Eolien et emprise territoriale : de nouveaux calculs

[DonPanic]

Salut
une éolienne tous les 100 m sur des centaines de km, ça fait des milliers d'éoliennes...

D'autre part si le vent ne dépasse pas 5m/s, les éoliennes ne tournent pas et ne convertissent pas l'énergie du vent..
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[DonPanic]

En gros, il faut une rangée de centaines d'éolienne de 1Mw pour stopper un vent de 90km/h

Non, les éoliennes n'arrêtent pas le vent, elle ne font que ralentir celui qui passe par la surface concernée par le diamètre de l'hélice, et si ces éoliennes ont un rendement de 60% au sortir de l'éolienne, le vent conservera 54% de sa vitesse initiale si celle-ci était de 90 km/h

[moijdikssékool]

une centaine d'éoliennes tous les 100m, ca fait 10km de longueur
Mais bon, j'ai pris 100m, j'aurais pu prendre 10m

Au fait j'ai comparé l'éolienne aux turbines d'une centrale nucléaire (température d'entrée 300°C, sortie 30°C? soit une différence 270°C)
le rapport 1/1000 donne au final une perte en température de 0.27°C pour une éolienne de 1MW
Au sortir d'une centaine d'éoliennes, le vent, non seulement est à 0km/h (je schématise, en fait il aura une faibe vitesse que les dernières éoliennes n'auront pas pu exploiter), mais en plus il a perdu 27°C en température

Non, les éoliennes n'arrêtent pas le vent, elle ne font que ralentir celui qui passe par la surface concernée par le diamètre de l'hélice, et si ces éoliennes ont un rendement de 60% au sortir de l'éolienne, le vent conservera 54% de sa vitesse initiale si celle-ci était de 90 km/h

une seule éolienne ne peut pas arrêter un vent. Mais une rangée d'éoliennes, les unes derrière les autres, peut le faire. C'est d'ailleurs pourquoi (en plus du problème de turbulences) les éoliennes sont décalées

[DonPanic]

une seule éolienne ne peut pas arrêter un vent. Mais une rangée d'éoliennes, les unes derrière les autres, peut le faire.

Certainement pas, cela signifirait qu'un parc éolien aurait un rendement de 100%, thermodynamiquement IMPOSSIBLE

[BertrandR]

incroyabel, ca fait je ne sais combien de messages où je me tus à dire une éolienne, c'est l'inverse du ventilo: si l'éolienne produit du 1Mw, l'air au sortir des pales aura perdu en température et en vitesse une énergie de 1Mw*t

Il y a une conversion de l'énergie cinétique de la masse d'air en mouvement en énergie mécanique sur l'hélice et donc un ralentissement de la masse d'air à l'arrière de l'hélice. C'est le principe de base OK je crois que tout le monde est d'accord la dessus, là où tu embrouille tout le monde c'est quand tu parles de température, je cite "l'air au sortir des pales aura perdu en température", là je ne te suis plus. L'hélice crée de la turbulence, ou de la vorticité c'est pareil, et cette turbulence se résorbe sur une courte distance en arrière de l'hélice sur une distance d'environ une dizaine de diamètres d'hélice. Cette turbulence se résorbe de la manière suivante : les tourbillons se transforment en tourbillons de plus en plus petits, c'est la cascade de Kolmogorov et à la fin les petits tourbillons se transforment en chaleur et disparaissent car l'air est visqueux mais cette viscosité se manifeste pour les petites échelles uniquement.
Donc à mon avis l'air à l'arrière d'une hélice ne perd pas de température mais il en gagne et de manière vraiment infime. A ma connaissance aucune mesure n'a permis jusqu'à maintenant de mesurer cette élévation de température à l'arrière d'une éolienne.


D'autre part en énergie éolienne rien ne sert d'imaginer un système qui bloque complètement l'écoulement car dans ces conditions tu ne récupères plus aucune énergie, voir principe de la limite de Betz.
En raisonnant sur l'ensemble du globe et sur des zones de haute pression (anticyclone) et basse pression (dépression) le vent est le phènomène naturel qui rééquilibre ces différences de pression d'origine thermique. Si tu bloques ce vent ou plutôt si tu diminues sa vitesse en captant son énergie tu diminues le phénomène de rééquilibrage des pressions et donc les pressions logiquement augmentent et si elles augmentent la vitesse du vent aussi qui est proportionnelle au gradient de pression. C'est comme si tu mettais un barrage pour bloquer complètement l'écoulement d'une rivière, tôt ou tard ton barrage débordera et le débit de la rivière redeviendra identique.

[Yoyo]

Certainement pas, cela signifirait qu'un parc éolien aurait un rendement de 100%, thermodynamiquement IMPOSSIBLE

Sans compter que le vent ne se limite pas aux couches d'air qui nous décoiffent, mais que les courants qui se trouvent au dessus ne seront pas affectés. De plus il me semble que "l'epaisseur" d'une eolienne est négligeable par rapport aux "10m" qui les sépareraient dans ton exemple. Ainsi le vent s'engouffrant dans ces 10m de "vide" ne sera pas affecté...
Il me semble que ce que defant moijdikssékool est assez indefendable!

Il me semble enfin que si les eoliennes sont décalés c'est pour eviter les problemes de turbulences qui ralentirait le vent recu par les éoliennes en amont des premieres. Ceci permet d'obtimiser les rendements.

Yoyo

[moijdikssékool]

rhââââ

reprenons mmon morceau d'air. Au début il a 174kwh d'énergie. Si lors de son passage dans les pales de l'éolienne, celle-ci tire 1kwh, cela signifie qu'il a, après passage, une énergie de 173kwh
Mettons de côté un moment les pertes de température
d'après mv²/2, cela signifie que la vitesse du vent est donc: racine de(132500*3600*2/(100*70²*Pi)) = 24.9m/s

(dans le précédent post, j'ai pris dans les calculs un diamètre 80 au lieu de 70, et l'énergie du morceau d'air est en fait 100*70*70*3.14*25*25/2/3600 = 133.5 kwh)

donc, au sortir d'une éolienne, le vent aura perdu en vitesse 0.1m/s

[invite6eda0403]

c'est domage que ce fil est devié...
mais pour le delire, des obstacles en serie arrete le vent (c'est en gros la these defendu par certains), je prends donc le cas d'une ville.
lorsque le vent est regulier, a la sortie de la ville, il ne devrait plus y avoir de vent ou tres peu...je pense que ça clos le debat.

pour revenir aux parcs d'eoliennes, je pense qu'il faut faire attention a les disperser au maximun. une centaines d'eoliennes au meme endroit, poseraient des problemes visuels, sonores etc..
c'est comme dans tous les domaines, je prone la decentralisation.

[moijdikssékool]

Sans compter que le vent ne se limite pas aux couches d'air qui nous décoiffent, mais que les courants qui se trouvent au dessus ne seront pas affectés

nous avons dit au cours de ce fil, que le vent que l'on trouve dans les basses couches se retrouve dans les plus hautes couches atmosphériques. il se balade sous forme de cycles
Bon certes, le vent ne prend pas uniquement son envol dans les basses couches. Dans les hautes couches, il y a l'action du Soleil. Reste à savoir si, dans ce mouvement de convection, la prise d'énergie du vent est prépondérente aux basses couches plutôt qu'aux hautes

Ps: je ne connais pas la chaleur nécessaire pour pouvoir élever de 1°C de 1kg d'air, mais si je prends les chiffres de l'eau, les 0.27°C sont trop importants. La diminution de T°C est moindre

[BertrandR]

rhââââ

reprenons mmon morceau d'air. Au début il a 174kwh d'énergie. Si lors de son passage dans les pales de l'éolienne, celle-ci tire 1kwh, cela signifie qu'il a, après passage, une énergie de 173kwh
Mettons de côté un moment les pertes de température
d'après mv²/2, cela signifie que la vitesse du vent est donc: racine de(132500*3600*2/(100*70²*Pi)) = 24.9m/s

(dans le précédent post, j'ai pris dans les calculs un diamètre 80 au lieu de 70, et l'énergie du morceau d'air est en fait 100*70*70*3.14*25*25/2/3600 = 133.5 kwh)

donc, au sortir d'une éolienne, le vent aura perdu en vitesse 0.1m/s

C'est ce qui s'appelle noyer le poisson.
Et c'est censé nous apprendre quoi ?

[moijdikssékool]

ben qu'on ne peut pas noyer un poisson dans l'air! il étouffe

ca veut dire qu'à force de perdre 0.1m/s, à la fin la perte devient plusieurs m/s après plusieurs éoliennes

[BertrandR]

pour revenir aux parcs d'eoliennes, je pense qu'il faut faire attention a les disperser au maximun. une centaines d'eoliennes au meme endroit, poseraient des problemes visuels, sonores etc..
c'est comme dans tous les domaines, je prone la decentralisation.

Là on est dans le vif du sujet...
Beaucoup de gens préconisent au contraire une concentration c'est à dire des parcs de 50 machines plutôt que 10. Cela se défend car on évite le mitage, et le fait de voir des éoliennes partout même si on en voit peu à chaque fois. D'autre part il est plus facile de trouver une site de surface importante où il est possible de maintenir une distance raisonnable par rapport aux habitations (> 800 m) que plusieurs petits sites où il faut maintenir la même distance.

[moijdikssékool]

bon, on arrive quand même à un compromis
Que les éoliennes ralentissent les vents, c'est clair, il n'y a pas photo. Et le principe de la pochette surprise n'y fera rien

Par contre, et c'est un point que je n'ai pas étalé ici (je me disais que, peut-être il y en aurait un qui aurait lu les fils sur lesquels je coze -comme le fil sur les alternatives au pétrole- et aurait fait le raprochement, mais bon...), c'est la pollution thermique

côté pollution thermique globale, les éoliennes n'en produisent aucune: elles prennent de l'énergie en certains point et le redistribuent ailleurs. C'est à dire que globalement, le vent perd en énergie aux certains points et en gagnent ailleurs. Globalement le vent ne perd donc strictement aucune énergie (T°C, vitesse...)
Par contre, d'un point de vue local, c'est une autre pair de manche! Comme j'ai pu le dire dans d'autres fils, toute énergie est entièrement libérée du moment qu'elle n'est pas stockée. Et elle est libérée sous forme de chaleur (ce n'est que la définition de la chaleur) et cette chaleur est redistribuée à l'environnement. Donc, en fait, ce qui se passe, les cellules (ou cycle de convection des vents) dans lesquelles est puisée l'énergie éolienne sont amoindris mais l'énergie stockée par les éoliennes (via des batteries, de l'H2...) n'est pas forcément libérée dans cette même cellule. Elle le sera à 100km, ou 1000km au loin, en alimentant le cycle d'autres cellules. De plus, s'il est dit que seul 0.1% des vents peut être exploité industriellement, cela signifie cependant que, localement, les vents sont exploités à 1% ou plus
Les cellules peuvent donc perdre 1% de leurs mouvements de convection quand d'autres en gagne autant.

Donc si, effectivement, les éoliennes n'ont strictement aucune incidence globale sur le mouvement des vents (mais pas pour les raisons que vous invoquez), elles en auront au niveau local

[moijdikssékool]

un peu comme si je vous disais que d'un côté les éoliennes tirent l'énergie du vent et que de l'autre côté, à 100 ou 1.000km de là, via des câbles électriques, des ventilateurs redistribuent cette énergie au vent local. Comme si le vent se télétransportait (avec les pertes usuelles) dans le câble électrique!

rien ne se perd, tout se transforme qu'il disait l'autre

[Narduccio]

Au fait j'ai comparé l'éolienne aux turbines d'une centrale nucléaire (température d'entrée 300°C, sortie 30°C? soit une différence 270°C)

Aucun rapport, dans une turbine à vapeur, la vapeur change de température et de pression et donne son énergie. On ne récupère pas beaucoup d'énergie avec son énergie cinétique. Dans le cas d'une éoilienne, il ne s'agit que de la récupération de l'énergie cinétique du vent.

[BertrandR]

bon, on arrive quand même à un compromis
Que les éoliennes ralentissent les vents, c'est clair, il n'y a pas photo. Et le principe de la pochette surprise n'y fera rien

Par contre, et c'est un point que je n'ai pas étalé ici (je me disais que, peut-être il y en aurait un qui aurait lu les fils sur lesquels je coze -comme le fil sur les alternatives au pétrole- et aurait fait le raprochement, mais bon...), c'est la pollution thermique

côté pollution thermique globale, les éoliennes n'en produisent aucune: elles prennent de l'énergie en certains point et le redistribuent ailleurs. C'est à dire que globalement, le vent perd en énergie aux certains points et en gagnent ailleurs. Globalement le vent ne perd donc strictement aucune énergie (T°C, vitesse...)
Par contre, d'un point de vue local, c'est une autre pair de manche! Comme j'ai pu le dire dans d'autres fils, toute énergie est entièrement libérée du moment qu'elle n'est pas stockée. Et elle est libérée sous forme de chaleur (ce n'est que la définition de la chaleur) et cette chaleur est redistribuée à l'environnement. Donc, en fait, ce qui se passe, les cellules (ou cycle de convection des vents) dans lesquelles est puisée l'énergie éolienne sont amoindris mais l'énergie stockée par les éoliennes (via des batteries, de l'H2...) n'est pas forcément libérée dans cette même cellule. Elle le sera à 100km, ou 1000km au loin, en alimentant le cycle d'autres cellules. De plus, s'il est dit que seul 0.1% des vents peut être exploité industriellement, cela signifie cependant que, localement, les vents sont exploités à 1% ou plus
Les cellules peuvent donc perdre 1% de leurs mouvements de convection quand d'autres en gagne autant.

Donc si, effectivement, les éoliennes n'ont strictement aucune incidence globale sur le mouvement des vents (mais pas pour les raisons que vous invoquez), elles en auront au niveau local

Oui les éoliennes réduisent la vitesse des vents, on est d'accord depuis le début. Maintenant ce qu'il faut faire c'est relativiser ce phénomène, le replacer à une échelle réaliste. Pour moi il est clair qu'il n'y aura jamais une concentration locale d'éoliennes suffisamment importante pour produire des effets mesurables sur l'environnement, il faudrait pour cela un véritable mur d'éoliennes alors que déjà quelques éoliennes dans un coin produisent souvent un tollé général.
Dans la plaine de la Craux les agriculteurs ont essayé depuis longtemps de planter des haies pour réduire la vitesse du vent et protéger les cultures, est ce que cela à changer le climat dans la région ?
En considérant une rangée d'éoliennes très serrées avec distance entre les tours de l'ordre de 2 diamètres d'hélice (le minimum de distance dans la réalité) et un diamètre d'hélice de 80 m, je te défie de mesurer quelque chose de significatif en chute de vitesse de vent et en turbulence à 1 km en aval de cette rangée d'éoliennes. En température c'est pas 1 km c'est la distance que tu veux.

[moijdikssékool]

Aucun rapport, dans une turbine à vapeur, la vapeur change de température et de pression et donne son énergie. On ne récupère pas beaucoup d'énergie avec son énergie cinétique. Dans le cas d'une éoilienne, il ne s'agit que de la récupération de l'énergie cinétique du vent

les variations de températures dans le cas d'une éolienne sont faibles, voire très faibles. Mais elles existent (voir le raisonnement que j'ai tenu sur le ventilo et un grand obstacle, et le fait qu'un ventilo fonctionne à l'inverse d'une éolienne)

[DonPanic]

Salut

Comme j'ai pu le dire dans d'autres fils, toute énergie est entièrement libérée du moment qu'elle n'est pas stockée. Et elle est libérée sous forme de chaleur (ce n'est que la définition de la chaleur) et cette chaleur est redistribuée à l'environnement.

Encore une erreur grossière !
L'énergie électrique n'est pas toute transformée en chaleur, quand tu utilises une perceuse, un aspirateur, un ventilo, ou un ascenceur, cette énergie est tranformée en énergie mécanique, représentant du TRAVAIL, pas de la CHALEUR !

[moijdikssékool]

Encore une erreur grossière !
L'énergie électrique n'est pas toute transformée en chaleur, quand tu utilises une perceuse, un aspirateur, un ventilo, ou un ascenceur, cette énergie est tranformée en énergie mécanique, représentant du TRAVAIL, pas de la CHALEUR !

ben voyons

toute énergie, du moment qu'elle n'est pas stockée, qu'elle vous éclaire, tansporte, fait un trou avec une perceuse, se transforme entièrement, au final, en chaleur. Je n'invente rien et c'est pas nouveau

[DonPanic]

toute énergie, du moment qu'elle n'est pas stockée, qu'elle vous éclaire, tansporte, fait un trou avec une perceuse, se transforme entièrement, au final, en chaleur. Je n'invente rien et c'est pas nouveau

Et quand l'ascenceur te trimbales, il te cuit ou il assure ton déplacement, ce qui est une dépense énergétique ?
Ca montre surtout que tu n'a rien compris à la mécanique

[moijdikssékool]

Et quand l'ascenceur te trimbales, il te cuit ou il assure ton déplacement, ce qui est une dépense énergétique ?
Ca montre surtout que tu n'a rien compris à la mécanique

Tu sais, c'est pas la peine de feindre. Tu pourrais poser des questions et non affirmer une absurdité afin que je te prouve le contraire, mais bon...

Ton exemple d'ascenceur est mal choisie parceque, et ca fait partie des hypothèses que j'ai écrites, pour considérer la chose, il ne faut pas que l'énergie soit emmagasinnée. Or ton ascenceur stocke de l'énergie via l'énergie potentielle

trouve autre chose. Je le démonterai fissa

[Coincoin]

Salut,

toute énergie, du moment qu'elle n'est pas stockée, qu'elle vous éclaire, tansporte, fait un trou avec une perceuse, se transforme entièrement, au final, en chaleur

Si dans "stockée", tu inclues toutes les formes d'énergies potentielles (et cinétiques), alors je suis d'accord... Par exemple, si tu prends l'ascenseur pour remonter puis redescendre au même endroit, l'énergie utilisée par l'ascenseur s'est dissipée sous forme de chaleur par les frottements...

[DonPanic]

Salut
Si l'énergie est à 100% transformée en chaleur, ça signifie que le rendement de toutes les machines est égal à 0%, ce qui est une absurdité TOTALE !

[moijdikssékool]

Salut
Si l'énergie est à 100% transformée en chaleur, ça signifie que le rendement de toutes les machines est égal à 0%, ce qui est une absurdité TOTALE !

allez, donne moi un exemple de rendement 0%, je m'en vais te le décortiquer à la moyennageuse

[Coincoin]

Si l'énergie est à 100% transformée en chaleur, ça signifie que le rendement de toutes les machines est égal à 0%, ce qui est une absurdité TOTALE !

On dit que 100% de l'énergie non-stockée finit sous forme de chaleur... Mais tu peux très bien utiliser cette énergie avant qu'elle ne se transforme en chaleur. Par exemple, pour une voiture, si tu pars d'un point A et que tu t'arrêtes au point B, toute l'énergie est passée sous forme de chaleur à cause des frottements des différentes pièces de la voiture, de la dissipation sous forme de chaleur de l'énergie cinétique lors du freinage, des frottements de l'air... Bon, on négligera l'usure du moteur et les différences d'altitude entre A et B...

[BertrandR]

les variations de températures dans le cas d'une éolienne sont faibles, voire très faibles. Mais elles existent (voir le raisonnement que j'ai tenu sur le ventilo et un grand obstacle, et le fait qu'un ventilo fonctionne à l'inverse d'une éolienne)

Allez je vais t'aider un peu, dans le cas d'une éolienne (moderne) environ 10% de l'énergie récupérée est convertie en chaleur à cause des pertes mécaniques par frottement et des pertes électriques par effet Joule dans la génératrice, donc 1 MWe (MW électrique) "produit" 0.111 MWth (MW thermique).
Dans le cas d'une centrale thermique ou nucléaire avec un rendement de conversion de l'énergie thermique en énergie électrique de 35 % 1 MWe "produit" 1.857 MWth.
La plus grosse centrale éolienne en France doit faire dans les 25 MWe soit 2.8 MWth et la plus grosse centrale nucléaire 5000 MWe ( 5 tranches de 1000 MW, à la louche je suis pas spécialiste du nucléaire) soit 9200 MWth.
Toi entre 2.8 MWth et 9200 MWth, tu t'inquiètes pour 2.8 MWth, je suppose que c'est ta logique personnelle.

[moijdikssékool]

Dans le cas d'une centrale thermique ou nucléaire avec un rendement de conversion de l'énergie thermique en énergie électrique de 35 % 1 MWe "produit" 1.857 MWth

euh, là jpige pa. Si une centrale thermique a un rendement de 35%, 1tep sous forme fossile peut être transformé en 0.35tep sous forme d'électricité
c'est koi un MWth?

Toi entre 2.8 MWth et 9200 MWth, tu t'inquiètes pour 2.8 MWth, je suppose que c'est ta logique personnelle

je ne peux pas franchement dire que je m'inquiète étant donné que j'ai conclu que les éoliennes n'ont aucune incidence d'un point de vue global. D'un point de vue local, elles ont un effet qui est certainement négligeable. On parle en 0.1%, ou en 1%, on peut pas dire que c'est la catastrophe
Mais, au train où vont les choses (on sait par exemple qu'augmenter la taille des éoliennes par 2 produit 4 fois plus d'électricité), il n'est pas impossible qu'on arrive à avoir un impact non négligeable sur les cycles du vent (dans un post précédent, je précise que les mouvements d'air seront, en quelques sortes, déplacés. Je ne sais pas ce que ca peut donner au final..., tout comme aujourd'hui on ne sait toujours pas avec certitude combien de °C la température va augmenter à cause du CO2. Il y en a même qui disent qu'une période de glaciation peut poindre le bout de son nez gelé)

[BertrandR]

euh, là jpige pa. Si une centrale thermique a un rendement de 35%, 1tep sous forme fossile peut être transformé en 0.35tep sous forme d'électricité
c'est koi un MWth?

J'ai précisé que 1 MWth voulait dire 1 MW thermique.
Je préfèrerais rester en MW et non en tep si cela ne te dérange pas.
Pour une centrale thermique avec un rendement de 35%, sur 1 MW d'énergie primaire 0.35 MW seront converti en électricité et 0.65 MW en chaleur, donc 1 MW d'électricité s'accompagne de 1.857 MW de chaleur qui parte en grande partie dans le refroidisseur et dans la nature (0.65/0.35 = 1.857).
J'ai comparé la centrale éolienne avec la centrale nucléaire parceque dans les 2 cas il s'agit de production d'énergie locale.

[Ferdi*]

Quand on sait que la totalité de l'énergie consommée dans le monde correspond à 1/10000 de l'énergie solaire reçue, je trouve vraiment ridicule de se poser la question sur l'impact des éoliennes sur la répartition de cette énergie autour du globe. C'est se demander si une mouche peut perturber le mouvement d'un semi remorque s'écrasant sur son pare brise.
On est passé d'un impact global au début à un impact local maintenant, allez encore un petit effort!

[moijdikssékool]

C'est se demander si une mouche peut perturber le mouvement d'un semi remorque s'écrasant sur son pare brise

ca c'est le genre de remarque que l'on a dû se dire au début du moteur à explosion. Pire, on n'a même pas dû l'évoquer

cours au post 13 de http://forums.futura-sciences.com/sh...0&page=1&pp=18
tu verras que la mouche grossit grossit...