Clémens
Calcul de la puissance produite par une éolienne
La formule ci-dessous donne la puissance produite par une éolienne.
Les éoliennes ne sont pas une nouvelle source d'énergie : elles sont utilisées pour produire de l'énergie mécanique ou pour pomper de l'eau depuis plusieurs siècles, et elles sont aujourd'hui développées pour produire de l'électricité, mais pas en quantités très importantes, comme on peut le voir ci-dessous.
Les éoliennes les plus efficaces ne sont pas efficaces à plus de 50% dans les endroits les plus venteux du monde. La puissance produite par une éolienne est donnée par la formule suivante :
Puissance produite par une éolienne (en Watts) = C (constante) xk (facteur de rendement) x (Diamètre de l'éolienne en mètres)2 x (Vitesse du vent en m /s)3
- D est le diamètre de l'hélice en mètres
- V est la vitesse du vent en mètres/seconde
Cette formule est proportionnelle au carré du diamètre des hélices, ce qui nous aide à comprendre pourquoi les éoliennes modernes sont devenues de plus en plus grosses, avec des diamètres toujours plus grands, dans leur tentative de produire quantités importantes d'énergie.
Cette formule montre également à quel point la puissance de sortie peut être variable en fonction des conditions météorologiques (vitesse du vent).
Par exemple, les éoliennes de dernière génération, utilisant les technologies et les matériaux de construction les plus modernes (voir photo ci-dessous), mesurent près de 100 mètres de diamètre et s'étendent vers le ciel, plus haut qu'un immeuble de 40 étages (environ la moitié de la taille du Tour Eiffel). Une telle éolienne produira environ 1 MW de puissance lorsque le vent souffle à une vitesse élevée de 10 m/s.
Il faudrait 1500 éoliennes géantes de ce type, en supposant que le vent souffle toujours à pleine capacité, pour produire autant d'énergie qu'un réacteur nucléaire de 1500 MW (seulement quelques mètres de large et de haut).
Mais un jour ordinaire, et dans la plupart des endroits, le vent souffle rarement à 10 m/s. Alors que se passe-t-il dans un vent plus modéré, disons par exemple 1 m/s ?
Si la vitesse du vent est de 1 m/s, alors ces énormes éoliennes modernes ne produisent qu'environ 1 kW de puissance (1000 fois moins que lorsque le vent souffle à 10 m/s), même pas assez pour un seul vêtement. machine à laver ou à sécher.
Ces énormes éoliennes coûtent environ un million de dollars chacune, c'est beaucoup d'argent pour une installation qui ne produit pas assez d'énergie pour faire fonctionner une seule machine à laver par vent modéré...
Néanmoins, les éoliennes peuvent être utiles, pour produire de petites des quantités d'énergie éloignées du réseau électrique, par exemple pour produire de l'électricité pour une radio et des instruments de navigation sur un voilier.
Ceci est possible car les instruments de navigation consomment beaucoup moins d'énergie qu'une machine à laver le linge.
Les éoliennes ne sont pas à exclure totalement, elles peuvent être très utiles dans des applications locales pour produire de PETITES quantités d'énergie, mais, malheureusement, elles ne peuvent remplacer les centrales nucléaires ou fossiles pour produire de l'électricité dans les pays industrialisés.