Tpe sur les éoliennes

Pages: 24 (5974 mots) Publié le: 20 avril 2011
Alimentation ´lectrique d’un lyc´e par ´olienne e e e

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Table des mati`res e
1 Description du fonctionnement d’une ´olienne e 1.1 Historique Rapide . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2 Composition et m´canisme des ´oliennes . . . . e e 1.2.1 Les ´oliennes a axe horizontal . . . . . . e ` 1.2.2 Les ´oliennes a axe vertical . . . . . . . e ` 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . 4 4 4 4 8

Conditions d’utilisation 9 2.1 Les contraintes g´ographiques . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 e 2.2 Les contraintes du milieu et ses g`nes . . . . . . . . . . . . . 10 e 2.3 Coˆts d’installation d’une ´olienne . . . . . . . . . . . . . . . 11 u e 13 13 16 16 17

3 Exp´rience de g´n´ration d’´lectricit´ par ´olienne e e e e e e 3.1 R´alisation de la maquette . . .. . . . . . . . . . . . . e 3.2 Exp´riences utilisant notre mod`le d’´olienne . . . . . . e e e 3.2.1 Protocole de l’exp´rience r´alis´e au labo du lyc´e e e e e 3.2.2 R´sultats obtenus . . . . . . . . . . . . . . . . . e 4

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R´alisation d’un mod`le th´orique de la production d’´nergie e e e e par l’´olienne e 17 4.1 Mod´lisation physique de la productiond’´nergie par l’´olienne 17 e e e 4.2 Exploitation des r´sultats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 e R´ponse ` la probl´matique e a e 23 29

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6 Conclusion

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Depuis maintenant plusieurs ann´es, l’homme cherche un noue veau type d’´nergie afin de pouvoir remplacer les ´nergies fose e siles et nucl´aires par une ´nergie propre et non polluante. Ainsi, e e les questions sur l’implantationdes ´oliennes a terre comme en e ` mer ne cessent de croˆ ıtre. Ce sujet ´tant d’actualit´, nous avons e e choisi de nous pencher sur le th`me de l’environnement et du e progr`s et d’´tudier cette nouvelle ´nergie qu’est l’´olienne. e e e e Toutefois, nous avons pr´f´r´ rapporter ce sujet a notre lyc´e eee ` e plutˆt que d’´tudier les ´oliennes en g´n´ral. En effet il nous o e e e e semblait plusint´ressant de limiter le cadre d’´tude. e e Ainsi, a travers ce TPE, nous allons essayer de r´pondre a la ` e ` probl´matique : e Est-il possible d’alimenter notre lyc´e en ´lectricit´ en utilisant e e e l’´nergie ´olienne ? e e Pour cela, notre TPE va d´crire tous les composants majeurs e qui constituent l’´olienne. De mˆme, nous allons ´tudier les cone e e traintes d’implantation des ´oliennes etnotamment celles qui e sont pr´sentes au lyc´e. Aussi nous allons r´aliser une ´xperience e e e e de g´n´ration d’´lectricit´ par l’´olienne. A l’aide de la maquette e e e e e que nous allons cr´er, nous exploiterons les r´sultats sous forme e e de calcul, par comparaison avec un mod`le physique. Puis nous e conclurons sur notre probl´matique. e

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Description du fonctionnement d’une´olienne e

Dans cette partie, nous allons tenter d’expliquer le fonctionnement g´n´ral d’une ´olienne. Toutefois, il ne s’agit en aucun e e e cas de rentrer dans des consid´rations m´caniques avanc´es. Le e e e but est uniquement de comprendre grossi`rement le m´canisme e e global, les contraintes mises en jeu pour pouvoir par la suite r´aliser un mod`le r´duit et r´pondre a la probl´matique. e e ee ` e 1.1 Historique Rapide

Au sens strict du terme, une ´olienne est une machine qui e utilise la force motrice du vent. Les premi`res ´oliennes datent e e de l’Antiquit´. Il s’agissait alors de moulins a vent tr`s sime ` e ples. L’´nergie du vent ´tait directement reconvertie en ´nergie e e e m´canique pour moudre du grain ou pomper de l’eau par exe ˆ emple. Au cours du Moyen Age, ce type demoulin ` vent s’est a r´pandu en Europe. L’utilisation d’´oliennes pour produire de e e l’´lectricit´ date de la fin du XIX`me si`cle. e e e e On attribue au danois Poul La Cour les premi`res ´oliennes e e industrielles capables de produire en masse de l’´lectricit´. e e 1.2 Composition et m´canisme des ´oliennes e e

On distingue essentiellement deux types d’´oliennes. Il s’agit e des...
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