Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

Energies renouvelables et leurs applications Sommaire  Présentation des énergi

Energies renouvelables et leurs applications Sommaire  Présentation des énergies renouvelables.  Energie hydraulique. Eolienne.  Géothermique.  Solaire thermique.  Solaire photovoltaïque.  Biomasse. Les énergies renouvelables Une énergie renouvelable est une source d’énergie qui se renouvelle assez rapidement pour être considérée comme inépuisable à l’échelle de l’homme. Où se manifeste le besoin en énergie renouvelable ? -Pour l’eau chaude sanitaire: Solaire thermique, géothermie et pompes à chaleur. - Pour le chauffage : Solaire thermique, pompes à chaleur, géothermie, chaudières et poêles à bois. - Pour l’électricité : Solaire photovoltaïque, hydraulique, éolienne et biomasse. Privilège des énergies renouvelables  Énergies indépendantes des ressources fossiles  Pas de rejet de substances polluantes  Possibilité d’avoir de l’électricité en site isolé Production d’électricité pour matériel embarqué (faible puissance)  L'électricité produite est une des clefs du développement : santé, éducation, éclairage, chaleur, froid, communication Energie hydraulique Energie hydraulique • L'énergie hydraulique est l’énergie mise en jeu lors du déplacement ou de l'accumulation d'un fluide incompressible telle que l'eau douce ou l'eau de mer. Ce déplacement va produire un travail mécanique qui est utilisé directement ou converti sous forme d'électricité. • Elle permet de fabriquer de l'électricité, dans les centrales hydroélectriques, grâce à la force de l'eau. Principe de fonctionnement Types des centrales hydrauliques Centrales hydrauliques basse chute. Centrales hydrauliques moyenne chute. Centrales hydrauliques à haute chute Centrales hydrauliques basse chute - Se trouvent dans les grands fleuves. - Fonctionnent au fil de l’eau avec un débit important. - Produisent sans interruption. - Faible pente. Centrales hydrauliques moyenne chute - Se trouve en moyenne montagne. - Utilisent les réserves d’eau accumulées sur des courtes périodes. - Servent pour la régulation journalière et hebdomadaire de la production. - Caractérisées par une hauteur de chute de 30 à 200 m. Centrales hydrauliques à haute chute Situées dans les sites de montagne, plus de 200 m de hauteur. Grande retenue d’eau via des barrages. Caractérisées par un faible débit et avec un dénivelé de haute chute. Usine marémotrice (de la Rance en Bretagne) : qui utilise l’énergie due aux marées Hydroliennes : qui utilisent la force des courants marins Barrage hydraulique Puissance 240MW La + grande au monde Application Station de transfert d’énergie par pompage STEP Principe de fonctionnement Une STEP possède deux bassins situés à des altitudes différentes. En période creuse, l’eau est pompée vers le réservoir supérieur. Stockage. En période de pic de consommation, on fait chuter cette eau dans des turbines pour produire de l’électricité. Station de transfert d’énergie par pompage Avantages des STEP Production d'énergie active durant les heures de fortes consommations d'électricité. Pompage durant les heures creuses afin de reconstituer la réserve d'eau dans le bassin de retenu. Stockage de l'énergie électrique en surplus du réseau en une énergie potentielle qui sera transformée à nouveau. Démarrage et arrêt des centrales très rapides. Avantages des STEP Une énergie non polluante : aucun rejet gazeux ou déchet solide.  Un fonctionnement silencieux : isolation des locaux minimise les nuisances sonores. Préservation de la qualité de l'eau : 10% du débit de l'eau est turbiné, les propriétés physico-chimiques étant conservées. Certains exploitants vont même dépolluer les rivières. Inconvénients des STEP Surcoût lié à la nécessité d'installer des passes à poissons.  Risque pour les personnes en aval lié au barrage. Energie éolienne Types des éoliennes Axe vertical Axe horizontal Types des éoliennes Eolienne offshore Energie éolienne : Elle peut être utilisée de deux manières : • conservation de l’énergie mécanique :pour pomper l’eau ou pour faire tourner la meule d’un moulin … Source : Wikipedia.org A working wooden windpump on The Fens in Cambridgeshire, UK Energie éolienne : Elle peut être utilisée de deux manières : • Transformation en énergie électrique : l’éolienne ou aérogénérateur directement relié au réseau ou de manière indépendante Les composants d’une éolienne L’énergie Éolienne Avantages : • Importance locale en tant que source d’électricité • Renouvelable • Non polluante • Facilement utilisable L’énergie Éolienne Inconvénients • Coût important • Variations importantes des quantités fournies qui dépendent de l’intensité des vents d’où la nécessité de faire appel à d’autres sources • Nuisances sonores et esthétiques L’énergie Éolienne Avantages : • Importance locale en tant que source d’électricité • Renouvelable • Non polluante • Facilement utilisable Inconvénients • Coût important • Variations importantes des quantités fournies qui dépendent de l’intensité des vents d’où la nécessité de faire appel à d’autres sources • Nuisances sonores et esthétiques La Géothermie • Le principe est simple : • On utilise un réseau de tubes, enterrés sous la surface du sol, dans lesquels circule un liquide spécial, appelé "fluide caloporteur". Celui-ci capte l'énergie sous forme de calories et la véhicule vers l'intérieur de la maison, jusqu'à la pompe à chaleur (PAC). Cet appareil répartit la chaleur dans la maison grâce à des planchers chauffants et renvoie ensuite le liquide vers les capteurs souterrains . Energie géothermique : Centrale géothermique en Islande La géothermie consiste à capter la chaleur contenue dans la croûte terrestre pour produire du chauffage ou de l’électricité. Applications suivant la profondeur : • Production d’électricité (en France centrale géothermique de Bouillante en Guadeloupe qui permet l’alimentation de 9% de besoins de l’île) • Réseaux de chauffage urbain • Chauffage et climatisation individuelle Géothermie horizontale • La première : • La géothermie horizontale consiste à enterrer des capteurs dans le terrain à une profondeur allant de 60 cm à 1,20 m sur une surface allant de 1,5 à 2 fois la surface habitable à chauffer afin de puiser l'énergie stockée dans le sol. Géothermie verticale La géothermie verticale consiste à descendre puis à sceller des capteurs sur plusieurs dizaines de mètres dans un forage en forme de U (env.100m). La profondeur et le nombre de forage peut varier en fonction de la surface à chauffer. Fonctionnement de la PAC • Une pompe à chaleur est un dispositif permettant de transférer la chaleur de l’environnement extérieur et de l’utiliser pour le chauffage domestique. Chaque jour la terre stocke l’énergie du soleil et donc grâce a la géothermie les PAC récupèrent cette énergie gratuite et inépuisable afin de chauffer nos maisons. • C’est le même principe que le réfrigérateur mais inversé. Principe du plancher chauffant • le plancher chauffant se contente de basses températures d'eau (en moyenne 35°C). Le sol est parcouru par des tubes souples traversés par l'eau chaude. Les calories sont cédées à la dalle qui joue alors le rôle de masse inerte. La sensation de chaleur que procure ce système de chauffage est dû en partie à la température de l'air qui s'échauffe au contact du sol chaud. Avantages : • La pompe à chaleur est réversible et permet de remplacer la climatisation en produisant du froid. • Ce système ne produit pas d’odeur comme une chaudière à fioul par exemple • Il n’y a pas de rejet et donc pas besoin d’un conduit d’évacuation. Un crédit d’impôt permet d’alléger les dépenses d’installation. Inconvénients : • Prix de l’installation(vite amorti par le gain lié a la consommation). • Temps de construction important(exploration, forage, installation). • Le fait de remonter de la vapeur à 250°C, peut influer sur la végétation aux alentours. • Énergie renouvelable qu’à moitié car pour son fonctionnement il est nécessaire d’avoir de l’électricité. Diagramme de hauteur avec silhouette d’obstacle Permet d’estimer l’énergie solaire reçue au lieu exact d’implantation des panneaux Rayonnement global Rayonnement global = radiation direct + rayonnement diffus + albédo Rayonnement et irradiation direct Le solaire : Deux filières Le solaire thermique pour la création de la chaleur. Le solaire photovoltaïque pour la production de la chaleur. Principe du solaire thermique Principe d’une installation solaire thermique -Principalement utilisé pour l’eau chaude sanitaire. - Les panneaux solaires thermiques fournissent 60% de l’eau chaude sanitaire. - Au-delà des simples cas, le système nécessite un appoint (chaudière ou résistance électrique). Installation solaire thermique Système thermosiphon -Pas de régulateur ni de circulateur. -Système simple et peu couteux. - Peu esthétique et refroidit la nuit. APPLICATIONS Chauffage de piscine APPLICATIONS Capteurs à tubes sous vide Capteurs plan vitré Ballon de 200 L Solaire photovoltaïque Principe de fonctionnement : L'énergie solaire photovoltaïque permet de produire de produire de l'électricité à partir du rayonnement solaire. Les panneaux photovoltaïques se composent de cellules photovoltaïques qui vont capter le soleil. Constituants d’une installation Système raccordé au réseau Système isolé Solaire photovoltaïque Installation sans ombrage Installation avec ombrage À éviter absolument Installation mal conçues Ombrage d’arbre Ombrage de cheminée Ombrage de bâtiment Avantages et inconvénients du photovoltaïque Avantages : - Sources d’énergie inépuisable. - Pas de gaz polluant ni de bruit. - Entretien minimal pour un bon fonctionnement. - Pas de parties mobiles, peu d’usures dans le temps. - Autonome. Inconvénients : - Production non continue de l’énergie (jour/nuit, été/hiver). - Le rendement réel de conversion d'un module est faible. BIOMASSE Le terme "biomasse" désigne au sens large l'ensemble de la matière vivante. C’est à dire des végétaux, on peut obtenir de : - l’énergie sous différentes formes : - Électricité ou chauffage par combustion directe. uploads/Geographie/ energies-renouvelables.pdf