Énergie éolienne. propriétés du vent. Schéma, description

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Énergie éolienne. Propriétés du vent. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique

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Le vent est le mouvement dirigé des masses d'air. L'énergie éolienne peut être considérée comme l'une des formes de manifestation de l'énergie solaire, car le Soleil est la principale source d'influence sur les phénomènes météorologiques sur Terre. Le vent se produit en raison du chauffage inégal de la surface de la Terre par le Soleil. La surface de l’eau et les zones couvertes de nuages se réchauffent beaucoup plus lentement ; En conséquence, la surface terrestre accessible au rayonnement solaire se réchauffe plus rapidement. L'air au-dessus d'une surface chauffée se réchauffe et monte, créant des zones de basse pression. L'air des zones de haute pression se déplace vers les zones de basse pression, créant ainsi du vent.

Le vent change avec le temps. La plupart des régions connaissent d’importantes variations saisonnières des flux de vent. De plus, pendant les mois d’hiver, la vitesse du vent est généralement plus élevée qu’en été. Les changements diurnes de la vitesse du vent sont généralement observés à proximité des mers et des grands lacs. Le matin, le soleil chauffe la terre plus vite que l'eau, le vent souffle donc vers la côte. Le soir, la terre se refroidit plus vite que l'eau, donc le vent souffle de la côte.

La vitesse du vent dépend de la hauteur au-dessus du sol. Près du sol, le vent ralentit en raison du frottement avec la surface terrestre. Ainsi, les vents sont plus forts à des altitudes plus élevées par rapport au sol. Pour les champs agricoles et les zones désertiques, lorsque la hauteur au-dessus du sol augmente d'un facteur deux, on observe une augmentation de la vitesse du vent d'environ 12 %.

La vitesse du vent est fortement influencée par les conditions géographiques et la nature de la surface terrestre, notamment par divers obstacles naturels et artificiels tels que les collines, etc., ainsi que par les arbres et les bâtiments. Pour cette raison, les éoliennes sont situées, si possible, dans des endroits élevés et loin des grands arbres, des bâtiments résidentiels et autres structures, car De tels obstacles réduisent la vitesse du vent et entraînent des turbulences dans l’écoulement, ce qui rend difficile la conversion de l’énergie éolienne.

La vitesse annuelle moyenne du vent (VG) caractérise le potentiel éolien d'une zone. Il s’agit de la vitesse du vent, définie comme la moyenne arithmétique de toutes les vitesses du vent observées au cours de l’année. Les vitesses moyennes du vent peuvent être calculées pour d'autres périodes, par exemple : mensuelle, quotidienne, horaire.

L'énergie contenue dans le vent est une fonction cubique de la vitesse du vent. Doubler la vitesse du vent donne une énergie multipliée par 8. Ainsi, un vent d’une vitesse moyenne de 5 m/s peut produire environ 2 fois plus d’énergie qu’un vent d’une vitesse moyenne de 4 m/s.

Les caractéristiques du vent sont mesurées dans les stations météorologiques. Des cartes de vent spécialisées sont établies sur la base d'observations à long terme de la vitesse du vent dans diverses régions de Russie.

Auteurs : Kargiev V.M., Martirosov S.N. et etc.

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