Projet d'installation d'une éolienne dans le cadre du lycée

Nous avons étudié les consommations énergétiques de notre lycée, ainsi que le coût, l'investissement personnel et les gains engendrés par l'installation d'une éolienne dans le parc. Est-ce rentable ? Peut on installer une éolienne dans un lycée ? Quel type d'éolienne serait nécessaire ?

• Projet à l'échelle d'une maison

Une famille de 4 personnes peut-elle vivre en produisant sa propre énergie grâce à une éolienne domestique ?

SOMMAIRE

1. Introduction


2. Consommation d'énergie d'une famille de 4 personnes


3. L'éolienne domestique


4. Conclusion générale


5. Fabrication de la maquette
   

• Introduction

De nos jours, notre société ne cesse d’être basée sur la consommation. En effet, pour vivre, l’homme consomme une certaine énergie : pour se déplacer, il consomme du pétrole ,et pour s’éclairer, il consomme de l’électricité. Or nous sommes plusieurs milliards d’hommes a s’éclairer sur terre et la production d’électricité pollut énormément la planète et les énergies qui la fabrique s’épuisent ( pétrole, charbon..).
Cependant, il y a des énergies renouvelables qui fabrique de l’électricité sans pollution comme l’eau, la terre ou le vent. Les éoliennes bien sur utilisent le vent comme énergie pour fabriquer de l’électricité , mais les gens sont habitués a voir de grosses éoliennes dans les champs aux abords des autoroutes mais il en existe aussi de plus petites adaptées à la production du particulier pour alléger ses factures d’électricité et faire un petit geste pour l’environnement.
Est-ce cependant facile de s’en procurer une ? Qui et où ? Pour combien ? Est-ce rentable ? Nous allons, dans ce dossier, répondre à toutes ces questions.

• Consommation d'énergie d'une famille de 4 personnes

Noter que les temps en heure ne sont que des estimations qui peuvent variés ( selon les saisons, les humeurs ... ).Ce ne sont donc que des moyennes qui servent à se faire une idée des choses. De plus les valeurs estimées on été surévaluées .
Noter comme exemple la famille de Magali, pour l’année 2008, consommé 6805 kw/h.
La moyenne nationale est de 7000 kw/h pour une famille de quatre personnes.

• Les éoliennes domestiques

1) Fiche technique de l’éolienne joliet cyclone1kw/h

Joliet éolienne Cyclone 1kw

Cette éolienne domestique de haute performance est le complément parfait à votre consommation énergétique, elle vous permettra de prendre en charge une partie de votre installation électrique allégeant de fait votre facture annuelle en électricité.
Cette éolienne est idéale pour le chargement de batterie et est fournit avec un contrôleur de charge.
Fournie en kit à assembler soi-même, elle est idéale pour l’approvisionnement, en complément, d’un foyer normal ou pour l’autonomie de petites structures (caravanes, petites serres, jardins…).

Spécificités techniques...

Diamètre rotor (m): 2.7

Vitesse de démarrage de vent: 2.5ms

Vitesse maximale de vent: 9ms

Vitesse 'auto furl' de vent: 15ms

Puissance de sortie max (W): 1,100

Tension de sortie (VDC): 48

Nuisance sonore: 30.9db

2) Fonctionnement

Les éoliennes utilisent la force du vent pour transformer cette force en énergie électrique. Elle utilisent l’induction électrique, qui consiste a faire tourner un aimant à l’intérieur d’une bobine de cuivre.

Les 3 hélices de l’éolienne, en tournant, font tourner l’aimant autour de la bobine de cuivre ce qui produit de l’électricité.

3) Implantation

Avant toute installation d'une éolienne, il est recommandé de connaître le potentiel de son gisement éolien.

4) Production électrique
La production électrique d’une éolienne varie en fonction des vents.
A partir de la moyenne de vent ( en m/s ) de votre département ( page précédente), vous pouvez calculer votre production électrique annuelle grâce au tableau ci-dessous.

Par éxemple, Sartrouville dans les yvelines, en Ile de France, se trouve dans la zone 3. Puisque sartrouville est une banlieue, la vitesse moyenne du vent est de 4.5-5 m/s.
Si une personne posait une éolienne domestique 1kW/h a sartrouville, elle produirrait entre 1095 et 1498 kW/h par an.
N.B : 1m/s = 3.6km/h
5) Amortissement
Pour une famille de 4 personnes, nous prendrons un forfait de 9kw/h, une famille de 4 personnes consomme environ 7000 kw/h par ans.

CCL :
L’énergie éolien est très intéressante, en effet au bout de 10 ans environ, l’amortissement de l’achat de l’éolienne est fait, le particulier a même dèja économisé 237 euros environ. Au bout de 15 ans, le particulier a économisé 1671.937 euros !
Conclusion générale
Malgré un investissement de 2630 euros, l’énergie éolien est très rentable. Une famille possédant une maison dans un lieu qui a un potentiel éolien de au moins 6 m/s et décidant de mettre en place une éolienne 1 kw/h amortira son investissment en 10 ans et gagnera de l’argent pendant 5 ans après cet investissement.
Il faut maintenant convaincre les familles pouvant investir dans une éolienne domestique et qui sont dans un lieu avec un potentiel éolien intéressant d’investir dans une éolienne domestique. Si toute la population concerné en possédaient une, alors il y aurait beaucoups moins de polution et les matières premières qui fabrique de l’électricité ( pétrole, bois … ) seraient moins consomées.

Projet à l'échelle de notre lycée

• Introduction
• Types d'éolienne
• Investissement, amortissement, conclusion
  

Introduction

De nos jours, notre société ne cesse d’être basée sur la consommation. En effet, pour vivre, l’homme consomme une certaine énergie : pour se déplacer, il consomme du pétrole, et pour s’éclairer, il consomme de l’électricité. Or nous sommes plusieurs milliards d’hommes à s’éclairer sur terre et la production d’électricité pollut énormément la planète et les énergies qui la fabriquent s’épuisent (pétrole, charbon..).
Cependant, il y a des énergies renouvelables qui fabriquent de l’électricité sans pollution comme l’eau, la terre ou le vent. Les éoliennes bien sur utilisent le vent comme énergie pour fabriquer de l’électricité, mais les gens sont habitués a voir de grosses éoliennes dans les champs aux abords des autoroutes mais il en existe aussi de plus petites adaptées à la production du particulier pour alléger ses factures d’électricité et faire un petit geste pour l’environnement.
Si chaque personne de ce monde pouvait utiliser des énergies renouvelables, alors le monde serait en meilleur forme.
Dans ce dossier nous étudierons l’éventuelle installation d’une éolienne dans un lycée.

• L'éolienne domestique

A) Quelques exemples ________________

• Les éoliennes 20kw/h
  

Pour une autonomie commerciale.

Cette éolienne semi-commerciale de très haute performance est la solution pour les petites et moyennes exploitations qui souhaitent atteindre l’indépendance énergétique tout en faisant un geste pour l’environnement.
Cette éolienne est idéale pour le chargement de batteries, ou une connexion réseau et est fournit avec un contrôleur de charge en ou hors réseau. Ce modèle possède un système de contrôle numérique intégré lié aux données de vitesse et de direction du vent qui peut être commandé automatiquement ou manuellement.

• Les éoliens aérogénérateurs

Ce sont celles qui sont très bruyantes, très grosses et que vous ne croiserez que dans des endroits vides comme les autoroutes …



Cette éolienne coûte 1million 300 mille euros.



Elle est adaptée au très grosses entreprises et produit environ1.959.000 kw/h par an pour un vent d’environ 25 km/h.

Il existe aussi des éoliennes plus petites que les autres qui ne nécessitent aucun permis de construire et qui s’installe à peu près partout, c’est à celles-ci que nous allons nous intéresser.

B) L'éolienne Joliet ________________

Joliet est une entreprise de fabriquation et installation d’éolienne de tous types en commençant par de petites éoliennes 1kw/h jusqu’au grosses éoliennes 20 kw/h
Nous allons étudier la possible instalation d’une éolienne cyclone 10 kw/h ( une éolienne plus grosse que celle-ci nescessite un permis de construire et fait bien plus de bruit ce qui gènerai le travail des élèves ), cette éolienne produit entre 5 000 et 10 000 kw/h par an en fonction du vent.
Nous étduions la carte des vents pour voir quell est la vitesse moyenne du vent à sartrouville.

On constate que Sartrouville est dans une zone 3 en banlieue donc le vent en moyenne est de 4.5 m/s, avec une éolienne de 10 kw/h on constate sur le tableau ci-dessous que sa production énergétique au lycée Evariste Galois pourrait être de entre 7980 kw/h et 10950 kw/h.

Donc une éolienne cyclone 10 kw/h installé dans l’enceinte du lycée Evariste Galois produirait entre 7 980 kw/h et 10 950 kw/h ce qui représente environ une économie de 2 % d’économie énergétique pour le lycée, ce qui est peu, mais si tous les lycées du monde installait ce type d’éolienne, cela représenterai une énorme économie.

• Investissement, amortissement

Une éolienne de marque joliet 10kw/h vaut en moyenne 25 000 euro, nous allons étudier si cet investissement est rentable et en combien d’années il est amortit.
Tout dabbord, à l’année le lycée consomme 480 000 kw/h, cela coute au lycée 46 000 euro par ans.
D’autre par l’éolienne ferait économiser au lycée 1000 euros par mois environ, sachant que l’éolienne coute 25 000 euros, il faudrait 25 ans pour amortir cette éolienne mais une éolienne a une durée de vie de seulement 15 ans donc l’éolienne ne serait pas amortie.
Dans une zone rurale qui n’est pas prêt des cotes, comme Sartrouville, une éolienne est difficillement rentable, en revanche dans des zones ou la moyenne de vent est de 6 m/s, l’ éolienne devient vite rentable.