Tpe eolienne

[invitebfbca804]

Bonjour,
Je suis en 1ere S et dans le cadre des Travaux Personnel Encadré (TPE) sur les eoliennes je doit calculer la puissance (en kwh/an) d'une eolienne de 1.5MW de puissance nominale.
Je trouve plein de calcul différents et j'ai besoin de vous.
Voila les différents facteurs utile :
Diamètre de rotor : 70m, Vitesse du vent : 10 m/s, roh de l'air = 1.25

S'il il vous faut quelque chose en plus demandez moi et s'il vous plait pourriez vous mettre les details des calculs.
Merci de votre aide.
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[RARA63]

la puissance (en kwh/an)

emmelage de pinceau entre puissance (kw) et énergie (kwh) ?

S'il il vous faut quelque chose en plus demandez moi et s'il vous plait pourriez vous mettre les details des calculs.

Peut être une meilleure façon de faire serait de nous soumettre ton ou tes analyses plutôt que de demander à ce qu'on te porte la solution sur un plateau ?

[invitebfbca804]

Enfaite il me faudraait des Kwh pour le resultat et le mettre pour une année apres mais pour mettre en année je peut le faire. Il me faut juste la production d'une eolienne en kwh.

Ensuite de quel analyse parle tu ?

[verdifre]

bonjour,
pour trouver ce que tu cherches, fait une recherche avec "loi de betz" ou "limite de betz" cela te permettra de comprendre les calculs et de les faire toi même
aprés tu peux faire une recherche sur "coefficient de weibull"
fred

[A voir en vidéo sur Futura]

[verdifre]

Ensuite de quel analyse parle tu ?

du travail personnel que tu as normalement à faire et que personne ne fera a ta place
fred

[invitebfbca804]

J'ai fait : le cout energetique de la fabrication d'une eolienne , le cout de son installation , comment sa marche puis on compare cela au bilan energetique des panneau photovoltaique
Mais le problème c'est que je n'arrive pas a trouver un resultat vraisemblable avec tout les calculs que je trouve
Sinon pourriez vous me donner le calcule exacte de la production d'une eolienne en KWH et apres j'essai le calcul.
Quant a la limite de betz je connais mais pas le parametre de weibull.

[verdifre]

quels calculs a tu fait pour determiner theoriquement la production d'une eolienne de 70 m de diametre ?
fred

[RARA63]

Ensuite de quel analyse parle tu ?

De tes calculs, si tu préfère .

Oui, il y a la puissance maximum récupérable induite par la loi de Betz .
Une façon empirique de calculer l'énergie annuelle produite (kwh/an) est d'appliquer un facteur de charge à la puissance nominale de l'éolienne .
Voir par exemple le wiki : (qui parle aussi de Betz)
http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89olienne

edit : houps, un peu à la bourre !

[invitebfbca804]

P max= 8/27 x 1,25 x pi x 35² x 10^3
P max = 1.4 MJ

Or 1 MJ = 280 Wh
Donc P max = 1.4 x 280 = 392 Wh

et par an sa donne : P = 3434 kWh/an

Mais je trouve que ce resultat est abérant étant donné que c'est une eolienne de haut niveau et tres productive normalement
(D'apres un calculateur: http://guidedtour.windpower.org/da/t.../pow/index.htm on devrait avoir 7354344 kWh/an

[invitebfbca804]

P max = 16/27.1/2.r.S.V3 d'apres wikipedia
cela donnerait P max= 8/27 x 1,25 x pi x 35² x 10^3
et donc un resultat trop petit selon moi ...

[verdifre]

bonjour,

P max= 8/27 x 1,25 x pi x 35² x 10^3
P max = 1.4 MJ

est tu sur de tes unitées ?
fred

[invitebfbca804]

non justement pas tellement car les joules represente un travaille et que on est censé avoir une puissance

[verdifre]

bonjour,
je pense que tu devrais creuser un peu de ce coté la et que pas mal de choses devraient s'eclaircir
fred

[invitebfbca804]

D'après mon professeur de mecanique : le résultat serait en W.

Mais comment passe-t-on des W au Wh ?

[verdifre]

D'après mon professeur de mecanique : le résultat serait en W.

je crois bien qu'il à raison

les watt c'est une puissance, les watt h c'est une energie ou si tu preferes une puissance multipliée par un temps
sit tu as une puissance de 1W pendant 1 h cela te fait 1 wh ou 3600 J
fred

[invitebfbca804]

Donc avec 1400000 W cela ferait :
1400000 * 3600 = 5 040 000 000 Wh
Abérant aussi dans un sens

[RARA63]

Mais je trouve que ce resultat est abérant étant donné que c'est une eolienne de haut niveau et tres productive normalement
(D'apres un calculateur: http://guidedtour.windpower.org/da/t.../pow/index.htm on devrait avoir 7354344 kWh/an

7.354.344 kwh/an, ça correspondrait à un facteur de charge de 56%,
ou ~4905 heures "équivalant de fonctionnement à pleine puissance" .
Ca me parait plutôt optimiste ...

1400000 * 3600 = 5 040 000 000 Wh

Pourquoi *3600 ?

les watt c'est une puissance, les watt h c'est une energie ou si tu preferes une puissance multipliée par un temps
sit tu as une puissance de 1W pendant 1 h cela te fait 1 wh ou 3600 J

...

[verdifre]

1400000 * 3600 = 5 040 000 000 Wh

5 040 000 000 Wh pas Wh si tu multiplie par 3600 des joules
ou 1400000 wh en 1 heure ce qui est normal pour une puissance de 1,4 MW pendant 1h cela fait 1.4 MWh
fred

[invitebfbca804]

je sais pas pourquoi je pensais au seconde alors 3600 ^^"

Donc 1.4 MWh ? certains?

[verdifre]

allez on le fait a pile ou face!
fred

[invitebfbca804]

Nan mais serieusement

[RARA63]

Donc 1.4 MWh ? certains?

Je dirais plutôt que la puissance maximum récupérable par l'élice est de 1.4 MW ...

Mais si l'éolienne à une puissance nominale de 1.5 MW, c'est mesuré à quelle vitesse de vent ?

... Facteur de charge ...

[invitebfbca804]

10m/s mais j'ai oublié le coefficient de performance

[verdifre]

t'es un grand,
tu poses tes equations, tu refait tes calculs , tu controles et tu assumes ce que tu écrit
et surtout tu controles tout ce que tu ecrit, c'est toi qui est responsable de ce qui est ecrit dans ton TPE, pas moi !
si on était deux à te donner des résultats différents tu ferait comment ?
fred

[RARA63]

10m/s mais

J'ai une petite querstion (2 en fait) :
L'éolienne a une puissance de 1.5 MW mesuré pour une vitesse de vent de 10 m/s ?
ou
L'éolienne a une puissance nominale de 1.5MW mesuré pour une vitesse de vent de 10 m/s ?

Ce qui ne veut pas dire la même chose ...

Ou bien tu a fait une confusion, et sa puissance nominale n'est pas à 10m/s et sa puissance à 10m/s n'est pas de 1.5 MW ... Ce qui me semble probable ... Puisque la puissance max au niveau de l'élice est de 1.4 MW ...

j'ai oublié le coefficient de performance

Une éolienne crachant 1.5 MW c'est une éolienne qui crache 1.5 MW ...

[RARA63]

Bon,
mais comme je l'ai déjà laissé entendre à plusieurs reprises, si tu connais la puissance nominale de ton éolienne,
le plus simple pour calculer l'énergie annuelle produite ce trouve dans ce chapitre (précision aléatoire) :

Production d'énergie électrique

Les éoliennes sont caractérisées par leur puissance électrique. Ainsi une éolienne de 2 MW signifie qu'elle est capable de fournir une puissance électrique maximale de 2 millions de Watt.

Les conditions optimales permettant d'atteindre cette puissance maximale correspondent notamment à une vitesse de vent de l'ordre de 25 m/s, soit environ 90 km/h : en dessous de cette vitesse, l'éolienne produit moins d'énergie ; au dessus, l'éolienne est mise à l'arrêt. La production réelle d'énergie électrique est fonction de la distribution statistique de la vitesse du vent du site.

* Le facteur de capacité est le rapport entre la puissance électrique moyenne (calculée sur un an) produite par l'éolienne et sa puissance électrique maximale. En théorie, ce facteur de capacité peut varier de 0% à 100%. En pratique, il est compris entre 20% et 70% selon les sites, et le plus souvent entre 25% et 30%[9]. En moyenne sur un an pour une éolienne bien placé, il faut pour passer de la puissance maximale à l'énergie fournie sur une année (en W.h) il faut multiplier par un coefficient de 2 000 environ (soit 2000 heures de fonctionnement par an à pleine puissance).

http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89olienne

[verdifre]

Bonjour,
ces coefficients se recalculent aisément en connaissant les coefficients de weibull liés à la distribution des vents et la courbe de puissance de l'eolienne.
ce coefficient est d'ailleur utilisé souvent à trés mauvais escient par des gens qui disent que les eoliennes ne tournent que 25 ou 30 % du temps
ce qui est malgrés tout superieur au temps de fonctionnement de beaucoups d'alternateurs de barrages de montagne
fred

[RARA63]

Oui, mais cela est surtout utile pour déterminer l'opportunité d'un site particulier, non ?
Hors j'ai le sentiment que jirick ce concentre sur l'aspect "général" :

J'ai fait : le cout energetique de la fabrication d'une eolienne , le cout de son installation , comment sa marche puis on compare cela au bilan energetique des panneau photovoltaique

[verdifre]

oui,
ces renseignements sont directement deduits des coefficients de weibull de la ditribution des vents
aprés selon l'application envisagée le choix du site est un compromis entre la productivité annuelle et la constance de la production
il est clair qu'au vu de la structure de production energetique actuelle, pour l'instant la quantité d"energie est plus importante que la constance (qui peut aussi etre reglée de facon globale avec plusieurs champs distants et soumis a des regimes de vent differents (mer du nord atlantique et mediteranée par ex))
fred

[invitebfbca804]

Enfaite c'est une eolienne de puissance nominale de 1.5MW tout court

et moi je calcul sa production energetique avec un vent de 10m/s