Le vent est généré par le rechauffement de la surface de la terre par le soleil. Toutefois, ce rechauffement est inégalement réparti selon les heures de la journée, les régions proches des cours d'eau et les zones couvertes de nuage se réchauffent moins vite. Lorsque la température augmente, une zone de basse pression s'installe et l'air adjacent de la zone de haute pression débite dans la zone de basse pression créant ainsi le vent. La vitesse du vent, comme les radiations solaires, varie selon les saisons et par conséquent les valeurs annuelles de la vitesse du vent sont nécessaires.
De manière générale, il est reconnu que la valeur moyenne annuelle de la vitesse de plus de 18 km/h (5m/s) est le minimum requis à considérer pour un système éolien autonome viable. C'est pour cette raison que les côtes est et ouest nord Américaines, le grand nord et les prairies du sud constituent les endroits prometteurs pour l'utilisation de système éolien primaire. En dehors de ces endroits, l'éolienne est combinée aux systèmes photovoltaïques ou aux génératrices conventionnelles pour réduire la consommation d'essence dans les applications hybrides.
CARTE CANADIENNE DE VENT
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| Rares sont les jours sans vent, ce vent peut excéder le double de la vitesse médian annuelle et peut constamment atteindre 75 % de la moyenne. |
| L'énergie produite par l'éolienne |
Il existe une différence entre l'énergie disponible dans le vent et l'énergie produite par l'éolienne. Pendant que la limite théorique de l'énergie pouvant être produite par un système éolien est d'environ 59%, laquelle est référée comme étant la limite de Betz, une éolienne qui est optimisée en fonction des conditions d'un site sera opérationnelle avec une efficacité d'environ 25%.
La puissance produite par une éolienne s'exprime en kilowatt (kW) et peut être prédéterminée, dépendamment de la vitesse du vent. Étant donné, les variantes définies par les manufacturiers, les éoliennes se comparent mieux de par leur énergie produite (kWh par mois) en fonction de la vitesse du vent.
L'énergie disponible dans le vent et l'énergie produite par une éolienne peuvent être calculées. Le tableau suivant suggère la moyenne d'énergie pouvant être produite par une éolienne selon le diamètre de la zone balayée par les pales et différentes vitesses moyennes du vent.
Puissances moyennes produites (kW)
Surface balayée
(m 2 ) |
Diamètre
(m) |
Vitesse moyenne (m/s)
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1 |
1.1 |
0.019 |
0.063 |
0.150 |
0.292 |
4 |
2.3 |
0.075 |
0.253 |
0.599 |
1.170 |
10 |
3.6 |
0.187 |
0.632 |
1.520 |
2.920 |
40 |
7.1 |
0.749 |
2.530 |
5.990 |
11.700 |
100 |
11.83 |
1.870 |
6.322 |
15.011 |
29.211 |
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| Quels sont les facteurs qui influencent la performance des éoliennes? |
En plus du diamètre de la zone balayée par les pales et de la vitesse du vent, il y a trois autres facteurs pouvant affecter la performance de l'éolienne.
La hauteur - Sur les terrains non accidentés, la vitesse du vent augmente de 12% chaque fois que la distance entre le rotor de l'éolienne et la surface du terrain est doublée. Au Canada, les statisques météorologiques sur le vent communiqués par les bureaux locaux sont standards à 10 m au-dessus du sol.
Caractéristiques du sol - La rugosité du terrain c'est-à-dire sa surface, ses contours, la présence de bâtiments, d'arbres, de buissons et des montagnes, affectent localement la vitesse du vent. À cause de l'effet actuel des conditions locales, il est préférable de mesurer la vitesse du vent sur le site pendant une année avant de déterminer la faisabilité du projet. Rarement, le côté sous le vent de la montagne sera d'endroit idéal pour installer une éolienne.
La température de l'air - Plus l'air est frais, plus il est dense et l'air dense augmente la puissance produite par les éoliennes. La puissance produite d'une éolienne augmentera de près de 16% si la température chute de +20°C à -20°C à une vitesse quelconque.
Distance de l'éolienne au point d'utilisation - Rare sont les installation où l'éolienne est très près du point d'utilisation, par conséquent, le problème du transport d'électricité se pose. Plusieurs systèmes éoliens fonctionnent en courant alternatif qui peut être converti en courant continu pour être utilisé avec des batteries. Cependant, un système éolien produisant du courant continu pourra s'avérer plus cher compte tenu du diamètre des câbles. La première option serait l'usage d'un système éolien à courant alternatif et convertir le courant CA produit en courant conctinu CC qui sera emmagasiné dans un ensemble de batteries.
Conversions :
1 km/h = 0.28 m/s
1 m/s = 3.6 km/h
1 Mph = 1.6km/h
| Informations supplémentaires |
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