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| | Eoliennes > Dossier technique > Calcul d’une éolienne > La densité de puissance > La puissance du vent |
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L’énergie récupérée et la loi de Betz
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Comme expliqué à la page sur
l'énergie du vent ,
le potentiel d'énergie par seconde varie
proportionnellement avec cube de la vitesse du vent (puissance 3 ) et la densité de l'air
(son poids par unité de volume).
Nous pouvons maintenant combiner tout ce que nous avons appris jusqu'ici en
multipliant la
puissance de chaque vitesse de vent par la probabilité de l'occurrence de
cette vitesse selon le graphe de
Weibull , ce qui nous permet de calculer la distribution de
l'énergie éolienne à des vitesses de vent différentes, distribution appelée aussi la densité
de puissance.
Notez que la distribution de Weibull change de forme par rapport à celle de la page
précédente du fait que ce sont les vents forts qui contiennent le plus d'énergie.
De la densité de puissance à la puissance de sortie
Ce graphe a été tracé en utilisant le
programme de calcul de la puissance produite par une
éolienne . La zone au-dessous de la courbe grise (jusqu'à l'axe horizontal en bas) nous
indique la quantité de puissance éolienne par mètre carré de flux d'air que nous pouvons
espérer obtenir sur le site en question. Dans ce cas, nous avons une vitesse moyenne de
vent de 7 m/s et un paramètre de forme k=2 ce qui correspond à une puissance éolienne
de 402 W/m 2 . Vous devez remarquer que cette puissance est presque le double de celle
obtenue lorsque le vent souffle constamment à sa vitesse moyenne.
Le graphe consiste en un certain nombre de colonnes verticales, une pour chaque
intervalle de 0,1 m/s de vitesse de vent. La hauteur de chaque colonne correspond à la
puissance (watts par mètre carré) avec laquelle cette vitesse de vent particulière contribue
à la puissance totale de sortie par mètre carré. La zone au-dessous de la courbe bleue
indique la puissance théoriquement convertible en puissance mécanique (c.-à-d. 16/27 de
la puissance totale du vent, selon la
loi de Betz ). L'entière zone au-dessus de la courbe
rouge, nous indique la puissance que produira une éolienne sur le site en question. Nous
apprendrons comment faire ce calcul lorsque nous arriverons à la page sur les
courbes de
puissance.
Lire le message du graphe
Le point le plus important à noter est que c'est à des vitesses de vent supérieures à la
vitesse moyenne sur le site en question que l'on trouve la plus grande partie de l'énergie
éolienne récupérable.
Ce fait n'est pas aussi surprenant qu'il ne paraît étant donné que nous savons déjà que le
vent a un
contenu énergétique beaucoup plus élevé à des vitesses de vent fortes qu'à des
vitesses faibles.
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