Présentation de l’expérience

L’homme a toujours utilisé l’énergie du vent qui est une énergie renouvelable : d’abord en l’utilisant pour propulser les bateaux à voiles. Puis, dans les régions où le vent souffle régulièrement, il l’a mis à contribution pour faire tourner les ailes des moulins.

Objectifs

• Comment fabriquer de l’électricité à l’aide de la force du vent ?

• Comment fonctionne une éolienne ?

• Quels sont les avantages et les inconvénients de l’énergie éolienne ?

Mots clefs

Eole, génératrice, aérogénérateur, pales, mât, nacelle.

Matériel

Maquette d’éolienne.

Déroulement

° Réalisation/manipulation

- Construire la maquette d’éolienne avec les différents éléments contenus dans la malle.

- Placer la boîte à vent bien en face de l’éolienne.

- Relier l’éolienne à l’ampèremètre et faire varier la puissance de la boîte à vent.

- Faire varier l’angle des pales de l’éolienne.

° Que se passe-t-il ?

Quand les pales de l’éolienne tournent, les leds du capteur de puissance s’allument.

Plus le vent est fort, plus la quantité d’électricité produite est importante.

Essayer de trouver l’angle des pales qui donne le maximum de puissance électrique (veillez à garder l’éolienne bien en face de la boîte à vent).

Vous pouvez aussi essayer de changer la direction de la boîte à vent pour voir si la direction du vent a une influence sur la production d’électricité. Une véritable éolienne s’oriente automatiquement en cas de changement de direction des vents.

° Pourquoi ?

L’éolienne est un aérogénérateur, c’est-à-dire une machine capable de fabriquer de l’électricité en utilisant

la force du vent.

Explication

Une éolienne permet de transformer l’énergie mécanique du vent en énergie électrique.

Elle se compose des éléments suivants :

• Un mât place le rotor à une hauteur suffisante pour permettre son mouvement. En effet, il est entraîné par un vent plus fort et régulier qu’au niveau du sol.

• Un rotor est composé de plusieurs pales (en général trois). Le rotor est entraîné par l’énergie du vent, il peut être couplé directement ou indirectement à un générateur électrique.

• Une nacelle comprend tous les éléments mécaniques qui permettent de transformer l’énergie mécanique produite par les pales en énergie électrique, c’est-à-dire le générateur, le multiplicateur, le régulateur de vitesse, …

• Sur la nacelle, se trouvent différents instruments de mesure de vitesse et de direction du vent : anémomètre et girouette, afin que l’éolienne se positionne automatiquement de manière optimum par rapport au vent.

Si le vent atteint des vitesses trop importantes, les pales ou une partie des pales pivotent afin d’arrêter l’éolienne et ainsi éviter des incidents liés à de trop fortes contraintes lors des tempêtes.

• Dans le cas des éoliennes produisant de l’électricité, un poste de livraison situé à proximité du parc éolien permet de relier ce parc au réseau électrique pour y injecter l’intégralité de l’énergie produite.

-> Pour aller plus loin

• Visiter une éolienne.

• Chercher sur une carte où sont situées les éoliennes dans votre région.

• Fabriquer une maquette d’éolienne avec une dynamo, un moteur, …

• Chercher des machines qui contiennent des générateurs.

Ressources

- http://www.les-moulins-de-boulay.info/Scientifiques-et-inventeurs.html

- http://fopabile.free.fr/