Éclairage

Conception d'une centrale éolienne pour une chaufferie. Moteurs éoliens et éoliennes. E.M. Fatev. livres éoliennes éoliennes capteurs solaires panneaux solaires Autres diplômes dans la matière Physique

Cette section de notre bibliothèque rassemble des livres et articles consacrés à l'énergie éolienne. Si vous disposez de documents qui ne sont pas présentés ici, veuillez les envoyer pour publication dans notre bibliothèque.

« Une énergie inépuisable. Livre 1. Générateurs d'énergie éolienne"

Éd. Université nationale aérospatiale, Kharkov, 2003, format - .djvu.

V.S.Krivtsov, A.M.Oleinikov, A.I.Yakovlev. « Une énergie inépuisable. Livre 2. L'énergie éolienne"

Éd. Université nationale aérospatiale, Kharkov, 2004, format - .pdf.

Considéré processus physiques conversion d'énergie dans les éoliennes et les générateurs électriques. Des exemples et des résultats de calculs aérodynamiques, de résistance et électromagnétiques sont donnés, qui sont comparés aux données expérimentales. Les conceptions des centrales éoliennes et des générateurs sont décrites, leur caractéristiques de performance et les systèmes de réglementation.

Ya.I.Shefter, I.V.Rozhdestvensky. « A l'inventeur sur les moteurs et les éoliennes »

Éd. Ministère de l'Agriculture de l'URSS, Moscou, 1967, format - .djvu.

Les auteurs du livre ont passé plusieurs années à analyser des propositions et des solutions pour la création de centrales éoliennes. Le livre fournit de brèves informations sur l'énergie éolienne et les principes de fonctionnement des principaux systèmes éoliens sous une forme concise et accessible, systématise les principales propositions des inventeurs et décrit les conceptions des éoliennes produites en Union soviétique.

V.P. Kharitonov. "Centrales éoliennes autonomes"

Éd. Académie des sciences agricoles, Moscou, 2006, format - .djvu.

Une description et les caractéristiques des centrales éoliennes autonomes (WPP) conçues pour le pompage et le dessalement de l'eau, l'alimentation électrique, la production de chaleur et à d'autres fins sont données. Les résultats d'études théoriques d'éoliennes à palettes en débit d'air variable et des recommandations pour optimiser leur agrégation avec les charges sont présentés. divers types. L'expérience dans le développement d'une série de générateurs pour éoliennes et de systèmes d'excitation pour celles-ci est reflétée. Une analyse des conditions de vent a été réalisée avec des recommandations pour le choix des emplacements des éoliennes. Les indicateurs économiques des éoliennes de différentes tailles sont analysés.

B.B. Kazhinsky. «La centrale éolienne la plus simple KD-2»

Éd. DOSARM, Moscou, 1949, format - .djvu.

Cette brochure décrit l'éolienne la plus simple pouvant être fabriquée à la maison.

Kargiev V.M., Martirosov S.N., Murugov V.P., Pinov A.B., Sokolsky A.K., Kharitonov V.P. "L'ÉNERGIE ÉOLIENNE. Lignes directrices pour l'utilisation d'éoliennes de petite et moyenne taille".

Maison d'édition "Intersolarcenter", Moscou, 2001.

Ce guide a été préparé par le centre russe d'énergie solaire Intersolarcenter dans le cadre du projet ORET (Organisation pour la promotion des technologies énergétiques) à partir de matériaux proposés par l'agence de recherche ETSU (Royaume-Uni), partenaire ORET d'Intersolarcenter.

«Types d'éoliennes. Nouveaux designs et solutions techniques"

Les concepteurs d'éoliennes existants, ainsi que les projets proposés, placent l'énergie éolienne hors compétition en termes d'originalité. solutions techniques par rapport à tous les autres mini-complexes énergétiques fonctionnant à partir de sources d’énergie renouvelables.

E.M. Fatev. "Moteurs éoliens et éoliennes"

Éd. OGIZ-SELKHOZGIZ, Moscou, 1948

Le livre contient de nombreux documents théoriques sur le vent, ses caractéristiques, les types d'éoliennes et les méthodes de calcul de leur puissance.

Birladyan A.S. "Moteurs éoliens pour éoliennes"

Format.pdf.

L'article aborde le problème du choix d'une éolienne pour les installations éoliennes-électriques. Par
la comparaison des indicateurs et des caractéristiques des éoliennes montre que pour les modes et vitesses de vent existants sur le territoire de la République de Moldavie, il est nécessaire d'utiliser des éoliennes à faible vitesse (multipales) de la classe des ailes.

Strickland, MD, E.B. Arnett, W.P. Erickson, D.H. Johnson, G.D. Johnson, M.L., Morrison, J.A. Shaffer, W. Warren-Hicks. "GUIDE COMPLET POUR L'ÉTUDE DES INTERACTIONS ÉOLIENNE/FAUNE".

Collaboration nationale de coordination de l'énergie éolienne, 2011, sur langue anglaise, format - .pdf.

Ce document est destiné à fournir des orientations aux personnes impliquées dans la conception et la construction d'éoliennes ou dans l'étude de l'interaction de telles installations avec l'environnement.

"L'énergie éolienne. Un guide pour les petites et moyennes entreprises".

Éd. Commission européenne, 2001, en anglais. langue, format - .pdf.

L'objectif de cette publication est d'aider à comprendre les facteurs influençant la décision d'utiliser l'énergie éolienne et d'encourager le développement d'installations éoliennes de petite et moyenne taille. personnes et les petites et moyennes entreprises.

M : Maison d'édition d'État de littérature agricole, 1948. - 544 pp. Sommaire.
Introduction.
Développement éolien.
Application des moteurs éoliens en agriculture.
Éoliennes.
Brèves informations sur l'aérodynamique.
Air sur ses propriétés.
Équation de continuité. L'équation de Bernoulli.
Le concept de mouvement vortex.
Viscosité.
Loi de similarité. Critères de similarité.
Couche limite et turbulence.
Concepts de base de l'aérodynamique expérimentale.
Axes de coordonnées et coefficients aérodynamiques.
Détermination des coefficients aérodynamiques. Le polaire de Lilienthal.
Traînée inductive de l'aile.
Théorème de N. E. Joukovski sur la force de portance d'une aile.
Transition d'une envergure à une autre.
Systèmes d'éoliennes.
Classification des éoliennes selon le principe de leur fonctionnement.
Avantages et inconvénients des différents systèmes d'éoliennes.
La théorie d'un moulin à vent idéal.
Théorie classique d'un moulin à vent idéal.
La théorie d'un moulin à vent idéal par le Prof. G. Kh. Sabinine.
Théorie d'un vrai moulin à vent par le Prof. G. X. Sabinina.
Le travail des pales élémentaires des éoliennes. La première équation de connexion.
Deuxième équation de couplage.
Le couple et la puissance de l'ensemble du moulin à vent.
Pertes des éoliennes.
Calcul aérodynamique d'une éolienne.
Calcul des caractéristiques des éoliennes.
Profilés Espero et leur construction.
Caractéristiques expérimentales des éoliennes.
Méthode d'obtention de caractéristiques expérimentales.
Caractéristiques aérodynamiques des éoliennes.
Test expérimental de la théorie des éoliennes.
Essais expérimentaux d'éoliennes.
Équipement de tour pour tester les éoliennes.
Correspondance entre les caractéristiques de l'éolienne et sa puissance.
Installer des éoliennes dans le vent.
Installé à l'aide de la queue.
Installé avec Windows.
Charters avec emplacement de l'éolienne derrière la tour.
Réguler la vitesse et la puissance des éoliennes.
Régulation en déplaçant l'éolienne hors du vent.
Régulation en réduisant la surface des ailes.
Régulation en tournant la lame ou une partie de celle-ci autour de l'axe de pivotement.
Régulation des freins pneumatiques.
Conceptions d'éoliennes.
Éoliennes multipales.
Moteurs éoliens à grande vitesse (petites pales).
Poids des éoliennes.
Calcul de la résistance des éoliennes.
Charges de vent sur les ailes et calcul de leur résistance.
Charge de vent sur la queue et régulation de la pelle latérale.
Calcul de la hauteur de chute de l'éolienne.
Moment gyroscopique de la roue éolienne.
Tours d'éoliennes.
Centrales éoliennes.
Le vent comme source d'énergie.
Le concept de l'origine du vent.
Les principales grandeurs caractérisant le vent du point de vue énergétique.
L'énergie éolienne.
Stockage de l'énergie éolienne.
Caractéristiques des éoliennes.
Caractéristiques de performance des éoliennes et des pompes à piston.
Exploitation d'éoliennes avec pompes centrifuges.
Exploitation d'éoliennes à meules et de machines agricoles.
Installations de pompes éoliennes.
Installations de pompage éolien pour l'approvisionnement en eau.
Réservoirs d'eau et châteaux d'eau pour pompes éoliennes.
Conceptions typiques d’installations de pompes éoliennes.
Expérience dans l'exploitation de pompes éoliennes pour l'approvisionnement en eau dans l'agriculture.
Installations d'irrigation éolienne.
Moulins à vent.
Types de moulins à vent.
Spécifications techniques Moulins à vent.
Augmenter la puissance des anciens moulins à vent.
nouveau type de moulins à vent.
Caractéristiques opérationnelles des éoliennes.
Centrales éoliennes.
Types de générateurs pour travailler avec des éoliennes et des régulateurs de tension.
Unités de recharge éolienne.
Centrales éoliennes de petite puissance.
Exploitation parallèle de centrales éoliennes dans un réseau commun avec de grandes centrales thermiques et hydroélectriques.
Test expérimental du fonctionnement du VES en parallèle du réseau.
Centrales électriques puissantes pour un fonctionnement parallèle dans le réseau.
Brèves informations sur les centrales éoliennes étrangères.
Brèves informations sur l'installation, la réparation et l'entretien des éoliennes.
Installation d'éoliennes de faible puissance de 1 à 15 CV. Avec.
À propos de l'entretien et de la réparation des éoliennes.
Précautions de sécurité lors de l'installation et de la maintenance des éoliennes.
Bibliographie.

E.M. Fatev.

1. Développement de l’usage de l’éolien
2. Application des éoliennes en agriculture

PREMIÈRE PARTIE MOTEURS ÉOLIENS
Chapitre I. Brèves informations sur l'aérodynamique

3. L'air et ses propriétés
4. Équation de continuité. L'équation de Bernoulli
5 Le concept de mouvement vortex

6. Viscosité


7. Loi de similarité. Critères de similarité
8. Couche limite et turbulence

Chapitre II. Concepts de base de l'aérodynamique expérimentale

9. Axes de coordonnées et coefficients aérodynamiques
10. Détermination des coefficients aérodynamiques. Polaire de Lilienthal
11. Traînée inductive de l'aile
12. Théorème de N. E. Joukovski sur la force de portance de l'aile
13. Transition d'une envergure à une autre

Chapitre III. Systèmes d'éoliennes

14. Classification des éoliennes selon le principe de leur fonctionnement
15. Avantages et inconvénients des différents systèmes d'éoliennes

Chapitre IV. Théorie idéale du moulin à vent

16. Théorie classique d'un moulin à vent idéal
17. La théorie d'un moulin à vent idéal prof. G. X. Sabinina

Chapitre V. La théorie d'un vrai moulin à vent prof. G. X. Sabinina

18. Le travail des pales élémentaires des éoliennes. Première équation de connexion
19. Deuxième équation de connexion
20. Couple et puissance de l'ensemble de l'éolienne
21. Pertes éoliennes
22. Calcul aérodynamique de la roue éolienne
23. Calcul des caractéristiques des éoliennes
24. Profilés Espero et leur construction

Chapitre VI. Caractéristiques expérimentales des éoliennes

25. Méthode d'obtention des caractéristiques expérimentales
26. Caractéristiques aérodynamiques des éoliennes
27. Test expérimental de la théorie des éoliennes

Chapitre VII. Tests expérimentaux d'éoliennes

28. Équipement de tour pour tester les éoliennes
29. Correspondance entre les caractéristiques de l'éolienne et ses modèles

Chapitre VIII. Installer des éoliennes face au vent

30. Installation à l'aide d'une queue
31. Installé avec Windows
32. Installé en plaçant la roue éolienne derrière la tour

Chapitre IX. Réguler la vitesse et la puissance des éoliennes

33. Régulation en déplaçant l'éolienne hors du vent
34. Régulation en réduisant la surface des ailes
35. Régulation en tournant la lame ou une partie de celle-ci autour de l'axe de pivotement
36. Réglage des freins pneumatiques

Chapitre X. Conceptions d'éoliennes

37. Éoliennes multipales
38. Moteurs éoliens à grande vitesse (à petites pales)
39. Poids des éoliennes

Chapitre XI. Calcul de la résistance des éoliennes

40. Charges de vent sur les ailes et calcul de leur résistance
41. Charge de vent sur le réglage de la pelle arrière et latérale
42. Calcul de la hauteur de chute de l'éolienne
43. Moment gyroscopique de la roue éolienne
44. Tours d'éoliennes

DEUXIÈME PARTIE INSTALLATIONS ÉOLIENNES
Chapitre XII. Le vent comme source d'énergie

45. Le concept de l'origine du vent
46. ​​​​​​Grandeurs de base caractérisant le vent du point de vue énergétique
47. L'énergie éolienne
48. Stockage de l'énergie éolienne

Chapitre XIII. Caractéristiques des éoliennes

49. Caractéristiques de performance des éoliennes et des pompes à piston
50. Fonctionnement d'éoliennes avec pompes centrifuges
51. Exploitation d'éoliennes à meules et de machines agricoles

Chapitre XIV. Installation de pompe éolienne

52. Installations de pompage éolien pour l'approvisionnement en eau
53. Réservoirs d'eau et châteaux d'eau pour installations de pompage éolien
54. Conceptions typiques d'installations de pompes éoliennes
55. Expérience dans l'exploitation de pompes éoliennes pour l'approvisionnement en eau dans l'agriculture
56. Installations d'irrigation éolienne

Chapitre XV. Moulins à vent

57. Types de moulins à vent
58. Caractéristiques techniques des éoliennes
59. Augmenter la puissance des vieux moulins à vent
60. Nouveau type de moulins à vent
61. Caractéristiques opérationnelles des éoliennes

Chapitre XVI. Centrales éoliennes

62. Types de générateurs pour travailler avec des éoliennes et des régulateurs de tension
63. Unités de recharge éolienne
64. Centrales éoliennes de faible puissance
65. Exploitation parallèle de centrales éoliennes dans un réseau commun avec de grandes centrales thermiques et hydroélectriques
66. Test expérimental du fonctionnement du parc éolien en parallèle du réseau
67. Centrales électriques puissantes pour un fonctionnement parallèle dans le réseau.
68. Brèves informations sur les centrales éoliennes étrangères.

Chapitre XVII. Brèves informations sur l'installation, la réparation et l'entretien des éoliennes

69. Installation d'éoliennes de faible puissance de 1 à 15 CV. Avec
70. À propos de l'entretien et de la réparation des éoliennes
71. Précautions de sécurité lors de l'installation et de l'entretien des éoliennes

Moulin avec support

« Les moulins sur tréteaux, appelés moulins allemands, sont apparus jusqu'au milieu du XVIe siècle. les seuls connus. De fortes tempêtes pourraient renverser un tel moulin ainsi que sa charpente. Au milieu du XVIe siècle, un Flamand trouva le moyen de rendre impossible ce renversement du moulin. Dans le moulin, il ne rendit mobile que le toit, et pour faire tourner les ailes au vent, il fallait tourner uniquement le toit, tandis que le bâtiment du moulin lui-même était solidement fixé au sol.(K. Marx. « Machines : l'application des forces naturelles et de la science »).

Le poids du broyeur à portique était limité car il devait être tourné à la main. Sa productivité était donc limitée. Les moulins améliorés ont été nommés tente.

Méthodes modernes de production d'électricité à partir de l'énergie éolienne

Les éoliennes modernes fonctionnent à des vitesses de vent comprises entre 3-4 m/s et 25 m/s.

La conception la plus largement utilisée dans le monde est une éolienne à trois pales et à axe de rotation horizontal, bien que l'on trouve également dans certains endroits des éoliennes à deux pales. Il y a eu des tentatives pour construire des éoliennes de conception dite orthogonale, c'est-à-dire avec un axe de rotation vertical. On pense qu’ils présentent l’avantage d’une vitesse de vent très faible requise pour démarrer l’éolienne. le problème principal ces générateurs - un mécanisme de freinage. À cause de cela et de quelques autres problèmes techniques les éoliennes orthogonales n'ont pas été distribuées de manière pratique dans l'industrie de l'énergie éolienne.

Les zones côtières sont considérées comme les endroits les plus prometteurs pour la production d’énergie éolienne. En mer, à une distance de 10 à 12 km de la côte (et parfois plus loin), des parcs éoliens offshore sont construits. Les tours d'éoliennes sont installées sur des fondations constituées de pieux enfoncés jusqu'à 30 mètres de profondeur.

D’autres types de fondations sous-marines, ainsi que des fondations flottantes, peuvent être utilisées. Le premier prototype d'éolienne flottante a été construit par H Technologies BV en décembre 2007. L'éolienne de 80 kW est installée sur une plate-forme flottante à 10,6 milles marins au large des côtes du sud de l'Italie, dans une zone maritime de 108 mètres de profondeur.

Utilisation de l'énergie éolienne

En 2007, 61% des installés centrales éoliennes, en Amérique du Nord 20 %, en Asie 17 %.

Un pays 2005, MW 2006, MW 2007, MW 2008 MW.
Etats-Unis 9149 11603 16818 25170
Allemagne 18428 20622 22247 23903
Espagne 10028 11615 15145 16754
Chine 1260 2405 6050 12210
Inde 4430 6270 7580 9645
Italie 1718 2123 2726 3736
Grande Bretagne 1353 1962 2389 3241
France 757 1567 2454 3404
Danemark 3122 3136 3125 3180
le Portugal 1022 1716 2150 2862
Canada 683 1451 1846 2369
Pays-Bas 1224 1558 1746 2225
Japon 1040 1394 1538 1880
Australie 579 817 817,3 1306
Suède 510 571 788 1021
Irlande 496 746 805 1002
L'Autriche 819 965 982 995
Grèce 573 746 871 985
Norvège 270 325 333 428
Brésil 29 237 247,1 341
Belgique 167,4 194 287 -
Pologne 73 153 276 472
Turquie 20,1 50 146 433
Egypte 145 230 310 365
tchèque 29,5 54 116 -
Finlande 82 86 110 -
Ukraine 77,3 86 89 -
Bulgarie 14 36 70 -
Hongrie 17,5 61 65 -
L'Iran 23 48 66 85
Estonie 33 32 58 -
Lituanie 7 48 50 -
Luxembourg 35,3 35 35 -
Argentine 26,8 27,8 29 29
Lettonie 27 27 27 -
Russie 14 15,5 16,5 -

Tableau : Capacités totales installées, MW, par pays, 2005-2007 Données de l’Association européenne de l’énergie éolienne et du GWEC.

1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 prévisions 2009 prévisions 2010
7475 9663 13696 18039 24320 31164 39290 47686 59004 73904 93849 120791 140000 170000

Tableau : Capacité totale installée, MW et prévisions WWEA jusqu’en 2010.

En 2007, plus de 20 % de l'électricité du Danemark provenait de l'énergie éolienne.

L'énergie éolienne en Russie

Le potentiel technique de l’énergie éolienne russe est estimé à plus de 50 000 milliards de kWh/an. Le potentiel économique est d'environ 260 milliards de kWh/an, soit environ 30 % de la production d'électricité de toutes les centrales électriques de Russie.

La capacité installée des centrales éoliennes dans le pays en 2006 était d'environ 15 MW.

L'une des plus grandes centrales éoliennes de Russie (5,1 MW) est située près du village de Kulikovo, district de Zelenograd, région de Kaliningrad. Sa production annuelle moyenne est d'environ 6 millions de kWh.

Un exemple réussi de réalisation des capacités des éoliennes dans des contextes complexes conditions climatiques est une centrale éolienne-diesel située à Cape Set-Navolok.

La construction d'un parc éolien offshore d'une capacité de 50 MW a commencé dans la région de Kaliningrad. En 2007, ce projet a été gelé.

Comme exemple de réalisation du potentiel des territoires de la mer d'Azov, on peut citer le parc éolien de Novoazov, opérationnel en 2007 avec une capacité de 20,4 MW, installé sur la côte ukrainienne de la baie de Taganrog.

Le « Programme de développement de l'énergie éolienne de RAO UES de Russie » est en cours de mise en œuvre. Dans la première étape (-), les travaux ont commencé sur la création de complexes énergétiques multifonctionnels (MEC) basés sur des éoliennes et des moteurs à combustion interne. Dans un deuxième temps, un prototype MET sera créé dans le village de Tiksi - des éoliennes d'une capacité de 3 MW et des moteurs à combustion interne. Dans le cadre de la liquidation de RAO UES de Russie, tous les projets liés à l'énergie éolienne ont été transférés à la société RusHydro. Fin 2008, RusHydro a commencé à rechercher des sites prometteurs pour la construction de centrales éoliennes.

Perspectives

Les réserves d’énergie éolienne sont plus de cent fois supérieures aux réserves hydroélectriques de tous les fleuves de la planète.

L'Union européenne s'est fixé un objectif : d'ici 2010, installer 40 000 MW d'éoliennes et d'ici 2020 - 180 000 MW.

L’Agence internationale de l’énergie (AIE) prévoit que d’ici 2030, la demande en énergie éolienne atteindra 4 800 gigawatts.

Économie de l’énergie éolienne

Pales d'éoliennes sur un chantier de construction.

L'économie de carburant

Les éoliennes ne consomment pratiquement aucun combustible fossile. L'exploitation d'une éolienne de 1 MW sur 20 ans d'exploitation permet d'économiser environ 29 000 tonnes de charbon ou 92 000 barils de pétrole.

Coût de l'électricité

Le coût de l’électricité produite par les éoliennes dépend de la vitesse du vent.

À titre de comparaison : le coût de l’électricité produite dans les centrales électriques au charbon aux États-Unis est de 4,5 à 6 cents/kWh. Le coût moyen de l’électricité en Chine est de 4 cents/kWh.

Lorsque la capacité de production éolienne installée double, le coût de l’électricité produite diminue de 15 %. On s'attend à ce que le coût diminue encore de 35 à 40 % d'ici la fin de l'année. Au début des années 80, le coût de l'électricité éolienne aux États-Unis était de 0,38 $.

Selon les estimations du Global Wind Energy Council, d’ici 2050, l’énergie éolienne mondiale réduira les émissions annuelles de CO 2 de 1,5 milliard de tonnes.

Bruit

Les centrales éoliennes produisent deux types de bruit :

  • bruit mécanique (bruit des composants mécaniques et électriques)
  • bruit aérodynamique (bruit provenant de l'interaction du flux de vent avec les pales de l'installation)
Source de bruit Niveau de bruit, dB
Seuil de douleur de l'audition humaine 120
Le bruit des turbines des réacteurs à 250 m de distance 105
Bruit d'un marteau-piqueur à 7 m 95
Bruit d'un camion à une vitesse de 48 km/h à une distance de 100 m 65
Bruit de fond au bureau 60
Bruit d'une voiture de tourisme à une vitesse de 64 km/h 55
Bruit d'une éolienne à 350 m 35-45
Bruit de fond la nuit dans le village 20-40

A proximité immédiate de l'éolienne, au niveau de l'axe de la roue éolienne, le niveau sonore d'une éolienne suffisamment grande peut dépasser 100 dB.

L’éolienne Grovian est un exemple de telles erreurs de calcul. À cause de haut niveau bruit, l'installation a fonctionné pendant environ 100 heures et a été démontée.

Les lois adoptées au Royaume-Uni, en Allemagne, aux Pays-Bas et au Danemark limitent les niveaux de bruit d'une centrale éolienne en fonctionnement à 45 dB le jour et 35 dB la nuit. Distance minimale de l'installation aux bâtiments résidentiels - 300 m.

Impact visuel

L'impact visuel des éoliennes est un facteur subjectif. Pour améliorer l’apparence esthétique des éoliennes, de nombreuses grandes entreprises font appel à des designers professionnels. Les architectes paysagistes sont impliqués dans la justification visuelle des nouveaux projets.

Une étude réalisée par la société danoise AKF a estimé le coût des impacts sonores et visuels des éoliennes à moins de 0,0012 € par kWh. L'examen était basé sur des entretiens avec 342 personnes vivant à proximité de parcs éoliens. On a demandé aux résidents combien ils seraient prêts à payer pour se débarrasser des éoliennes.

L'utilisation des terres

Les éoliennes n’occupent que 1 % de la superficie totale du parc éolien. 99 % de la superficie agricole peut être cultivée agriculture ou d'autres activités