Puissance éolienne

Bonjour Ironduck
Je pensais pourtant être clair !. Pour tous les types d'éoliennes, passé la zône des vitesses optimales, le couple diminue rapidement car le fonctionnement aérodynamique devient de plus en plus mauvais, et on ne peut rien y faire !.
Exemple simple : une hélice tripale rapide, D = 4m, avec lambda = 6 ;
pour un vent de 10 m/s on peut obtenir une puissance maxi voisine de 3000W. La vitesse périphérique sera donc 60 m/s et la vitesse de rotation : 4,77 t/s.

Ok, j'avais bien compris en fait. C'est juste le terme "
couple"
n'était pas précisé dans l'explication. Et vu que la puissance dépendait aussi de la vitesse de rotation, fin bref, tout est clair à présent.


Donc merci.

Bonjour Mike B,

Oui, et c'est encore plus compliqué que çà dans la pratique.

Il semble que le lamda idéal soit souhaitable d'etre réalisé vers les 2/3 du vent nominal.
Pour un vent disons de 3 m/s ou légérement inférieur qui ne représente rien en énergie, il y a intéret à avoir un lamda plus élévé, presque limite.
Car pour un vent de moyenne 3 m/s par exemple, le vent n'étant jamais régulier mais toujours avec des plus et des moins, les 9/10 eme de la puissance serons fournis dans cette moyenne par les dépassements de moyenne.
Si dans ces courts temps de dépassement la vitesse de l'hélice est insufisante, ils serons très mal utilisés par manque de portance.
Et intervient encore beaucoup d'autre choses !

Mike B a écrit:Bonjour Ironduck
Je pensais pourtant être clair !. Pour tous les types d'éoliennes, passé la zône des vitesses optimales, le couple diminue rapidement car le fonctionnement aérodynamique devient de plus en plus mauvais, et on ne peut rien y faire !.

Désolé de revenir là dessus, mais quelque chose me turlupine. Vous dites dans votre premier post que la vitesse limite (je parle bien du point de vue aérodynamique) dépend du type d'éolienne, et là vous me dite que c'est une valeur fixe pour tout type. Si elle n'est pas fixe, j'aimerai savoir comment on la détermine simplement.

Vous m'aviez donné les lambda avec leur Cp pour chaque type d'éolienne, mais si je ne connais ni la vitesse de rotation maximale, ni la vitesse de vent, je peux rien déterminer, non?

A moins qu'il y ait un truc que j'ai pas pigé dans les bases de l'éolien.
Le lambda est déterminée par la charge, une fois fixée, il détermine le Cp, qui sera fixe lui aussi de la vitesse de vent de début de production à la vitesse de vent limite (que je cherche à déterminer), en suite le lambda diminue du fait que la vitesse de rotation reste fixe, et donc le Cp diminue. S'en suit que la puissance n'évolue plus au cube de la vitesse de vent et ensuite diminue drastiquement avec la perte de rendement.

Je suis sûr que c'est pas ça, si c'est le cas j'aimerai que l'on me remete dans la bonne voie, s'il vous plait.

Dernière chose, quand vous dites qu'il faut rester en dessous des 100 m/s, le "
il faut"
c'est l'éolienne qui se le dit ou c'est à nous de la forcer à rester en dessous des 100 m/s? Dans ce cas, s'il n'y a pas de contrôle de vitesse, la vitesse périphérique limite est bien 100 m/s?


Merci d'avance, et désolé simes question paraissent évidantes pour certains, mais c'est très important que je sache.

Boujour Kovy 227,

C'est trés simple, une puissance est le produit d'une force par son déplacement.
Considérons:
V vitesse d'entrée du vent (en amont d'hélice)
v vitesse de sortie (en aval d'hélice)
La force ou pression sera V2 - v2, la pression exercée par le vent étant proportionnel au carré de sa vitesse
Le meilleur produit (puissance) est obtenu avec un ralentissement voisin de 0,7 de la vitesse initiale du vent. Ce déplacement sera par définition proportionnel à la vitesse du vent ambiant.
Donc par définition la puissance est proportionnelle au cube de la vitesse du vent.
Dans certains cas évidemment la conversion en puissance utile ne suis pas cette expression mathématique, car beaucoup de paramètres peuvent modifier la conversion de l'énergie.
Il faut avoir alors l'intéligence de se demander pourquoi.

Bonjour Ironduck
Chaque type d'éolienne a sa propre courbe de puissance, voir mon message du 22 avril, et je n'ai jamais indiqué que les valeurs des survitesses conduisant à P = 0 étaient les mêmes.
Le lambda optimal n'est pas déterminé par la charge, c'est plutôt l'inverse, puisque la puissance disponible dépend de la vitesse vent. Il faut avant tout connaître la courbe de puissance de la machine, et pour la régulation mesurer et même intégrer la vitesse vent, la vitesse de rotation, de façon à régler l'incidence des pales et, si nécessaire, adapter la charge à la puissance fournie;
c'est la rôle, par exemple, d'un automate programmable.
La limite des 100m/s peut être dépassée en bout de pale pour certaines machines mal controlées, par exemple certaines bi-pales, mais alors sifflements et vibrations et parfois dépassement des contraintes normales, tout pour déplaire au voisinage et à la solidité de la machine.

Merci.

Dernière question. La courbe de puissance, peut on la tracer par calcul, c'est à dire sans mesure?

En réponse à votre question, même connaissant la forme de la courbe il est indispensable d'effectuer des mesures qui permettent de préciser les points importants, par exemple pour le seuil de démarrage et les points déterminant le sommet de la courbe et sa forme plus ou moins pointue ou arrondie. Dans tous les cas, même approximativement, il est nécessaire de se caler sur la réalité.