Le parc éolien de Leury – Partie 2

Etude cinématique

Ce TP est interactif. Cliquez sur les mots en bleu pour accéder à des ressources en ligne.
Document de synthèse à télécharger en cliquant ici.

1 – De la conception à la réalisation
La société VENSYS a été retenu pour la réalisation du parc éolien. Cliquez ici pour découvrir l’univers de cette société.
Construction d’une éolienne : Vidéo

2 – Découverte des machine installées sur le site
Le parc éolien est constitué de quatre machine Vensys 120
Après avoir pris connaissance des données techniques de ces machines en cliquant ici, répondre au groupe de questions suivantes :

Q1 – Quel est le modèle d’éolienne qui s’apparente le plus de celles installées dans le parc éolien de Leury ? Pourquoi ?

Eolienne A
Eolienne B


Q2 – A l’aide de la brochure générale de la société VENSYS, Complétez sur votre document de synthèse les nomenclatures des principaux organes des machines installées dans le parc éolien de Leury.

Plateforme d’une machine Vensys 130
Refroidissement du générateur sur une machine Vensys 130

Quels sont les avantages du générateur de cette éolienne par rapport à une éolienne classique ?
……………………

Alternateur
Alternateur multipolaire

3 – Rendement du rotor

L’objectif de cette partie consiste à vérifier que le rendement des éoliennes installées sur le parc éolien de Leury est conforme à la limite de Betz : le rendement du rotor d’une éolienne ne peut pas dépasser 59,3 %, qui constitue la limite de Betz.

Q3 – Rechercher l’altitude du lieu où sont implantés les éoliennes sur la carte topographique de l’Aisne.
Cliquez sur la carte pour ouvrir la carte topographique.

Carte topographique

Réponse : Altitude du plateau ou est installé le parc éolien de Leury : …………….

Le tableau ci-dessous donne les caractéristiques de l’atmosphère en fonction de l’altitude.

Caractéristiques de l’atmosphère

(Rappel : 0°Celsius = -273°Kelvin)

Pour information : le nombre volumique, également appelée densité numérique ou densité particulaire, est le nombre d’objets (molécules, particules, cristaux, ondes sonores, galaxies, etc.) par unité de volume.

Q4 – A partir du tableau des caractéristiques de l’atmosphère et des résultats trouvés dans la partie 1 déterminer la masse volumique de l’air à l’altitude de l’axe du rotor ?

Courbe P=f(v) d’une éolienne Vensys 120

Q5 – A partir de quelle vitesse du vent exprimée en [km/h]la puissance de l’éolienne est elle maximale ?

La loi de Betz appliquée à une éolienne s’exprime par la formule :

Q6 – Déterminer pour la vitesse du vent trouvé à la question précédente le rendement du rotor en [%].

Lorsque la vitesse du vent atteint 22 m/s, l’éolienne se met en sécurité (Les pales se mettent en rideau et le rotor cesse de tourner).

Q7 – Quel est le rendement du rotor exprimé en [%] juste avant que celle-ci se mette en sécurité ?

Q8 – Les éoliennes installés sur le plateau de Leury respectent t’elles la limite de Betz?

4 – Vitesse de bout de pale

L’objectif de cette partie consiste à vérifier que la longueur des pâles est bien dimensionnée.

Le système de régulation de puissance de l’éolienne permet de modifier le pas des pales de sorte à ce que la vitesse de rotation nominale du rotor ne dépasse pas 12.75tr/min.

Q9 – Exprimer la vitesse de rotation du rotor en [rad/s]

Q10 – Déterminer la vitesse d’un point situé en bout de pâle en [m/s]

Q11 – Comparer cette vitesse à la vitesse du son, puis conclure.

Licence Creative Commons
Le parc éolien de Leury de Michel DEVILLE est mis à disposition selon les termes de la licence Creative Commons Attribution – Pas d’Utilisation Commerciale – Partage dans les Mêmes Conditions 4.0 International.