Comment produire de l'énergie verte

Technologie Niveau 4ème

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ctiv

ité N

°6 ACTIVITÉ N°6Sources et conversion d’énergie

Énergie Éolienne

Une éolienne est un capteur de vent dont la force (énergie cinétique) actionne les pales d’un rotor. L’énergie mécanique produite par la rotation des pales est transformée en énergie électrique. L’éolienne se compose d’un mât (de 10 à 100 m de haut) sur lequel

est installée une nacelle renfermant la génératrice électrique qui est entraînée par un rotor de 2 ou 3 pales mesurant entre 5 et 80 m de diamètre. Une éolienne de forte puissance nécessite de solides fondations. Sa durée de vie est de 20 ans environ

Complétez le schéma:

Énergie Énergie

Constitution d’une éolienne

Complétez la nomenclature:

1-2- moyeu.3- arbre de transmission (lent)4-5- frein à disque6- arbre rapide7-8- système de commande9- système d’orientation.10-

Quelle est la puissance maximal produite par une éolienne ?

Combien faudrait-il d’éoliennes pour remplacer un seul réacteur nucléaire ?

éolienne électrique

Énergie éolienne = Énergie cinétique du vent

pale

multiplicateur

génératrice

mât

La puissance maximale produite par une éolienne est de 5 MW

Un réacteur nucléaire c'est 1400 MW, donc il faudrait 1400/5 = 280 éoliennes pour remplacer un réacteur nucléaire.

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ctivité N°6

1. Étude du rotor:

De quoi est-il constitué ?

Complétez le schéma:

Énergie Énergie

2. Étude du multiplicateur:

Quel est sa fonction ?

Complétez le schéma

2/4

ROTOR

Multiplicateurtr/mintr/min

Un rotor est constitué de :- un moyeu- 1 à 3 palesLes pales sont fixées sur un moyeu. le moyeu permet defixer le rotor à la nacelle.

éolienne mécanique

Le multiplicateur permet de multiplier la vitesse de rotation de l'arbre primaire pour la transmettre à l'arbre secondaire.L'arbre (axe) primaire est entraîné par le rotor et l'arbre secondaire entraînera la génératrice.

20 2000X 100

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3. Étude de la génératrice:Quel est son rôle ?

De quoi est-il constitué ? (Aidez vous d’Internet...)

Complétez le schéma:

Énergie Énergie

4. Synthèse de l’étude d’une éolienne:

Complétez le schéma

Génératrice

Le rôle de la génératrice et de produire de l'énergie électrique à partir de l'énergie mécanique.

La génératrice est composée d'une partie fixe, le stator et d'une partie mobile, le rotor.La rotation du rotor induit un champ électromagnétique qui permet d'induire à son tour un courant électrique dans les bobines du stator.

mécanique électrique

Rotor Multiplicateur Génératrice

Utiliser

Foyers

CONVERTIR TRANSMETTRE CONVERTIR

éolienne mécanique électrique

IMPORTANT !!!

Énergie hydraulique = Énergie cinétique de l'eau

Énergie éolienne = Énergie cinétique du vent

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ctivité N°6

Étude virtuelle de la maquette d’éolienne: A l’aide de la représentation virtuelle de la maquette dans l’espace techno de votre poste informatique, complète la nomenclature ci-dessous:

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N° Désignation

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Quel est le principal élèment manquant entre cette maquette et une véritable éolienne ?

Complètez le schéma:

Quelques notions d’électricité:La puissance est la quantité d’énergie par unité de temps fournie par un système à un autre.La puissance s’exprime en Watt.

Sa formule est : P = U x I U étant la tension exprimée en Volt

I étant l’intensité exprimée en Ampère.

Utilisez les commandes: et

Socle

Mât

Empennage

Flan droit

Flan gauche

Hélice (rotor)

Alternateur

Module régulateur

éolienne mécanique électrique

L'élement principal manquant sur cette maquette par rapport à une véritable éolienne c'est le multiplicateur.

Hélice Alternateur