Principe de Fonctionnement

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1 Principe de Fonctionnement
L’éolien Principe de Fonctionnement

2 Sommaire Introduction Histoire Qu’est ce qu’un éolien ? La nacelle
Le mât Les raccordements Conclusion Ressources

3 Introduction Une éolienne est une machine utilisant la force motrice du vent. Cette force peut être utilisée mécaniquement, ou pour produire de l'électricité. On parle de parc éolien ou de ferme éolienne pour décrire les unités de productions groupées. Une éolienne est une machine utilisant la force motrice du vent. Cette force peut être utilisée mécaniquement (dans le cas d'une éolienne de pompage), ou pour produire de l'électricité (dans le cas d'un aérogénérateur). On parle de parc éolien ou de ferme éolienne pour décrire les unités de productions groupées (installées à terre ou en mer). Retour au sommaire

4 date de naissance non connue, décédée en 1878
Historique Depuis l'Antiquité, des moulins à vent convertissent l'énergie éolienne en énergie mécanique(généralement utilisée pour moudre du grain, presser des produits, battre le fer, le cuivre ou relever de l'eau). En 1888, Charles F. Brush construit une grande éolienne pour alimenter sa maison en électricité. La première éolienne « industrielle » génératrice d'électricité est mise au point par le Danois Poul La Cour en 1890. Cette technologie ayant été quelque peu délaissée par la suite, il faudra attendre les années 1970 et le premier choc pétrolier pour que le Danemark reprenne les installations d'éoliennes. le Danois Poul La Cour date de naissance non connue, décédée en 1878 Charles Francis Brush 17 Mars Juin 1929 Retour au sommaire

5 Qu’est ce qu’un éolien ? Retour au sommaire
Une éolienne est constituée d'un rotor avec pales, de diamètre variable, monté sur un pylône, et d'un générateur électrique. Les pales, tournant grâce à la force du vent, entraînent le générateur électrique. Celles-ci sont toujours orientées face au vent grâce à un ensemble de moteurs reliés à une girouette. L'électricité produite peut être utilisée directement, stockée dans des batteries de petite puissance ou renvoyée vers le réseau. La puissance éolienne récupérable augmente avec le diamètre des pales et la vitesse du vent. Un éolien standard mesure 120 mètre de haut (avec pales), pèse 288 tonnes pour une puissance de 2MW Les conditions d'installation d'une éolienne sont :          - Un vent régulier et suffisamment puissant         - L'absence d'obstacles, comme une forêt, des bâtiments, des pylônes… Je vais vous expliqué la partie haute de l’eolien (nacelle et sa fixation sur le mât) et Gregory s’occuperas de la partie basse (mât et raccordement au réseau) Retour au sommaire

6 Détail de la nacelle Retour au sommaire
Sur cette page, nous voyons une vue en coupe de la nacelle Nous voyons : le rotor, le multiplicateur, la génératrice, le frein a disque, la génératrice, le système de commande. nous verrons tout ces éléments en détails dans les prochaines diapo. Retour au sommaire

7 Schéma structurel de la nacelle
Vent Rotor Multiplicateur Génératrice Arbre Système de commande Donc, voici le schéma structurel de la nacelle, nous avons le rotor, entrainé par le vent et relié au multiplicateur par l’arbre principal. Le multiplicateur entraine la génératrice, qui produit le courant. Tous cela est relié au système de commande, puis l’éléctricité est acheminé vers le mât. Liaison électrique Vers le mât Retour au sommaire

8 Rotor Diamètre : 80 m Poids : 37 t
Pour un eolien standard (2MW) Diamètre : 80 m Poids : 37 t Vitesse de rotation : de l’ordre de 15 tr/mn Le rotor est la partie tournante de l’éolien, il est constitué de 3 pâles, pour un rayon de 40 mètres et un poids de 37 tonnes Il tourne en moyenne a 15 tr/min, c’est lui qui permet de transmettre l’énergie cinétique du vent en énergie mécanique qui sera transmise ensuite à la génératrice par le biais du multiplicateur. -Clic- Voici une courbe montrant la puissance d’un eolien en fonction de la vitesse du vent. Puissance nominale approximative d'une éolienne : P=0,15 x D2,15 P : puissance (en W) D : diamètre du rotor (en m) Retour au sommaire

9 Multiplicateur Multiplie la fréquence de rotation du rotor pour pouvoir Faire fonctionner la génératrice dans de bonne conditions 15 tr/min tr/min La fréquence de rotation est liée au diamètre de l'hélice et elle diminue lorsque le diamètre augmente. Les pales tournent à une vitesse relativement lente, de l’ordre de 5 à 15 tours par minute, d’autant plus lente que l’éolienne est grande. La plupart des générateurs ont besoin de tourner à très grande vitesse (de à tours/min). pour garder un bon rendement au générateur électrique il est nécessaire d'augmenter la fréquence de rotation obtenue avant d'entrainer un générateur électrique. Cette augmentation est réalisée à l'aide du multiplicateur, aussi appelé boîte de vitesse. c’est un train d'engrenages. Il permet de multiplier la fréquence de rotation du rotor qui est 15 tr/min pour atteindre environs 1500 tr/min Retour au sommaire

10 Génératrice asynchrone
Génère de l’énergie électrique grâce a l’énergie mécanique transmise par le multiplicateur La génératrice est entraînée par un arbre mécanique. L’énergie mécanique transmise par le multiplicateur est transformée en énergie électrique par le générateur. Le rotor du générateur tourne à grande vitesse et produit de l’électricité à une tension d’environ 690 volts. La Machine Asynchrone (MAS) est utilisée dans la plupart des cas car cette génératrice peut supporter de légères variations de vitesse ce qui est un atout pour les éoliennes où la vitesse du vent peut évoluer rapidement notamment lors de rafales. cependant, les forces de frottements empêche la rotation du rotor par vent faible, il faut donc vaincre ces forces d’inertie au démarrage grâce à un coup de vent plus important. Retour au sommaire

11 Le Mât Un mât (ou tour cylindrique) d'une hauteur de 11 à 110 mètres supporte une nacelle abritant le dispositif de production électrique (génératrice) et équipée d'un rotor de trois pâles horizontales entraînées par le vent. Un mât (ou tour cylindrique) d'une hauteur de 11 à 110 mètres supporte une nacelle abritant le dispositif de production électrique (génératrice) et équipée d'un rotor de trois pâles horizontales entraînées par le vent. Retour au sommaire

12 Le Mât Les fondations Composition d’un mât Fixation de l'éolienne
Éolienne de 12 m Fondation : Selon la taille d’une éolienne, nous pouvons trouver 2 types de fondation : le socle comme nous le montre l’image ou les fondations en béton. Fixation de l'éolienne : permet d’attacher ensemble les tube du mât. il comprend les tubes du mât, les manchons haubanés, les manchons simples, le sommet haubané, le support de base avec ses pieux, les piquets d'ancrage et divers accessoires. Fixation de l'éolienne Retour au sommaire

13 Le raccordement d'éoliennes au réseau global de distribution électrique (sans stockage local de l'énergie) nécessite, comme pour les autres centrales de production électrique, des lignes haute tension. La génératrice convertit l'énergie mécanique en énergie électrique. Celle-ci est ensuite distribuée aux normes sur le réseau, via un transformateur. Retour au sommaire

14 Les raccordements Retour au sommaire
Le vent=>marche de l’éolienne=>production=>stockage=>consommation. Si pas de production de l’éolienne il utilise l’énergie d’EDF Retour au sommaire

15 Situées dans un endroit très bien exposé aux vents, près d'une ligne à haute tension, elles deviennent alors une véritable centrale éolienne électrique. C'est ce qu'on appelle un parc éolien. Situées dans un endroit très bien exposé aux vents, près d'une ligne à haute tension, elles deviennent alors une véritable centrale éolienne électrique. C'est ce qu'on appelle un parc éolien. Retour au sommaire

16 Ressources Wikipedia Wikielolien Ademe (pdf) Retour au sommaire