Forum de l'énergie éolienne
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Production éolienne en fonction du vent

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Production éolienne en fonction du vent Empty Production éolienne en fonction du vent

Message par Annamenel le Ven 20 Oct - 17:09

Bonjour. Je suis un élève de 1°SSI et, dans le cadre des TPE, nous faisons un exposé sur les éoliennes. Nous avons donc trouvé beaucoup d'informations mais toutefois, nous n'avons pas trouvé la production d'une élolienne en fonction du vent.
Est-ce qu'il existe une formule qui permet de trouver ceci ?

Merci

[edit:] je n'ai pas trouvé non plus le prix d'une éolienne en fonction du diamètre de leurs pales. Encore merci

Annamenel
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Message par Admin le Dim 22 Oct - 12:09

Bonjour,

Il n'y a pas de lien direct entre vitesse du vent et puissance produite. Cela dépend de l'éolienne et ça peut varier de quelques dizaines de kW à 5 MW !

Concernant le coût, il faut savoir que le kW installé coûte environ 1000 euros. Donc un champ de 12 MW coûte 12 millions d'euros.

Ensuite, pour faire le lien entre kW et diamètre des pâles, rendez-vous ici :

http://www.thewindpower.net/22-eoliennes-puissance.php

Michaël
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Production éolienne en fonction du vent Empty Re: Production éolienne en fonction du vent

Message par Annamenel le Dim 22 Oct - 19:04

Bonjour.

Merci de votre réponse.
donc, si j'ai bien compris, pour une éolienne d'un diamètre de 54 m, elle produira environ 1000 kW. Mais il y a quand même quelque chose que je ne comprends pas : s'il y a un vent moyen de 10 km/h, on ne peut pas prévoir la production que l'on aura de façon précise ? On est obligé de faire par approximations ?

Cela dépend de l'éolienne et ça peut varier de quelques dizaines de kW à 5 MW !

Donc, si on prend une éolienne bien précise comme, par exemple une de diamètre 54 m qui produit 1000 kw, pouvez vous me dire les variations que l'on obtiendra en fonction du vent ?

Merci

Annamenel
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Message par Admin le Dim 22 Oct - 21:20

Même à diamètre identique, il n'y a pas deux éoliennes qui se comportement de la même façon.

Ce que je vous conseille est de consulter directement les docs des éoliennes. Vous trouverez les liens vers les principaux constructeurs à cette adresse : http://www.thewindpower.net/37-eolienne ... cteurs.php (c'est un scoop, cette page n'est pas encore en ligne ! Les liens vers les gammes ne sont pas encore actifs).

La plupart des constructeurs donnent dans les caractéristiques techniques de leurs produits l'info que vous recherchez : la puissance en fonction du temps.

@ bientôt,

Michaël
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Message par Annamenel le Lun 23 Oct - 18:37

Merci pour le scoop :P

A bientôt

Annamenel
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Production éolienne en fonction du vent Empty Re: Production éolienne en fonction du vent

Message par Admin le Lun 23 Oct - 18:46

La page est maintenant en ligne...
Vous avez toutes les réponses à vos questions ?

Michaël
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Message par Annamenel le Jeu 9 Nov - 11:16

Merci beaucoup, vous avez répondu à une bonne partie de mes questions mais toutefois, il y a quelque chose que je ne comprends pas dans votre nouvelle page : vous dites surface (m²). Mais c'est la surface de quoi ? Est-ce la surface au sol ? Et est-ce qu'elle agit sur la puissance finale ?


Encore merci

ps : j'ai une autre question concernant une autre page : vous dites qu'on peut estimer la puissance en foction du diamètre et vous marquez : "
Puissance = 0,16 x diamètre².²"
mais je ne comprends pas vraiment ce que c'est que ce ².² ?

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Message par Admin le Jeu 9 Nov - 11:24

Annamenel a écrit:Merci beaucoup, vous avez répondu à une bonne partie de mes questions mais toutefois, il y a quelque chose que je ne comprends pas dans votre nouvelle page : vous dites surface (m²). Mais c'est la surface de quoi ? Est-ce la surface au sol ? Et est-ce qu'elle agit sur la puissance finale ?


Encore merci

ps : j'ai une autre question concernant une autre page : vous dites qu'on peut estimer la puissance en foction du diamètre et vous marquez : "
Puissance = 0,16 x diamètre².²"
mais je ne comprends pas vraiment ce que c'est que ce ².² ?

Voici les réponses :

- la surface : c'est celle du disque couvert par le rotor (cercle de diamètre égal à celui du rotor
- le lien avec la puissance : plus la surface est grande, plus la puissance potentielle est élevée
- le 2.2 : c'est l'exposant appliqué au diamètre dans la formule de calcul de la puissance (presque 2, donc pas loin de la proportionnalité avec la surface)

Voilà...
Smile

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Message par Annamenel le Jeu 9 Nov - 11:40

Escusez-moi, mais je n'ai toujours pas compris l'histoire du 2.2. J'ai essayé avec les valeurs suivantes : avec la marque Vestas, nous avons pour un dimaètre de 100 une puissance de 2750. Or, quand j'essai de faire 0.16*100².², ça ne marche pas. Alors, j'ai essayé avec 0.16*100^(2.2) mais je ne trouve toujours par la bonne réponse, c'est complètement éloigné. Où est-ce que que je me suis trompé ?

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Message par Admin le Jeu 9 Nov - 11:45

Annamenel a écrit:Escusez-moi, mais je n'ai toujours pas compris l'histoire du 2.2. J'ai essayé avec les valeurs suivantes : avec la marque Vestas, nous avons pour un dimaètre de 100 une puissance de 2750. Or, quand j'essai de faire 0.16*100².², ça ne marche pas. Alors, j'ai essayé avec 0.16*100^(2.2) mais je ne trouve toujours par la bonne réponse, c'est complètement éloigné. Où est-ce que que je me suis trompé ?

Je viens de vérifier et vous ne vous êtes pas trompé.
La formule diverge semble t-il pour les grands diamètres et la valeur de 2.2 devient trop élevée.
Une valeur de 2.1 semble meilleure.
Vous pourrez facilement recaler la formule à l'aide des données disponibles sur l'essentiel du marché.

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Message par Annamenel le Ven 17 Nov - 16:40

Merci beaucoup pour cette réponse, c'est déjà beaucoup mieux mais malheureusement, on ne peut pas trop s'y fier.

[edit : Je voudrais avoir un dernier renseignement. Vous dites dans vos fiches que, par exemple, une éolienne produit 5000 kW) mais est-ce 5000kW/heure, par jour, par mois ?]

Merci

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Message par Admin le Ven 17 Nov - 21:00

Annamenel a écrit:Merci beaucoup pour cette réponse, c'est déjà beaucoup mieux mais malheureusement, on ne peut pas trop s'y fier.

[edit : Je voudrais avoir un dernier renseignement. Vous dites dans vos fiches que, par exemple, une éolienne produit 5000 kW) mais est-ce 5000kW/heure, par jour, par mois ?]

Merci

Non, on ne peut pas se fier à une formule indicative. Il faut regarger les données propres à chaque éolienne pour avoir les données précises.

Les kW sont une puissance. C'est une donnée instantanée. Précisement, c'est une quantité d'énergie par unité de temps. Donc des Joules par seconde. Ce qui est des Watt.

On ne peut donc pas parler de kW par unité de temps pour la puissance d'une éolienne. Une éolienne de 5000 kW produit 5000000 Joules par seconde. Si elle fonctionne 1 heure, elle produit 5000 kWh (kW multipliés par des heures). Si elle fonctionne une journée, elle produit 24 x 5000 kWh.

Il est très important de bien comprendre celà, la différence entre la puissance (donnée instantanée) et l'énergie produite (combinaision de puissance et de la durée de production).

N'hésitez pas à me demander de préciser au besoin.

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Message par Rawbell le Jeu 23 Nov - 10:35

Bonjour

Je suis Rawbell, je travaille avec Annamenel sur le projet de TPE Smile

Je vous remercie pour votre aide qui nous est très précieuse, nous ne manquerons pas de ovus citer dans nos sources lors de la présentation.

Nous sommes en train d'établir, en parrallèle des recherches sur le fonctionnement des éoliennes, une "
base de données"
des principales éoliennes qui se base principalement sur votre site (bien que nous ayons épuré en fonction de ce que nous recherchons).

à terme, nous souhaitons développer un programme qui simulerait "
l'implantation d'éoliennes"
: l'utilisateur entrerait les différentes données qu'il souhaite ( consommation électriques, données de vent, espace disponible...) et le programme trouverait ensuite la meilleure combinaison possible d'éoliennes, pour chaque marque.

Ce programme serait destiné plutot à des organismes comme des municipalités qu'à des particuliers.

Notre objectif est que le programme réutilise un maximum des connaissances que nous aurons pu accumuler sur les éoliennes, et le mieux serait qu'il ne se contente pas de comparer à une base de données mais d'effectuer également différents calculs.

Dans ce cadre, votre site et les informations que vous nous donnez nous sont très utile Smile

En vous remerciant

Rawbell

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Production éolienne en fonction du vent Empty Re: Production éolienne en fonction du vent

Message par Admin le Jeu 23 Nov - 18:31

Voilà qui me fait plaisir !
Votre projet est intéressant, n'hésitez pas à me tenir au courant.
Une fois plus mûr, je pourrai vous aider à le faire connaître, si vous le voulez, avec : -http://www.thewindpower.net/29-annoncer-eolien.php.

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Production éolienne en fonction du vent Empty Re: Production éolienne en fonction du vent

Message par Rawbell le Mer 17 Jan - 18:36

Rebonjour !

Cela faisait un petit moment alors je suis passé vous tenir au courant de l'avancé de notre projet.

Suite à différents rebondissement, l'idée du programme a dû être abandonnée... Crying or Very sad

Mais comme on avait mené énormément de recherches sur les éoliennes, nous avons décidé de ne pas changer de sujet.

Notre sujet est donc devenu la mise en place d'un système de protection contre les vents trop forts. Un automate programmable calcule en effet la vitesse du vent à partir du nombre de tout qu'effectue un anémomètre par seconde et fait effectuer un quart de tour à l'éolienne si jamais il juge que le vent est trop violent et risque d'endommager le système.

Est ce que vous sauriez quels sont les véritables systèmes utilisés pour protéger les vrais éoliennes ? Y a en a t'il, déjà xD

Nous travaillons sur la mise en place d'une toute petite maquette actuellement qui permetrait de simuler un vent fort par un ventilateur (petit^^"
) et d'effectuer le véritable mouvement.

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Message par Admin le Mer 17 Jan - 19:44

La première chose à faire est de stopper la rotation des pales : il n'y a alors plus d'efforts variables. Ensuite, on peut sur certaines adapter le pitch pour réduire la prise au vent. Après, on attend que le vent passe...

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Production éolienne en fonction du vent Empty Re: Production éolienne en fonction du vent

Message par Rawbell le Jeu 18 Jan - 11:18

Qu'est ce que le "
pitch"
?

Pour bloquer les pales, notre maquette ne le fera pas, elle se contente de se placer de façon à ne plus tourner.

De plus, j'ai trouvé sur votre sites les notions de valeurs maximales, mais que se passe t'il si l'éolienne reçoit trop de vent ?

Usure des pièces ? Lesquelles ?
Casse ? Quelles pièces ?
Surproduction électrique ?

En vous remerciant encore pour vos réponses et votre site très intéréssant.

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Production éolienne en fonction du vent Empty Protection des éoliennes contre les vents trop forts

Message par Mike B le Jeu 18 Jan - 14:13

Bonjour
Il existe de nombreux dispositifs pour protéger les éoliennes en cas de vents trop forts;
pour résumer les plus simples:
- dans le cas d'éoliennes à pas fixe et de diamètre généralement inférieur à 10m, on utilise l'effacement latéral ou vertical, avec amortisseur ( sinon casse ).
- dans le cas d'éoliennes à pas variable, la régulation commande "
la mise en drapeau "
des pales ( comme sur les avions à hélice modernes ). Pour certaines grandes éoliennes cette manoeuvre est effectuée lorsque le vent atteint 25m/s.
Par ailleurs, je suis tout à fait contre la formule donnée pour la puissance d'une éolienne ( P= 0,16... car elle ne représente pas la réalité physique en ne tenant pas compte de la vitesse du vent !;
elle peut éventuellement correspondre à la puissance max de certaines éoliennes.
Il est bien préférable de prendre P = 0,20D²V3(cube), il s'agit de la puissance au niveau du rotor, ce qui permet de calculer cette puissance pour différentes valeurs de vent. Le coefficient 0,20 correspond à de très bonnes éoliennes ( 70% de la limite Betz ). Pour des éoliennes moins performantes prendre 0,18 ou même 0,17. A titre indicatif les meilleurs moulins à vent pouvaient atteindre 0,15.

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Production éolienne en fonction du vent Empty Re: Production éolienne en fonction du vent

Message par Admin le Jeu 18 Jan - 16:13

Rawbell a écrit:Qu'est ce que le "
pitch"
?

C'est l'orientation des pales par rapport à leur axe principal.

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Production éolienne en fonction du vent Empty Re: Protection des éoliennes contre les vents trop forts

Message par Admin le Jeu 18 Jan - 16:14

Mike B a écrit:
Par ailleurs, je suis tout à fait contre la formule donnée pour la puissance d'une éolienne ( P= 0,16... car elle ne représente pas la réalité physique en ne tenant pas compte de la vitesse du vent !;
elle peut éventuellement correspondre à la puissance max de certaines éoliennes.

C'est bien justement le domaine d'application de cete formule : la puissance max. Elle n'a pas vocation à connaître la puissance en fonction du vent. Pour celà, rien de tel que les courbes des fabricants.

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Production éolienne en fonction du vent Empty Protection des éoliennes contre les vents trop forts

Message par Mike B le Sam 20 Jan - 19:41

Bonjour
Complément d'informations: il existe également des freinages aérodynamiques et de nombreux types ont été et sont utilisés, il faut citer principalement le décrochage aérodynamique d'une partie des pales, système "
stall "
, l'éolienne continuant à tourner à vitesse constante, l'alternateur étant calé sur le réseau;
et aussi les volets se déployant en bout des pales, les deux moyens pouvant être combinés. Inconvénients: génération de tourbillons autour des pales, de vibrations et parfois de bruit. Je ne parlerai pas de certains systèmes complexes d'inclinaison des pales, sans lendemain.

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Production éolienne en fonction du vent Empty Re: Protection des éoliennes contre les vents trop forts

Message par Admin le Sam 20 Jan - 19:56

Mike B a écrit:Je ne parlerai pas de certains systèmes complexes d'inclinaison des pales, sans lendemain.

Tu n'en parles pas mais j'ai tout de même envie d'en savoir plus !
Inclinaison ? Dans quelle direction ? Il y a eu des éoliennes équipées ?

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Production éolienne en fonction du vent Empty Systèmes complexes d'inclinaison des pales

Message par Mike B le Dim 21 Jan - 20:11

Bonsoir
Voici deux exemples :
Eolienne suédoise Sudwind série 1200 tripale, hélices en aval, D = 12,5m. Les pales s'inclinent vers l'arrière;
construction dans les années 1980-90, sans suite.
Eolienne Allemande Growian, bipale D = 100m !. Le rotor bascule vers le haut. Nombreux problèmes sur les pales et le moyeu;
elle n'a véritablement fonctionnée que 420 heures!, puis elle a été vite démontée en 1988.
A vouloir battre des records de dimensions sans passer par des étapes intermédiaires, on se casse souvent le nez.
Pourquoi avoir choisi cette solution technique difficile et hasardeuse, par rapport à un mécanisme plus classique d'orientation des pales ( pitch ), peut-être pour ne pas tomber dans des mécanismes déja brevetés par des industriels concurrents ?.

Mike B
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Production éolienne en fonction du vent Empty Re: Systèmes complexes d'inclinaison des pales

Message par Admin le Dim 21 Jan - 22:53

Mike B a écrit:Bonsoir
Voici deux exemples :
Eolienne suédoise Sudwind série 1200 tripale, hélices en aval, D = 12,5m. Les pales s'inclinent vers l'arrière;
construction dans les années 1980-90, sans suite.
Eolienne Allemande Growian, bipale D = 100m !. Le rotor bascule vers le haut. Nombreux problèmes sur les pales et le moyeu;
elle n'a véritablement fonctionnée que 420 heures!, puis elle a été vite démontée en 1988.
A vouloir battre des records de dimensions sans passer par des étapes intermédiaires, on se casse souvent le nez.
Pourquoi avoir choisi cette solution technique difficile et hasardeuse, par rapport à un mécanisme plus classique d'orientation des pales ( pitch ), peut-être pour ne pas tomber dans des mécanismes déja brevetés par des industriels concurrents ?.

La Growian, c'est ça ? :

Production éolienne en fonction du vent Vrtule.jpg

Tu as des vues de la Sudwind ?

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Production éolienne en fonction du vent Empty Systèmes complexes d'inclinaison des pales

Message par Mike B le Mar 23 Jan - 21:55

Bonsoir
Bravo pour la photo de la Growian, car c'était bien elle, avec les câbles de renfort et le très grand mât de mesure des vents.
En ce qui concerne la Sudwind E1230, je n'ai malheureusement qu'une petite et médiocre photo dans un livre. Cette technologie est totalement dépassée.

Mike B
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