Physique Chimie en 3ème

1. Présentation d'une éolienne

Une éolienne est constituée d'un mât (1) sur lequel est fixé une nacelle (2) comportant une turbine (3) entrainée en rotation par le vent. Au sommet de cette nacelle se trouve une girouette (4) et un anémomètre (5). La girouette permet à l'éolienne de toujours s'orienter face au vent. L'anèmomètre mesure la vitesse du vent, et provoque l'arrêt automatique de l'éolienne si le vent devient excessif. A l'intérieur de la nacelle, nous trouvons l'alternateur (6) qui produit l'électricité.

Un alternateur ne devient efficace que si sa vitesse de rotation est grande. On a donc placé un système d'engrenage (7) permettant d'obtenir une vitesse de rotation de l'alternateur plus grande que celle de la turbine. La video ci-contre permet d'améliorer la compréhension du mécanisme en montrant les différents éléments en mouvement. Cette video nécessite le "plugin VLC MEDIA PLAYER".
Un frein à disque (8) permet de stopper l'éolienne, en cas de danger, ou simplement lorsque des opérations de maintenance sont nécessaires.
Non représenté sur les images, un transformateur situé au pied du mât, permet le raccordement de l'alternateur aux lignes haute tension du réseau de distribution d'électricité.
Afin de réduire les risques de collision avec les avions, un feu à éclats a été placé au sommet des éoliennes.

2. Bilan énergétique d'une éolienne

Lorsqu'une masse d'air se déplace, on dit qu'elle possède de l'énergie cinétique. Cette énergie cinétique est transformée par la turbine, en énergie mécanique (rotation d'un axe). Finalement l'énergie mécanique est transformée par l'alternateur en énergie électrique, ce qui est résumé par le schéma suivant :

3. Eléments de réflexion

1. Quels sont les intérêts à utiliser le vent comme source d'énergie ?
2. La production électrique est-elle adaptable à la consommation des clients ?
3. Les éoliennes apporte t-elles des nuisances ?