra parler de géniale invention.

Jägermeifter · Message par **Jägermeifter** » 24 oct. 2006, 18:45

Un test a coté d'un anémomètre suffira.

Arretez les hoax svp. 70%, c'est beaucoup plus que la valeur théorique pouvant être récupérée d'un fluide par une pale (ou une hélice)! Ils ont pris une forme de type enercon et on mis un truc ressemblant à un réacteur d'avion!

Une éolienne classique a un rendement de 0.45 à 9 m/s (45% de l'énergie du vent est transformée en électricité). Monter à 0.7, c'est bien, mais ca sert à rien si la surface balayée par le rotor est 1000 ou 2500 fois plus petit comme sur la photo. Même si ils récupéraient 200%, ca ne changerait pas grand chose (sauf pour leur crédibilité).

Ca ressemble beaucoup au coup de la machine à mouvement perpétuel. C’est un hoax assez bien fait je l'avoue, puisque même enerzine et oléocène ont eut la crédulité de le recopier.

Pour ce qui est des vents forts, c'est un argument qui est parfois visible sur les éoliennes a axe verticale. Si elles peuvent tourner à de telles vitesses de vent, c'est que le générateur est ultra surdimensionné. Le facteur de capacité doit alors être ridicule ! De toute façon, ça n'apporte pas grand chose car le vent fort est très énergétique (au cube de la vitesse), certes, mais est surtout très rare. Regardez un graphique de Weibull, le gain ne peut pas être énorme de ce coté.

marcel · Message par **marcel** » 25 oct. 2006, 15:17

Très juste Jägermeifter. Il y a cependant des sites où la distribution de Weibull est favorable à l'implantation d'éoliennes à rotation lente. Encore que cela se limite à de petites unités et à condition que leur coût reste raisonnable avec un rendment satisfaisant. On n' est pas rendus !!!
L'argument d'utilisation des vitesses élevées ne concerne que les éoliennes fonctionnant sur la traînée différentielle (pas les Darrieus). Leur intérêt principal réside en la possibilité d'une installation facile et non encombrante dans des lieux inadaptées aux hélices. (Zones urbaines turbulentes par exemple). J'ai vu une fois de plus que la winside (savonius hélicoidale) était présente au salon du batiment je crois. Malgré le dénigrement permanent de quelques obscurantistes de la tripale, cette société continue de gagner des parts de marché justement parce que leurs produits sont faciles à mettre en place et exploitant effectivement tous les types de vents. Un bémol :Inadapté je pense au branchement sur réseau.

J'ai déjà dit ce que je pensais de la Stormblade page 24 je crois.
Le calcul de puissance est bidon car il concerne la suface du rotor au lieu de considérer la surface totale d'interception qui inclue aussi le carénage !!!! Cet artifice avait en son temps été utilisé pour une certaine catavent aujourd'hui rebaptisée... ?
Effectivement quite à monter un mat aussi haut, il vaut bien mieux installer une machine qui couvrira une surface importante... donc une tripale ne sera surement pas concurrencée par ce genre objet tournant non identifié.

Jägermeifter · Message par **Jägermeifter** » 25 oct. 2006, 17:41

Je ne comprend pas trop ta phrase

marcel a écrit :Il y a cependant des sites où la distribution de Weibull est favorable à l'implantation d'éoliennes à rotation lente.

Il n'y a pas d'éoliennes à rotation lente (du moins d'éoliennes "classique" tripale). Celles qui tournent lentement ont juste des pales plus longue. Le nombre de vitesse est quasiment toujours le même.

marcel · Message par **marcel** » 25 oct. 2006, 21:14

Je parlais des éoliennes du type winside ou encore gual , axe vertical et rotation lente avec utilisation sans régulation de toute la plage des vents. Dans les sites ou le ratio des vents forts (au dessus de la vitesse nominale pour les tripales) est assez important, leur modeste 30% de rendement leur permet de rivaliser aisément sur la porducion annuelle avec les éoliennes à axe horizontal et vitesse rapide.
Suis-je un peu plus clair? Pas facile de bien expliquer cela.

vincent128 · Message par **vincent128** » 26 oct. 2006, 12:23

Jägermeifter a écrit :Un test a coté d'un anémomètre suffira.

Arretez les hoax svp. 70%, c'est beaucoup plus que la valeur théorique pouvant être récupérée d'un fluide par une pale (ou une hélice)! Ils ont pris une forme de type enercon et on mis un truc ressemblant à un réacteur d'avion!

Je serais à la fois moins dur et plus dur concernant la Storblade.

Moins dur : ce n'est pas un hoax (canular) ; c'est une toute petite société qui essaie de vendre un concept. Ce concept n'est pas inintéressant et pas techniquement irréalisable, pour ce qu'il m'en semble.

Plus dur : si ce type de concept "à concentrateur de vent" n'est pas inintéressant, il n'a en revanche quasiment aucune chance de voir le jour. Développer une éolienne de cette taille et de cette complexité, c'est un effort financier énorme, qui ne peut être fait que par un très gros acteur industriel. Manifestement, une éolienne de ce type dans la gamme de puissance actuelle (disons 3MW) poserait d'énormes problèmes de conception et de mise au point : poids, choix des matériaux, fragilité du démultiplicateur... sans compter des petits problèmes qui pourraient prendre une grande ampleur, comme l'aspect "hachoir à oiseaux" de cette éolienne, qui pourrait cristalliser l'oposition des écologistes alors qu'ils commencent tout juste à être rassurés sur le fait que les éoliennes actuelles n'imposent qu'une très faible mortalité aux oiseaux. Vu le niveau de sensibilité écologique autour de l'éolien, une éolienne qui, de par sa conception, tue des oiseaux, n'aurait tout simplement aucune chance sur le marché !

Une entreprise peut bien faire de la communication sur son concept, tant qu'elle n'a pas un très gros partenaire industriel, elle ne fait que brasser du vent, c'est le cas de le dire.

J'ai parcouru à nouveau les annonces des projets des constructeurs éoliens majeurs, et leurs pubs : aucun ne travaille sur des éolienne "à concentrateur". Si ces sociétés, qui ont d'excellents ingénieurs en design mécanique et en mécanique des fluides, ne s'y mettent pas, c'est que ça n'aboutira pas, c'est aussi simple que cela.

Voilà pour la Stormblade.

hugy · Message par **hugy** » 26 oct. 2006, 14:40

Désolé, le post est trop long a lire, alors je m'adresse à ceux qui l'on alimenté,
y a t il des infos sur le petit éolien, type individuel dans ce post?
merci

Jägermeifter · Message par **Jägermeifter** » 26 oct. 2006, 15:17

@ vincent128

Les éoliennes carénées existent et sont fabriquées notamment par la société CITA.

http://www.cita-wind.com/
http://resosol.org/Futur/eolien/eoleCITA.html
http://eurekaweb.free.fr/sa1-eolienne_ch_caphorn.htm

Je n'ai jamais entendu parlé de cette société (autrement que sur le net) et je ne sais pas si ils font encore qq chose.

Je ne vois pas trop pourquoi elles tueraient plus d'oiseaux que les éoliennes normales. Les oiseaux voient très bien les éoliennes et les contournent très facilement, avec ou sans carénage. Le mythe des "hachoirs à oiseaux" n'est répandus que par certains antiéoliens primaires ne sachant pas ce qu'est une étude d'impact et n'ayant jamais lu le moindre rapport scientifique à ce sujet.

Des oiseaux on déjà été tués par des éoliennes, mais leur nombre est incomparable face à ceux tués par les lignes HT, les vitres ou voitures, ou pire, les poteaux EDF basse tension creux.

Le nombre d'oiseaux tué varie beaucoup d'un site à l'autre et est en règle général inférieur à 2 par éolienne par an.