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Questions and Answers

Qu'est-ce qui génère des masses d'air en mouvement portant une énergie cinétique considérable ?

  • Aucune des deux
  • La rotation de la Terre
  • Le rayonnement solaire
  • Les deux (correct)

    • Quelles sont les informations essentielles pour caractériser le gisement éolien ?

  • La température de l'air
  • La couleur du ciel
  • La présence de nuages
  • La vitesse, la direction et l'aléa du vent (correct)

    • Quel est le potentiel éolien mondial minimum estimé ?

  • 50 000 TWh/an
  • 10 000 TWh/an
  • 100 000 TWh/an (correct)
  • 200 000 TWh/an

    • Selon quelle échelle de temps les fluctuations de la vitesse et de la direction du vent sont-elles analysées ?

    <p>Intra-journalières</p> Signup and view all the answers

    Comment est modélisée la vitesse du vent en fonction de l'altitude ?

    <p>V/Vo = (h/ho)α</p> Signup and view all the answers

    Comment sont caractérisées les fluctuations de la vitesse et de la direction du vent ?

    <p>Distribution aléatoire</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la formule pour calculer la puissance aérodynamique disponible au niveau de l'arbre moteur ?

    <p>P = mv²</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la limite de la puissance utile disponible sur l'arbre moteur à l'aval du rotor, selon la limite de Betz ?

    <p>59%</p> Signup and view all the answers

    Quels sont les principaux composants d'une éolienne à axe horizontal ?

    <p>Une fondation en béton armé, un mât cylindrique en acier ou en béton armé, une nacelle carénée à la cime du mât et un rotor avec trois pales</p> Signup and view all the answers

    Que contient la nacelle d'une éolienne à axe horizontal ?

    <p>Des engrenages pour la transmission de la puissance</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la distance minimale nécessaire entre les éoliennes dans les parcs éoliens pour éviter les effets de sillage ?

    <p>10 fois leur diamètre</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la puissance des éoliennes conçues par Vergnet pour les régions cycloniques ?

    <p>275 kW</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Énergie éolienne : définitions, caractérisation de la ressource et limite de Betz

    1. Le rayonnement solaire et la rotation de la terre créent des écarts de pression atmosphérique qui génèrent des masses d'air en mouvement, portant une énergie cinétique considérable.

    2. La vitesse, la direction et l'aléa du vent sont des informations essentielles pour caractériser le gisement éolien, qui est bien réparti à la surface des continents et des océans.

    3. Le potentiel éolien mondial est estimé à un minimum de 100 000 TWh/an, mais dépend des capacités de synchronisation et de stockage de l'électricité éolienne.

    4. La topographie influence la vitesse et la fluctuation du vent, qui sont analysées selon différentes échelles de temps : interannuelles, saisonnières, intra-journalières et à l'échelle de la minute.

    5. La vitesse du vent augmente avec l'altitude et est modélisée par la formule V/Vo = (h/ho)α, où α dépend de la rugosité du terrain.

    6. Les fluctuations de la vitesse et de la direction du vent sont caractéristiques d'une distribution aléatoire, communément appelée aléa éolien.

    7. L'expertise d'un site éolien passe par la connaissance fine de la ressource naturelle, qui peut être évaluée par simulation, mesures in situ ou campagnes SODAR ou LIDAR.

    8. La distribution des vitesses de vent peut être exprimée par la fonction statistique de Weibull, qui dépend de la fréquence d'occurrence, du paramètre d'échelle et du paramètre de forme.

    9. La masse d'air qui traverse le rotor d'une turbine éolienne à axe horizontal non carénée dispose d'une énergie cinétique proportionnelle à la masse d'air et au carré de la vitesse du flux d'air.

    10. La puissance aérodynamique disponible au niveau de l'arbre moteur dépend du coefficient de régulation de puissance, de la masse volumique de l'air, de la surface du rotor et de la vitesse du vent à l'amont du rotor.

    11. La vitesse du vent en sortie de la turbine ne peut pas être nulle, ce qui limite la puissance utile disponible sur l'arbre moteur à l'aval du rotor à 16/27ème (59%) de la puissance mécanique maximale récupérable, selon la limite de Betz.

    12. La limite de Betz s'appliqueTechnologies et applications des éoliennes

    13. Les éoliennes ont une plage d'exploitation en fonction de la vitesse du vent, avec une vitesse nominale où la puissance récupérée est limitée pour des raisons d'optimisation technico-économique.

    14. La turbine dispose d'un système de régulation aérodynamique pour limiter la puissance récupérée au-delà de la vitesse nominale.

    15. La puissance électrique fournie par l'aérogénérateur est le résultat de la puissance mécanique récupérée sur l'arbre de la turbine après déduction des pertes mécaniques et électriques.

    16. Les éoliennes à axe vertical utilisent l'effet de portance d'un profil ou d'une aile soumis à la force du vent pour produire de l'électricité.

    17. Les éoliennes à axe horizontal comportent trois pales face au vent et sont segmentées en fonction de la puissance unitaire des machines.

    18. Les éoliennes à axe horizontal peuvent être utilisées pour les bâtiments individuels, agricoles, tertiaires ou industriels, les bâtiments isolés, les réseaux de distribution publique d'électricité et les parcs éoliens.

    19. Les grandes éoliennes représentent la plus grande part du marché, avec des puissances unitaires allant jusqu'à 7 MW et des diamètres de turbines de 160 mètres.

    20. Les principaux composants d'une éolienne à axe horizontal sont une fondation en béton armé, un mât cylindrique en acier ou en béton armé, une nacelle carénée à la cime du mât et un rotor avec trois pales.

    21. La nacelle contient l'arbre moteur, les roulements et paliers, le générateur électrique, le convertisseur électronique de puissance, les composants auxiliaires et les dispositifs d'orientation de l'angle d'attaque des pales.

    22. Les éoliennes adaptées aux conditions extrêmes peuvent être rabattables et capables de résister à des rafales de vent de 250 km/h.

    23. Les effets de sillage peuvent pénaliser le rendement aérodynamique des rotors dans les parcs éoliens, nécessitant une distance minimale entre les éoliennes de 5 à 10 fois leur diamètre.

    24. Le développement du petit éolien installé sur les bâtiments pourrait représenter un marché de niche pour les éoliennes à axe vertical de faible puissance unitaire.Conception d'éoliennes pour les régions cycloniques

    25. Les régions cycloniques nécessitent des éoliennes adaptées aux vents violents.

    26. Vergnet conçoit des éoliennes rabattables pour ces régions.

    27. Les éoliennes rabattables ont un mât inclinable pour résister aux vents forts.

    28. Les éoliennes ont des pales en fibre de verre pour réduire leur poids.

    29. Les éoliennes ont une puissance de 275 kW et peuvent résister à des vents de 250 km/h.

    30. Les éoliennes sont conçues pour être facilement transportables et assemblables sur place.

    31. Les éoliennes peuvent être équipées d'un système de contrôle pour suivre la direction du vent.

    32. Les éoliennes peuvent être équipées d'un treuil pour descendre la nacelle sans rabattre le mat.

    33. Les éoliennes rabattables sont plus chères que les éoliennes classiques.

    34. Les éoliennes classiques ont une puissance plus élevée (1 MW) mais ne sont pas rabattables.

    35. La conversion de l'énergie mécanique du vent en énergie électrique se fait à travers différentes chaînes de conversion.

    36. Les éoliennes conçues par Vergnet représentent la meilleure technologie du moment pour les régions cycloniques.

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    Quiz Team

    Description

    Ce quiz vous propose de découvrir l'énergie éolienne sous différents angles : définitions, caractérisation de la ressource et limite de Betz, technologies et applications des éoliennes, conception pour les régions cycloniques, etc. Testez vos connaissances sur cette source d'énergie renouvelable en répondant à des questions sur les principaux composants des éoliennes, les techniques de mesure et d'évaluation de la ressource éol

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