Une hydrolienne à Ouessant, bac S polynésie 2020. En poursuivant votre navigation sur ce site, vous acceptez l’utilisation de Cookies vous proposant des publicités adaptées à vos centres d’intérêts. .. .. . . .. .. ...... ... L'hydrolienne est constituée d'une turbine sous-marine qui permet de  transformer l'énergie cinétique des courants marins liés au phénomène de la marée en énergie électrique grâce à un alternateur. Elle fonctionne en moyenne 12 heures par jour.   La puissance cinétique Pc d'un courant marin ( énergie cinétique de la masse d'eau de mer qui traverse par seconde les pales de la turbine à la vitesse v ) est donnée par la relation : Pc = 0,5 r Sv3. S : surface balayée par les pales de l'hydrolienne en m2 ( Surface du disque ayant le diamètre de l'hélice) r =1,02 103 kg m-3, masse volumique de l'eau de mer. Le rendement global est de l'ordre de 40 %. Détermination de la vitesse d'un courant marin. On peut utiliser un courantomètre acoustique à effet Doppler. Ce dispositif émet des ondes ultrasonores de fréquence f0 = 500 kHz se propageant dans l'eau à la vitesse c = 1500 m /s. Ces ondes sont réfléchies par les particules en suspension dans l'eau qui se déplacent avec le courant à la vitesse v. Décalage Doppler = Df = fr-fe  ; fr = fe(1+2v /c). Questions préalables. 1. Schématiser la chaine énergétique de l'hydrolienne. 2. Montrer que l'emplacement proposé pour l'insatllation de l'hydrolienne est adapté. La profondeur est environ de 30 m et à proximité des cotes.. Le décalage Doppler est voisin de 2 kHz à mi-marée. fr = fe+2v  fe /c. fr - fe=2v  fe /c. v=Df c /(2fe)=2 x1500 /(2 x500)=3,0 m /s. 3,0 /0,514 ~5,8 noeuds, valeur supérieure à 4 noeuds. 3. Estimer le diamètre d du disque balayé par les pales à partir de la photographie. Hauteur d'une pale ~ 2 fois la hauteur d'un homme soit environ 4 m. Diamètre du disque balayé par une pale D ~8 m. Problème. Quel est le pourcentage de fuel économisé suite à l'installation de l'hydraulienne ? Pc = 0,5 r Sv3. S = pR2 =3,14 x 42 ~50 m2. vmoyen = 5,8 noeuds = 5,8 x0,514 ~3 m /s. Pc =0,5 x1,02 103 x 50 x33 ~6,9 105 W. Puissance électrique : 6,9 105 x0,40 =2,8 105 W. Energie électrique fournie en 12 heures de fonctionnement quotidien : 2,8 105 x12 ~3,3 106 Wh =3,3 103 kWh. Soit par an : 3,3 103 x365 ~1,2 106 kWh = 1,2 103 MWh. Consommation moyenne annuelle d'énergie électrique par habitant 6 MWh. 850 habitants en hiver. Consommation électrique totale : 6 x 850 =5,1 103 MW. Energie électrique devant être produite par la centrale thermique au fuel  5,1 103 -1,2 103 ~3,9 103 MWh. 3,9 / 5,1 =0,76 (76 %). Pourcentage de fuel économisé : 100 -76 =24 %.

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