# CHAPITRE 3 : CONCEPTION DU MODÈLE ET RÉALISATION DU PROTOTYPE

## 1. Introduction

Le chapitre précédent a défini le schéma de principe et de fonctionnement du dispositif éolien, la forme des accélérateurs de flux choisis (convergents), et les conditions appropriées d'utilisation de certains composants pour atteindre les performances voulues.

Il s'agit maintenant de concevoir l'ensemble de l'éolienne, c'est-à-dire d'identifier ses différents composants, de déterminer la forme la plus adaptée, et enfin d'établir la manière dont ces composants vont être assemblés entre eux. De plus, pour assurer une bonne tenue mécanique des différentes pièces, il est nécessaire d'effectuer des calculs dimensionnels. Ceux-ci dépendent principalement des forces mises en jeu, de la géométrie et des matériaux utilisés.

Il est important de noter que cette partie du travail consiste en la modélisation et l'expérimentation d'un prototype éolien qui peut être reproduit facilement. Par conséquent, il est essentiel d'utiliser des composants et des matériaux standards qui sont couramment disponibles.

Le schéma cinématique du prototype est présenté sur la figure 3.1. À partir de ce schéma, l'ensemble des calculs de conception et le choix des matériaux pour les différents composants sont détaillés dans la suite du chapitre.

Les principaux composants étudiés sont l'axe de rotation du disque, les roulements et le système de transmission de mouvement et de puissance.

A la fin, l'aspect économique du dispositif ainsi que de son impact environnemental sont abordés et discutés. Cette analyse se base sur le modèle réalisé, et non sur l'évaluation d'un parc éolien complet. Une comparaison basée sur le prix du marché de quelques éoliennes et les émissions nocives de certains systèmes de production d'électricité est faite pour situer le prototype réalisé.

## 2. Schéma cinématique du modèle

Un schéma cinématique est une représentation simplifiée et codée d'un mécanisme qui ne tient pas compte des formes ou des dimensions du mécanisme et fait l'objet d'une norme. C'est un outil d'analyse fonctionnelle qui traduit facilement les performances cinématiques d'un mécanisme et est utilisé en :

- analyse pour comprendre rapidement le fonctionnement ;

- conception pour exprimer rapidement des solutions techniques liées à la fonction de service.
Pour le schéma de principe du prototype éolien défini, 3 classes d'équivalence sont distinguées. Il s'agit du bloc disque comprenant les bras, les pales et l'axe ; le bloc de transmission de mouvement poulie courroie et le bloc du générateur.

Le principe de fonctionnement du dispositif est présenté dans le chapitre 3. Le premier bloc qui initie le mouvement est le bloc A, composé du disque cylindrique, des bras et des pales tous solidaires d'un axe de rotation. Ce mouvement de rotation est transmis au bloc de transmission C qui se compose des deux poulies et de la courroie. Enfin la rotation est transmise au bloc générateur B par le biais de la petite poulie solidaire de son axe.

Le schéma cinématique du dispositif se présente comme indiqué dans la figure ci-dessous.

<figure><img src="image_59.png" /><figcaption>Figure 3. 1: Schéma cinématique avec les différentes classes d'équivalence</figcaption></figure>

## 3. Calcul des différents éléments

### 3.1. Calcul de l'axe du disque

L'axe du disque a pour fonction de transmettre le couple produit par les pales à la génératrice. Il est donc essentiel que cet arbre soit lié en rotation à la génératrice.

En fonctionnement, l'axe de rotation est soumis aux sollicitations suivantes :

- Flexion due à la force du vent et aux poids du disque et des éléments assemblés dessus ;
— Torsion due au couple moteur généré par les pales et au couple résistant du générateur.

### 3.1.1. Dimensionnement statique

Cette démarche a pour objectif de garantir que l'effet des contraintes sur le matériau ne mènera pas à des déformations plastiques. Il est donc primordial que la contrainte maximale reste inférieure à la limite d'élasticité du matériau.

$$ \sigma_{pe} = \frac{R_e}{K_s} \qquad (3.1) $$

— $R_e$ : la limite d'élasticité du matériau,

— $K_s$ : coefficient de sécurité,

— $\sigma_{pe}$ : la contrainte pratique à l'extension du matériau

Le coefficient de sécurité pour la conception d'objets fonctionnant dans un environnement ordinaire et dont les efforts et contraintes peuvent être déterminés est généralement pris égal à 2 [79]. Le matériau choisi pour l'axe est l'acier allié de limite élastique $R_e = 350 \text{ MPa}$.

### 3.1.2. Calcul des contraintes

Le cas le plus défavorable peut être ramené à un problème statique en deux dimensions d'une poutre qui repose sur deux appuis tel que celui de la figure 3.2. Les forces sont considérées comme ponctuelles.

<figure><img src="image_60.png" /><figcaption>Figure 3. 2: Schéma des forces agissant sur l'axe</figcaption></figure>

La force répartie sur les pales est due au vent et s'exprime suivant l'équation :

$$ F = \frac{1}{2} V_{\infty max}^2 \times \rho \times A \qquad (3.2) $$

avec :

— $V_{\infty max}$ : la vitesse maximale du vent, que l'on peut considérer égale à 25 m.s⁻¹;
— ρ : la masse volumique de l'air = 1.25 kg.m³;

— A : la surface sur laquelle agit le vent estimée à 0,0314 m².

On trouve F = 12,26 N

Cette force F rentre en compte dans le calcul de l'arbre à la fatigue. Mais étant donné qu'elle est très petite comparée aux sollicitations que subit l'axe, on peut calculer l'axe aux charges les plus élevées et conclure.

Les deux appuis A et B représentent les deux roulements, positionnés en tenant compte de la longueur totale de l'axe (750mm). Comme nous raisonnons en statique, les sommes de forces et de moments de forces s'annulent. Les réactions aux appuis peuvent alors être calculées. Les réactions $\vec{R}_A$ et $\vec{R}_B$ aux appuis équilibrent la force $\vec{F}_t$ qui symbolise ici la somme de la force $\vec{F}$ et les poids du disque, des bras et des pales.
On peut poser :

$$ \left\{ \begin{array}{l} \sum \vec{F}_{ext} = \vec{0} \\ \\ \sum \vec{M}_{/A} = \vec{0} \end{array} \right. \qquad (3.3) $$

La masse de l'ensemble disque, bras et pales est estimée à $m = 25kg$ et en prenant pour accélération de la pesanteur $g = 9,81 \text{ m/s}^{-2}$, les réactions aux appuis sont déterminées et valent $R_A = R_B = 122,625 N$

La contrainte de flexion sur l'axe du disque est donnée par :

$$ \sigma_{max} = \frac{M_{fmax}}{I_{gz}/y_{max}} \le \sigma_{pe} \qquad (3.4) $$

avec $I_{gz}/y_{max}$ : module de flexion

Il s'en suit :

$$ M_{fmax} = F \times \frac{L/2 \times L/2}{L} = 22992,18 \text{ N.m} \qquad (3.5) $$

$$ d \ge \sqrt[3]{\frac{32 \times M_{fmax} \times K_s}{R_e \times \pi}} $$

On trouve $d \ge 11,02 \text{ mm}$

Le couple $C_{pal}$ exercé sur l'axe de rotation peut être obtenu à partir de la vitesse de rotation du disque et de la puissance que produit le dispositif. Ce couple permet ensuite de calculer la contrainte de torsion.
$$C_{pal} = \frac{P}{\omega} = \frac{10 \times 10^3}{2\pi/60 \times 800} = 119,42 \, \text{Nm} \qquad (3.6)$$

La puissance $P = 10 \text{ Kw}$ représente la puissance souhaitée du générateur à faire tourner à sa vitesse nominale.

La vitesse de rotation souhaitée sur l'axe du disque est de $600 \text{ trs.min}^{-1}$. Elle est majorée à $800 \text{ trs.min}^{-1}$ pour anticiper les pertes.

Ainsi, la contrainte de torsion peut être calculée à partir de l'expression (3.7).

$$\tau_{torsion} = \frac{16 \times C_{pal}}{\pi \times d^3} \qquad (3.7)$$

La condition de résistance pour la sollicitation en torsion est donnée par :

$$\tau_{max} \leq \sigma_{pg} \qquad (3.8)$$

avec $\sigma_{pg}$ : Résistance pratique au cisaillement.

En utilisant le critère de Tresca qui donne $\sigma_g = \frac{R_e}{2}$

On trouve :

$$d \geq \sqrt[3]{\frac{16 \times C_{pal} \times K_s \times 2}{R_e \times \pi}} \qquad (3.9) \\ d \geq 19,08 \, \text{mm}$$

Pour tous les calculs précédents, prendre les valeurs de $R_e = 350 \text{ MPa}$ et $K_s = 2$

La valeur du diamètre de l'axe du disque est choisie en majorant les valeurs calculées.

Pour des mesures de sécurité, le diamètre est pris égal à 20 mm

## 3.2. Calcul du système de transmission retenu

Le système de transmission poulie-courroie pour la transmission de puissance entre l'axe du disque et l'axe du générateur est retenu. Ceci en raison de l'élasticité de la courroie en caoutchouc qui absorbe les chocs et les vibrations rendant la transmission silencieuse et sans lubrification.

### Choix du type de courroie

Le choix s'est porté sur une courroie trapézoïdale de type XPZ montée en transmission simple par adhérence, car elle permet une transmission des vitesses circonférentielles élevées. Son rendement est 0,95 et sa masse linéique 0,069kg/m.

### Données :

* ✓ Puissance nominale du moteur : $P_n = 10 \text{ Kw}$

* ✓ Conditions de fonctionnement : $C_f = 16 \text{ h/jr}$ en atmosphère normale

* ✓ Fréquence de rotation de la petite poulie : $N_{PP} = 1440 \text{ trs/min}$
✓ Entraxe approximatif : $e' = 600 \text{ mm}$

### Choix de la section :

Les conditions de fonctionnement sont de 16 h/jr avec un moteur électrique usuel, à couple de démarrages variables. Ainsi d'après [80] (voir annexe 4) le facteur $k$ choisi est : 1,25.

Dans ces conditions la puissance de calcul devient :

$$P_c = k P_n \quad (3.10)$$

$$P_c = 1,25 \times 10$$

$$P_c = 12,5 \text{kW}$$

Connaissant la puissance de calcul et la fréquence de rotation de la petite poulie, l'exploitation de [80] (voir annexe 4) conduit au choix d'une section de courroie et on trouve : $S_c = 50 \text{mm}$

### Choix des diamètres des poulies :

Le choix des diamètres des poulies se fait en tenant compte d'un diamètre aussi grand que possible pour limiter la tension dans les courroies et une vitesse linéaire de la courroie inférieure à une valeur limite (40 m.s⁻¹).

La valeur 40 m.s⁻¹ est la vitesse maximale recommandée pour la courroie trapézoïdale afin d'avoir un équilibrage soigné de l'ensemble tournant [80].

Choix des diamètres :

✓ Diamètre de la grande poulie : $D = 600 \text{mm}$

✓ Diamètre de la petite poulie : $d = 200 \text{mm}$

Ainsi la vitesse linéaire de la courroie devient :

$$V_l(\text{m.s}^{-1}) = \frac{\pi N_d \times d}{60} \quad (3.11)$$

La vitesse linéaire obtenue est de 15 m.s⁻¹, bien inférieure à la valeur limite de 40 m.s⁻¹.

Les diamètres des poulies étant connus, nous pouvons déduire le rapport de transmission qui est de 3 à partir de l'expression (3.12).

$$R_t = \frac{D}{d} \quad (3.12)$$

### Calcul de la longueur des courroies
L'entraxe souhaité est de 600 mm, ce qui conduit à une longueur de courroie théorique :

$$L'_{c} \approx 2e' + \frac{(D - d)^2}{4e'} + \pi \left(\frac{d + D}{2}\right) \quad (3.13)$$

$$L'_{c} \approx 2 \times 600 + \frac{(600 - 200)^2}{4 \times 600} + \pi \left(\frac{200 + 600}{2}\right)$$

$$L'_{c} \approx 2522,66 \text{ mm}$$

Ainsi la longueur de référence standard choisie est $L_c = 2650 \text{ mm}$, ce qui donne un entraxe réel de :

$$e = e' + \frac{L_c - L'_{c}}{2} \quad (3.14)$$

$$e = 663,67 \text{ mm}$$

## ➤ Nombre de courroies

De l'exploitation de [80, pg 16], la puissance brute transmissible par courroie est obtenue, dans les conditions de référence $\alpha = 180°$ et de longueur de base de 2650 mm. Ainsi il est souhaitable de corriger la puissance brute par les facteurs d'arc $a$ et de longueur $C_l$ comme suit :

$$a = \frac{D-d}{e} = 0,6 ; P_{b} = 10 \text{ kW} ; C_{l} = 1,9$$

D'où le nombre de courroies :

$$N_{th} = \frac{P_c}{P_b \times C_l \times a} \quad (3.15)$$

$$N_{th} = 1,1$$

Donc le nombre de courroie susceptible de transmettre la puissance voulue sera pris égale à 2.

## 3.3. Calcul des roulements

### 3.3.1. Critères de choix

Les roulements ont pour objectif de maintenir l'arbre en position tout en lui permettant de tourner suivant son axe de rotation. Ils doivent être choisis en fonction des critères suivants [81] :

- Espace disponible : L'axe ayant une longueur limitée, la dimension axiale ne doit pas être trop grande.

- Charge : Les roulements seront soumis à une charge radiale élevée qui dépend de la vitesse du vent ainsi qu'à une charge axiale modérée.
- Déversement admissible : Un fléchissement de l'arbre sous sa charge ou à cause d'un mauvais alignement des roulements peut entrainer un défaut d'alignement entre l'arbre et le logement.

- Précision : Dans notre cas d'étude, l'éolienne n'exige pas une grande précision.

- Vitesse admissible : La vitesse de rotation souhaitée se situe autour de 800 tours par minute. Ces conditions n'entraînent pas une augmentation de la température de fonctionnement.

- Silence de fonctionnement : Des roulements aussi silencieux que possible sont souhaités pour répondre à la problématique de bruit généré par les éoliennes classiques.

- Rigidité : Une légère déformation du roulement n'aurait pas d'effet sur le fonctionnement du système.

- Possibilité de déplacement axial : le choix devrait être fait de sorte que l'axe ne subisse pas de déplacement axial.

- Montage et démontage : La maintenance des roulements se fait de manière simple.

- Étanchéité : Dans des conditions réelles de fonctionnement, l'étanchéité des roulements aura un impact sur les performances et la durée de vie du système.

- Prix : L'objectif est de pouvoir reproduire le dispositif éolien avec peu de moyens, aussi bien techniques qu'économiques.

En exploitant le tableau suivant reprenant quelques éléments de la matrice du catalogue SKF [81], l'utilisation de roulements rigides à billes est la plus appropriée.

<table><caption>Tableau 3.1: Types de roulements et caractéristiques</caption><thead><tr><th></th><th>Charge radiale</th><th>Charge axiale</th><th>Charge combinée</th><th>Vitesse élevée</th><th>Bruit</th><th>Prix</th></tr></thead><tbody><tr><td>Rigide à billes</td><td>+</td><td>+</td><td>+</td><td>+++</td><td>+++</td><td>+++</td></tr><tr><td>À rouleaux coniques</td><td>++</td><td>++</td><td>+++</td><td>+</td><td>+</td><td>-</td></tr><tr><td>À rouleaux cylindriques</td><td>++</td><td>--</td><td>--</td><td>++</td><td>++</td><td>++</td></tr></tbody></table>

Symboles : +++ = excellent ; ++ = bon ; + = correct ; - = mauvais ; -- = inapproprié.

On remarque déjà dans ce tableau que les roulements à billes ne comportent pas de signe (-) dans les différentes colonnes. De plus, ils l'emportent sur les facteurs recherchés ici : la vitesse élevée, le bruit, le prix et la charge radiale correcte.

### 3.3.2. Montage

Une règle générale de montage des roulements consiste à réaliser un ajustement serré sur la bague du roulement qui tourne par rapport à la charge radiale. Dans notre cas
de montage, on a un arbre tournant supportant la masse du disque, des bras et des pales. Il faut donc serrer la bague intérieure pour assurer un meilleur guidage en rotation.

Le maintien axial de l'arbre est quant à lui effectué en deux points uniquement, de manière à former un montage isostatique. Les roulements sont logés dans leur palier et boulonnés à un élément fixe qui est le bâti. Ces paliers constituent le support nécessaire pour l'arbre et déterminent son alignement.

### 3.3.3. Dimensionnement

Se référant au diamètre de l'axe et du type de roulement, nous avons retenu un roulement rigide à billes SKF 6004 représenté dans la figure ci-bas.

<figure><img src="image_61.png" /><figcaption>Figure 3.3: Roulement à une rangée de billes SKF 6004 [41,43]</figcaption></figure>

Les caractéristiques principales de ce roulement sont :

$$D_1 = 47 \text{ mm}; B = 14 \text{ mm}; d = 20 \text{ mm}; C = 12,7 \text{ kN}$$

Il s'agit maintenant de vérifier si la charge dynamique de base C, est convenable pour garantir une durée de vie raisonnable du montage. Dans le cas d'une machine qui fonctionne 8 heures par jour, les travaux de Juvinall [82] proposent un dimensionnement de roulements pour une durée de vie de 20 000 heures. C'est durée de vie varie en fonction de la charge appliquée selon l'équation (3.16):

$$L = K_r \cdot L_R \left(\frac{C}{F_e}\right)^p$$

Cette équation se met sous la forme :

$$C = F_e \left( \frac{L}{K_r \cdot L_R} \right)^{1/p} \qquad (3.17)$$

Avec :
— $L$ : durée de vie estimée en nombre de tours. Dans le cas critique, 20000 heures de fonctionnement correspondent à $840 \times 10^6$ tours.

— $K_r$ : facteur de fiabilité égal à 1 lorsqu'une fiabilité de 90% est souhaitée.

— $L_R$ : durée de vie pour une charge égale à la charge dynamique de base. $L_R = 10^6$ tours pour les roulements du catalogue SKF [81].

— $F_e$ : la charge radiale équivalente appliquée au roulement (en kN).

— $p = 3$ pour les roulements à billes.

Après calcul, on trouve $C = 4,76 \text{ kN}$, ce qui est nettement inférieur à la charge dynamique de base du roulement choisi.

Somme toute, pour une durée de fonctionnement journalier de 8h, la durée de vie du roulement est d'environ 2 ans. Cependant, le calcul précédent concernant la courroie prévoit une durée de fonctionnement de 16h par jour. Ainsi, les roulements dans ces conditions pourront tenir un peu plus d'un an.

# 4. Montage final du dispositif

## 4.1. Modèle mécanique d'ensemble

Les montages du dispositif pour la simulation et pour l'environnement ambiant sont présentés dans les figures qui suivent.

<figure><img src="image_62.png" /><figcaption>Figure 3. 4: Dessin d'ensemble du dispositif de simulation</figcaption></figure>
Le dispositif de simulation dont le fonctionnement est détaillé dans le chapitre précédent utilise deux ventilateurs disposés perpendiculairement aux pales pour exercer une pression dynamique maximale sur ces derniers. L'utilisation de deux ventilateurs est retenue pour, qu'à chaque instant *t*, que l'une des pales soit dans le champ du flux. Ce dispositif est utilisé comme multiplicateur de puissance.

<figure><img src="image_63.png" /><figcaption>Figure 3.5: Dessin d'ensemble du dispositif pour exposition ambiante</figcaption></figure>

En ce qui concerne le dispositif de la figure 3.5, il est utilisé en environnement libre et doit être orienté suivant la direction dominante du vent afin de produire la puissance électrique estimée au paragraphe 3 du chapitre précédent. La disposition des trois convergents est choisie de telle sorte que trois pales, à chaque instant $t$, soient dans le champ du flux de vent. À la sortie de chaque convergent, on obtient une vitesse $U^*$, bien supérieure à la vitesse d'entrée et dépendant de la nature du gaz donnée par l'expression (2.51).

## 4.2. Bilan énergétique du dispositif éolien

Faire le bilan énergétique du dispositif revient à définir son rendement mécanique global en fonction des composants utilisés. Les principaux composants susceptibles de produire des pertes sont le système de transmission et l'alternateur.
Le système de transmission choisi est une transmission par poulie-courroie de type trapézoïdale XPZ de rendement $\eta_c = 0,95$. Le système de conversion électrique utilisé est un alternateur synchrone de commerce de type standard, avec une puissance de 10 kW, une vitesse nominale de 1500 trs. min$^{-1}$, de fréquence 50Hz et de rendement en régime nominal $\eta_g = 0,9$.

Le rendement des roulements rigides à billes 6004 est de 0,9.

Le rendement global du dispositif peut donc être estimé égal à :

$$ \eta_{global} = \eta_c \times \eta_g \times \eta_R \qquad (3.18) $$

En valeur numérique et en relation avec notre cas de réalisation, on trouve :

$$ \eta_{global} = 77\% $$

Les pertes enregistrées le sont par rapport à la puissance récupérable, c'est-à-dire en sortie du convergent. Or, ce dernier a multiplié la puissance en entrée dans le dispositif. On peut donc penser que, toute proportion gardée, il n'y a grand-chose de perdu par rapport à la puissance en entrée du dispositif.

## 5. Fabrication du prototype

(voir en annexe 5) les dessins de définition de chacun des composants du prototype réalisé)

### — Les convergents

Ils sont fabriqués avec de la tôle galvanisée pour minimiser le frottement de l'air sur les parois. Le processus de fabrication se résume à la découpe de la tôle aux dimensions appropriées et à son roulage pour obtenir la forme circulaire aux diamètres. La soudure par point permet d'assembler les deux extrémités de la tôle et ainsi obtenir la forme tronconique.

Pour les convergents munis de bout coudé, le principe de réalisation reste le même. La partie coudée s'obtient par petite découpe successive de la tôle pour obtenir le rayon de courbure (voir tableau 2.4, 2.5 et 2.6) et à la fin, elle est roulée et soudée.
<figure><img src="image_64.png" /><figcaption>Figure 3.6: Paramètres pour réalisation du convergent</figcaption></figure>

Les données sont (en mm) :

* Rayon r1 de la base = 300

* Rayon r2 seconde base = 100

* Hauteur du cône = 500

* Hauteur de la génératrice L = 539

* Rayon de l'arc inférieur R2 = 808

* Rayon de l'arc supérieur R1 = 269

* Angle central $\phi$ = 134°

* Longueur de l'arc inférieur = 1885

* Longueur de l'arc supérieur = 628

* Longueur de la corde de l'arc inférieur = 1485

## — Les poulies

Les poulies sont obtenues brutes par fonderie et usinées pour obtenir les formes et les dimensions finales voulues. Le matériau utilisé est l'aluminium. La machine-outil consacrée pour l'usinage des poulies est un tour parallèle. Les tours parallèles sont utilisées pour la réalisation des pièces de révolution. Les opérations d'usinage réalisées pour obtenir la forme et les dimensions finales des poulies sont : le chariotage, le dressage, l'alésage et à la fin la réalisation des gorges pour le logement des courroies.

## — La structure

Le bâti qui supporte tous les composants du dispositif est en cornière de 35 x 35 x 3. La réalisation de ce bâti s'obtient par des opérations simples de sciage et de soudage. Pour ça, il faut disposer d'une règle graduée pour la mesure, une équerre pour garantir la perpendicularité des cornières découpées, une scie manuelle et enfin d'un poste à souder.
## Le disque

Le disque est également obtenu brut par fonderie et usiné pour être conforme aux dimensions souhaitées. Le disque est en aluminium. Il est réalisé sur un tour parallèle par des opérations de chariotage, de dressage et d'alésage. Des trous taraudés sont disposés sur la circonférence du disque pour recevoir les bras munis des pales.

## Les pales et les bras

Les pales sont découpées dans une tôle d'épaisseur $e = 4 \text{ mm}$ suivant la dimension voulue. La découpe est faite après avoir dessiné un gabarit de forme sur la tôle. On utilise une scie électrique pour la découpe, l'opérateur se contentant de suivre la forme du gabarit.

Pour ce qui est des bras, il suffit d'acheter dans le commerce, la barre de fer au même diamètre que ces derniers. On découpe les longueurs adéquates et on réalise aux extrémités sur un tour parallèle les opérations de filetage. Les filets serviront pour leurs assemblages avec les pales munies d'écrous soudés à l'arrière et avec le disque.

# 6. Analyse économique du dispositif

Cette section aborde l'aspect économique du dispositif. Trois points sont principalement discutés. Il s'agit : du devis quantitatif et estimatif de la réalisation, de sa durée de vie et de sa maintenance.

## 6.1. Devis estimatif du prototype

Le devis quantitatif et estimatif proposé dans ce document est lié à la puissance de sortie voulue. La puissance souhaitée du prototype dimensionné est de 10 $\text{kW}$. Le devis devra être adapté aux puissances désirées pour la reproduction du dispositif.

Les différentes rubriques de ce devis sont au nombre de quatre. C'est l'achat : de la matière d'œuvre, des composants standards à utiliser directement sur le dispositif, du prix de confection sur machines-outils et enfin des frais de montage et de main-d'œuvre.

Le tableau suivant résume ces différentes rubriques.
<table><caption>Tableau 3. 2: Devis quantitatif et estimatif pour la réalisation du prototype</caption><thead><tr><th>N°</th><th>Désignation</th><th>Quantité</th><th>Prix unitaire (CFA)</th><th>Prix total (CFA)</th></tr></thead><tbody><tr><td colspan="5" style="text-align: center; font-weight: bold;">Matière d'œuvre</td></tr><tr><td>01</td><td>Cornière 35 x 35 x 3</td><td>10</td><td>20 000</td><td>200 000</td></tr><tr><td>02</td><td>Tôle galvanisée 2400 x 1220 x 2</td><td>2</td><td>70 000</td><td>140 000</td></tr><tr><td>03</td><td>Fer rond plein φ20 x 6m</td><td>2</td><td>17 000</td><td>34 000</td></tr><tr><td>04</td><td>Fer rond plein φ30 x 0,75m</td><td>1</td><td>25 000</td><td>25 000</td></tr><tr><td>05</td><td>Tôle de e = 4</td><td>1</td><td>80 000</td><td>80 000</td></tr><tr><td>06</td><td>Poulie de φ500 x 50 brute</td><td>1</td><td>50 000</td><td>50 000</td></tr><tr><td>07</td><td>Poulie de φ100 x 50 brute</td><td>1</td><td>30 000</td><td>30 000</td></tr><tr><td colspan="4" style="font-weight: bold;">Sous-total 1</td><td>559 000</td></tr><tr><td colspan="5" style="text-align: center; font-weight: bold;">Prix des accessoires et pièces standards</td></tr><tr><td>01</td><td>Courroie Trap type B</td><td>2</td><td>15 000</td><td>30 000</td></tr><tr><td>02</td><td>Alternateur de 10 kW</td><td>1</td><td>200 000</td><td>200 000</td></tr><tr><td>03</td><td>Écrous M20</td><td>6</td><td>700</td><td>4 200</td></tr><tr><td>04</td><td>Écrous M14</td><td>20</td><td>600</td><td>12 000</td></tr><tr><td>05</td><td>Roulements BC</td><td>4</td><td>50 000</td><td>200 000</td></tr><tr><td colspan="4" style="font-weight: bold;">Sous-total 2</td><td>446 200</td></tr><tr><td colspan="5" style="text-align: center; font-weight: bold;">Dépenses de fabrication</td></tr><tr><td>01</td><td>Usinage Poulie de φ500 x 50</td><td></td><td></td><td>30 000</td></tr><tr><td>02</td><td>Usinage Poulie de φ100 x 50</td><td></td><td></td><td>30 000</td></tr><tr><td>03</td><td>Usinage des bras</td><td></td><td></td><td>20 000</td></tr><tr><td>04</td><td>Découpe cornières</td><td></td><td></td><td>15 000</td></tr><tr><td>05</td><td>Opérations de soudage</td><td></td><td></td><td>60 000</td></tr><tr><td colspan="4" style="font-weight: bold;">Sous-total 3</td><td>155 000</td></tr><tr><td colspan="5" style="text-align: center; font-weight: bold;">Dépenses liées au montage du dispositif et main-d'œuvre</td></tr><tr><td colspan="4" style="font-weight: bold;">Sous-total 4</td><td>250 000</td></tr><tr><td colspan="4" style="font-weight: bold;">Autres dépenses</td><td>200 000</td></tr><tr><td colspan="4" style="font-weight: bold;">Total</td><td>1 610 200</td></tr></tbody></table>

Toutefois, il faudra ajuster ces prix aux prix du marché sans cesse changeant.

## 6.2. Maintenabilité

Un aspect important d'un projet de conception et réalisation est la capacité à le maintenir en bon état de fonctionnement. Sans ce contrôle, le produit fabriqué n'assurera pas efficacement la fonction souhaitée sur toute sa durée d'utilisation. En outre, il s'agit de garantir la durée de vie du matériel. Il faudra tout au moins assurer
une production continue du dispositif jusqu'à son amortissement. Autrement, l'entreprise ne serait pas viable, ni rentable, ni même envisageable.

La norme AFNOR (Association Française de Normalisation) NF-X 60 000, définit la maintenance comme l'ensemble des actions ayant pour objectif de maintenir ou rétablir un bien ou un produit dans un état spécifié de fonctionnement pour établir une fonction requise.

Le dispositif éolien réalisé doit être le plus facilement maintenable possible. De ce point de vue, les éléments mécaniques utilisés doivent être interchangeables, de maintenance facile, démontable, facile d'accessibilité sur le dispositif et de qualité pour éviter l'usure précoce.

En analysant les éléments cités dans le tableau 3.2, on remarque que pratiquement tous les composants utilisés sont en acier et en aluminium. Les composants en aluminium sont le disque et les poulies qui, en régime d'exploitation normale, ne présentent pas de risque d'usure majeure. Les composants en acier, ayant une résistance élevée, représentent la majorité des éléments de la machine. Les principaux éléments qui vont nécessiter un suivi et un contrôle régulier sont les roulements (graissage) et la courroie (protection contre les intempéries ou tout autre élément extérieur qui pourrait l'endommager). Pour éviter la rouille due aux attaques chimiques, aux pluies acides, aux émissions atmosphériques et environnementales, il pourrait être envisagé de protéger tout le dispositif par une bâche isolante. Les seules ouvertures en contact avec l'atmosphère seront les entrées et sorties des convergents. Dans ces conditions, un nettoyage bimensuel du fond de ces composants s'avère nécessaire, surtout dans un environnement de fonctionnement très sévère, pour les débarrasser de la poussière et autres contaminants.

En définitive, une maintenance préventive systématique sera un atout incontestable pour maintenir les composants du système éolien dans leur état de fonctionnement optimal.

## 6.3. Durée de vie

Les matériaux et les éléments mécaniques de machines, exposés au vent et aux intempéries, sont soumis à de fortes contraintes physiques. Les pièces finissent par suser et devenir fragiles, ce qui réduit leur sécurité et leur performance.

L'évaluation de la durée de vie du dispositif éolien fabriqué dépend essentiellement de la qualité et de la robustesse de ses composants. Pour ce qui est de notre cas d'étude, l'élément ayant la plus grande durée de vie est l'alternateur avec une durée d'utilisation estimée à plus de 25 ans. Les éléments tournants tels que les roulements (2,3 ans) et la courroie (2,4 ans) ont une durée de vie théorique relativement moyenne.
Ceci n'est en aucun cas un problème, puisque ces deux derniers composants cités sont d'une maintenance très facile. Le reste des composants mécaniques du dispositif étant tous en métaux ferreux, leur durée d'exploitation reste très élevée avec un entretien approprié.

Il est admis, à la lecture des informations du paragraphe précédent et avec un entretien et une maintenance préventive bien menée, que le dispositif réalisé, aura une durée de vie d'au moins 25 ans. Il suffit de changer les éléments de machines à durée de vie moyenne/faible chaque fois que besoin sera, en définitive comme sur toute machine industrielle.

### 6.4. Comparaison avec quelques éoliennes classiques

En se référant au prix du marché, une comparaison (tableau 3.3) est présentée avec quelques éoliennes classiques de puissance 10 kW [84].

<table><caption>Tableau 3.3: Prix de quelques modèles industriels d'éoliennes</caption><thead><tr><td>Modèle</td><td>Prix en F CFA</td></tr></thead><tbody><tr><td>Windtronics BTPS 6500 (Windtronics)</td><td>3 208 685</td></tr><tr><td>Aérocube (Aeolta)</td><td>3 287 585</td></tr><tr><td>Éolienne Philippe Starck (Winstein)</td><td>4 931 380</td></tr><tr><td>Windspire (Windspire energy)</td><td>4 939 270</td></tr><tr><td>Whisper 500 (Southwest Windpower)</td><td>7 166 940</td></tr><tr><td>Skystream 600 (Southwest Windpower)</td><td>8 218 965</td></tr><tr><td>Horizon 1,8 (Eole System)</td><td>9 892 760</td></tr><tr><td>Nheowind 3D 100 (Nheolis)</td><td>11 835 310</td></tr><tr><td>Turbolienne Elena (Elena Énergie)</td><td>12 492 830</td></tr></tbody></table>

Force est de remarquer que dans ce tableau, les éoliennes les moins chères coûtent environ 3,3 millions de francs CFA sur le marché. En comparaison avec le modèle réalisé, qui coûte au maximum 1,7 millions de francs CFA, on voit bien une grande différence de prix. Un autre avantage de notre dispositif est qu'il peut être utilisé comme un dispositif multiplicateur de puissance en cas d'indisponibilité du vent. C'est un atout qui le rend plus compétitif par rapport aux éoliennes classiques.

### 7. Analyse des impacts du projet sur l'environnement.

De façon globale, l'énergie éolienne a longtemps été perçue comme une véritable pépite d'or, car tout en offrant de l'énergie, elle est également respectueuse de l'environnement. Le prototype réalisé se comporte exactement comme une éolienne classique dans ce domaine, avec quelques avantages en plus. Son comportement dans les trois milieux à savoir le milieu physique, naturel et humain est abordé ci-dessous.
## 7.1. Milieu physique

Les principaux effets (directs et indirects ; permanents ou temporaires) sur le milieu physique à attendre, de l'implantation du prototype réalisé sont liés aux équipements et infrastructures nécessaires à sa construction et son installation. Le dispositif lui-même ne produit aucun polluant en phase d'exploitation.

### 7.1.1. Émissions carbonées et qualité de l'air

Un des intérêts majeurs du dispositif réalisé est l'absence de production de polluants atmosphériques, et notamment de gaz à effet de serre, lors de la phase d'exploitation. Néanmoins, on sait que pendant la phase de réalisation, de la manutention et de l'implantation, une production temporaire de polluants atmosphériques est induite. Cet impact environnemental, temporaire, inhérent à toute nouvelle construction, peut être jugé de faible ampleur.

### 7.1.2. Émissions des polluants dans l'atmosphère

D'un point de vue global, l'énergie éolienne est largement reconnue comme une des technologies énergétiques la moins dommageable pour l'environnement. Elle est même qualifiée d'énergie verte. À ce titre, le prototype réalisé n'émet pas de gaz à effet de serre (CO₂, CH₄), pas d'oxydes d'azote (NOₓ), ni d'oxydes de soufre (SOₓ) dans l'atmosphère. Quantitativement, l'intrant principal et nécessaire (vent) à la production d'énergie électrique est gratuit et renouvelable dans le cas du dispositif exposé dans l'environnement. Dans ce cas, il n'y a aucun impact écologique ou économique dû à une surexploitation de cette ressource.

À titre de comparaison, le tableau suivant exprime les volumes de gaz rejetés en phase exploitation par les sources d'énergie fossiles en comparaison au dispositif réalisé.

<table><caption>Tableau 3. 4: Rejet de polluants dans l'atmosphère selon différentes sources d'énergie en phase d'exploitation [85]</caption><thead><tr><th rowspan="2">Pollution en kg/an pour une<br>production annuelle de<br>50 600 000 kWh</th><th colspan="3">Source conventionnelle<br>d'énergie</th><th rowspan="2">Prototype<br>réalisé</th></tr><tr><th>Charbon</th><th>Pétrole</th><th>Gaz</th></tr></thead><tbody><tr><td>Gaz carbonique (CO₂)</td><td>45793000</td><td>35926000</td><td>20240000</td><td>0</td></tr><tr><td>Monoxyde de carbone (CO)</td><td>4301</td><td>7084</td><td>1518</td><td>0</td></tr><tr><td>Oxydes de soufre (SOₓ)</td><td>683100</td><td>361790</td><td>0</td><td>0</td></tr><tr><td>Oxydes d'azote (NOₓ)</td><td>126500</td><td>113850</td><td>25427</td><td>0</td></tr><tr><td>Méthane (CH₄)</td><td>506</td><td>1012</td><td>6325</td><td>0</td></tr><tr><td>Acide chlorhydrique HCl</td><td>4807</td><td>0</td><td>0</td><td>0</td></tr><tr><td>Cendres</td><td>5894900</td><td>5060</td><td>0</td><td>0</td></tr><tr><td>Composés organiques volatils</td><td>1518</td><td>1518</td><td>0</td><td>0</td></tr><tr><td>Particules</td><td>1771</td><td>20240</td><td>0</td><td>0</td></tr></tbody></table>
En substitution des centrales conventionnelles d'énergie (charbon, pétrole, gaz), le système éolien fabriqué demeure une alternative propre en termes d'émissions de polluants en phase exploitation.

Il serait aussi important de signaler que le prototype réalisé n'a pas d'impact sur le sol ou le sous-sol, car ne provoquant aucune modification de ces derniers ni sur les eaux superficielles ou souterraines.

## 7.2. Milieu humain et naturel

En mode de fonctionnement en environnement ambiant, le dispositif exploite de l'air, et du fait du choix de matériaux et des composants silencieux (voir chapitre 4), la nuisance sonore produite est faible. Ce qui lui confère une commodité de voisinage très acceptable. Du point de vue exploitation, le dispositif est conçu et réalisé de telle sorte qu'il n'occasionne pas de problème de sécurité à son utilisateur. La position des convergents et des pales à des emplacements bien pensés rend le dispositif très robuste, de sorte qu'il ne présente pas de danger pour son exploitation.

En dehors de quelques risques de nidification des oiseaux ou d'utilisation du fond des convergents comme séjour temporaire pendant les saisons d'absence de vent qui pourrait leur être préjudiciable en cas de reprise de ce dernier, il n'y a pratiquement pas d'impact négatif sur la faune.

Un document mis en annexe (Annexe 6) recense les différentes sources d'énergie et propose une comparaison en termes d'avantages et d'inconvénients des autres formes d'énergies et même de l'énergie éolienne. En comparant notre dispositif aux éoliennes classiques, nous pensons que par ricochet, notre dispositif est comparé à ces autres formes d'énergie.

## 8. Conclusion

Ce chapitre a abordé, le dimensionnement des composants tournants du dispositif. L'axe du disque, les roulements et le système de transmission sont ainsi calculés et choisis. Le choix est orienté vers les solutions les moins coûteuses et disponibles sur le marché pour faciliter la reproduction du prototype. Les dessins de définition de chacun des composants du dispositif sont mis en annexe. Les opérations pour la mise en forme et la réalisation des éléments du dispositif sont aussi expliquées.

Le second aspect de ce chapitre a porté sur l'étude économique du dispositif éolien. Il est remarquable de voir que la matière d'œuvre nécessaire pour produire le prototype est très abordable à la vue du bénéfice énergétique qu'on en tire. La comparaison avec les éoliennes classiques de commerce, de même puissance, montre une différence significative en termes de prix d'achat. A la lecture de ce qui est présenté dans ce chapitre, il n'y'a aucun doute en ce qui concerne la rentabilité de ce projet.
L'étude d'impact environnemental détaillée dans la dernière partie a montré que le dispositif n'émet aucun polluant dans la nature, n'agit ni sur le sol, encore moins sur les eaux de surface ou souterraines. Le choix des composants, axé sur la réduction du bruit, fait du dispositif un produit plutôt sain en ce qui concerne la nuisance sonore.
<figure><img src="image_65.png" /></figure>
# CONCLUSION GÉNÉRALE ET PERSPECTIVES

Les problèmes à l'origine des difficultés de fonctionnement des éoliennes classiques qui ont inspiré cette recherche se résument aux dimensions démesurées de celles-ci. En effet, pour avoir une vitesse de vent capable d'amorcer leur fonctionnement, il est parfois nécessaire d'élever les mâts à plus de 80 mètres et les pales à des longueurs dépassant parfois 50 mètres. Dans ces conditions, les problèmes de vibration, de stabilité du bâti ainsi que ceux liés à la sécurité rendent l'exploitation dangereuse. À cela il faudrait ajouter le freinage urgent du système éolien lorsque la vitesse de vent dépasse un certain seuil, ce qui en ajoute à l'insécurité et au coût élevé exprimé dans le tableau 4.2. Dès lors, les missions assignées à cette recherche sont : comment produire de l'énergie électrique à des puissances comparables à celles des éoliennes classiques à partir des vitesses de vent insuffisantes pour leur amorçage. Une telle solution trouvée règle en grande partie les difficultés liées à leur exploitation. C'est ce que ce projet de recherche s'est attelé à faire et dont les conclusions et perspectives sont présentées dans les lignes qui suivent.

## 1. Synthèse des travaux

La première partie de nos travaux a consisté à évaluer le potentiel énergétique dans la région de N'Guigmi (Chapitre 1 – section 7). Avec les données statistiques en notre possession, il a été possible d'étudier les vitesses de vent pour faire ressortir les moyennes et les maximas. Les stations synoptiques pour fournir les données météorologiques sont rares sur le continent africain, et quand elles sont disponibles, elles sont vétustes et ne fournissent que des données très peu fiables. Nous avons alors développé une méthodologie pour estimer les vitesses moyennes dans une région à partir de quelques données atmosphériques qui elles sont disponibles même à l'international. Ainsi, nous avons montré qu'en suivant l'évolution des températures et de l'humidité relative, il est possible d'estimer la tendance de l'évolution du vent dans une région et par des périodes (Chapitre 1 – section 7.3 – [86]). Ainsi ce travail nous a permis de comprendre les plages moyennes autour desquelles il faut calibrer l'accélérateur de flux à adopter pour produire une puissance énergétique souhaitée.

Une fois les paramètres météorologiques connus, les équations nécessaires pour déterminer les plages de fonctionnement de notre accélérateur de flux sont adoptées. Il en est également du calcul de tous les autres composants du dispositif (masse du disque, diamètre des pales, les bras, le nombre de pales et leur disposition, diamètre des poulies pour un coefficient de transmission choisi). C'est finalement un convergent qui est retenu.
Les méthodes adéquates de choix d'un ventilateur pour une utilisation sur le dispositif sont aussi détaillées. Le choix du disque utilisé, dont la masse est minutieusement calculée, est expliquée. Il faut souligner aussi le calcul de nombre de pales et surtout leur disposition sur le disque pour une exploitation optimale du dispositif.

## 2. Application au nouveau dispositif éolien

Plusieurs utilisations du convergent sont proposées suivant le cas de figure où le dispositif est un multiplicateur de puissance ou un dispositif de production d'énergie électrique en environnement ambiant.

En dispositif multiplicateur de puissance, les convergents sont disposés de façon à créer sur deux pales, et ce continuellement, une pression dynamique récupérée du flux de vent issue des ventilateurs. Les deux ventilateurs sont placés en opposition sur les pales inférieure et supérieure. La mise en œuvre de cette disposition confère au dispositif une croissance certaine de ses performances en sortie.

En dispositif de production d'énergie électrique, le système éolien réalisé est muni de trois convergents disposés de telle sorte que trois pales soient toujours dans le champ du flux de vent. Les paramètres de sortie du dispositif sont ainsi améliorés. La puissance développée par le dispositif muni des trois convergents est évaluée à $P_{glob} = (3 - 2K)P_{théo}$ (Chapitre 2 – section 5.3), ce qui confirme l'accroissement de la puissance de sortie.

Le gaz de service utilisé dans ce travail est de l'air, parce que gratuit. Cependant, au cas où il existerait un gisement d'un autre gaz, il pourrait avantageusement être remplacé par ce dernier. En effet les simulations réalisées avec différents gaz (voir Chapitre 2 – section 5.2.5) montrent que la puissance est plus élevée lorsque le coefficient polytropique est faible.

Toutefois, toute proportion gardée, il faut dire que les résultats économiques sont équivalents à l'utilisation de l'air. Autrement dit, en prenant en compte le coût de production du dit gaz, comparé à la puissance dégagée, une compensation systématique s'établit au point où il n'y aurait certainement pas trop de bénéfice à engranger par rapport à l'utilisation de l'air, qui lui est totalement gratuit. L'option d'utiliser un autre gaz que l'air est donc prise en tenant compte d'un certain nombre de facteurs dont : l'indisponibilité d'une vitesse moyenne acceptable, l'existence du gisement d'un gaz, une étude comparable de puissances désirées au regard des gains économiques.
### 3. Calcul du dispositif et sa réalisation

Tous les calculs des éléments tournants ont été réalisés (voir chapitre 3). Les dessins de définition et d'ensemble sont mis en annexe pour une reproductibilité du dispositif. Les phases de découpe, de réalisation et d'usinage ont été abordé (Chapitre 3 – section 5). Les photos de ces opérations ainsi que le dispositif grandeur nature sont disponible en annexe également.

### 4. Les limites du modèle

Nous devons remarquer que, pour produire des puissances de l'ordre du mégawatt à partir d'une vitesse de vent relativement faible, il va falloir développer un convergent avec des dimensions assez conséquentes (voir Figure 2.14). C'est-à-dire qu'on serait amené à avoir des ouvertures circulaires d'entrée et de sortie du convergent de taille relativement importante. Ainsi, l'encombrement est ici aussi présent dans le dispositif proposé. Mais cette fois-ci, il ne serait pas vertical, mais radial. Ce qui témoigne d'une certaine limite du dispositif. Néanmoins, les risques de vibrations, d'instabilité et d'insécurité sont réduits par rapport aux éoliennes classiques.

### 5. Perspectives

Les perspectives d'exploitation de cette technologie sont diverses et variées. On peut notamment l'utiliser dans les cas qui suivent :

* Dans une station de pompage où le dispositif placé au sommet d'un château pour bénéficier de la vitesse du vent peut réaliser un pompage d'eau à l'aide d'une vis sans fin.

* Placé le convergent au-devant d'une automobile et les pales, couplés à un moteur électrique pourrait produire l'énergie électrique nécessaire à son déplacement. Le surplus d'énergie pourrait être stocké dans une batterie pour rendre possible le démarrage du véhicule.

* Le dispositif pourrait être installé dans un tunnel pour bénéficier de l'air confiné mais en déplacement à grande vitesse engendrer par le déplacement des véhicules (voitures, trains, TGV, etc.)

Les perspectives pour finaliser cette étude et amener le prototype à sa maturité se rapporteront avant tout à la validation des résultats expérimentaux pour évaluer l'efficacité du dispositif réalisé.
RÉFÉRENCES

1- NANO Enrico, "Electrifying Nigeria: The impact of rural access to electricity on kids' schooling", Graduate Institute of International and Development Studies Working Paper, No. 03-2022, Graduate Institute of International and Development Studies, Geneva, 2022.
http://hdl.handle.net/10419/253255. Consulté le 28 Août 2022

2- Bureau, D., Bureau, J. & Schubert, K. "Biodiversité en danger : quelle réponse économique ?" Notes du conseil d'analyse économique, 59, 1-12, 2020.
https://doi.org/10.3917/ncae.059.0001. Consulté le 2 Septembre 2022

3- JETTEUR Claire, "Étude comparative des différents modes d'alimentation en électricité en Afrique rurale". Master en sciences et gestion de l'environnement, Soutenu le 21-juil-2018. Université de Liège, Liège, Belgique. 51.
http://hdl.handle.net/2268.2/4989. Consulté le 14 Mai 2022

4- MIGUEL Lopez " Contribution à l'optimisation d'un système de conversion éolien pour une unité de production isolée". Énergie électrique. Thèse de Doctorat - 2008. Université Paris Sud - Paris XI, Français. 151 (tel-00344978)

5- Bernard Multon, Olivier Gergaud, Hamid Ben Ahmed, Xavier Roboam, Stéphane Astier, et al. "État de l'art des aérogénérateurs. L'électronique de puissance vecteur d'optimisation pour les énergies renouvelables", Ed. NOVELECT - ECRIN, ISBN 2-912154-8-1, pp.97-154, 2002.

6- IRENA, "Rethinking Energy 2017: Accelerating the global energy transformation".
International Renewable Energy Agency, Abu Dhabi (2017).
https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=&cad=rja&uact=8&ved=2ahUKEwiOo93sn8T7AhWpQaQEHevYATgQFnoECBoQAQ&url=https%3A%2F%2Fwww.irena.org%2F-%2Fmedia%2FFiles%2FIRENA%2FAgency%2FPublication%2F2017%2FIRENA_REthinking_Energy_2017.pdf&usg=AOvVaw3g-NyRsRSu9-1Zh7zdoDP1 Consulté le 11 Mars 2021

7- FRÉDÉRIC Poitiers " Étude et commande de génératrices asynchrones pour l'utilisation de l'énergie éolienne Machine asynchrone à double alimentation reliée au réseau ", Thèse de Doctorat, 2003, Université de Nantes, 137. (tel-00011383)

8- BOUHEDDA. Ali " Contribution à l'étude de système de commande d'une éolienne", Mémoire de Magister, 2011, Université de Tizi-Ouzou, 97.

9- CHERFIA. Naïm " Conversion d'énergie produite par des générateurs éoliens ", Mémoire de Magister, 2010, Université de Mentouri Constantine, 96.

10- TARRAFT Saci " Étude de stockage inertiel d'énergie dans une chaîne de conversion éolienne à vitesse variable basée sur une machine asynchrone à double alimentation ", Mémoire de Magister, 2008, Université Bejaia, 79.

11- BESLIN GUY, MULTON Bernard. " Production d'électricité éolienne : de la caractérisation du gisement éolien aux technologies d'aérogénérateurs ". 2016. (hal-01756827)
12-HAMECHA Samira, " Étude et Commande d'une Éolienne à base d'une Machine Synchrone à Aimants Permanents ". Mémoire de Magister ; soutenu le 25/06/2013, université Mouloud Mammeri Tizi-Ouzou, 87.

13-LOUAR Fateh. "Modélisation Et Simulation D'une Chaine De Conversion D'énergie Éolienne À Base D'une Machine Synchrone À Aimant Permanent". Thèse de Doctorat, 2016, Université Badji Mokhtar - Annaba, 93.

14-ARTHOUROS ZERVOS, SVEN TESKE “Perspectives mondiales de l'énergie éolienne 2006" septembre 2006.
http://www.abhatoo.net.ma/content/download/10624/171347/version/1/file/Perspec
tives_mondiales_energie_eolienne.pdf

Consulté le 21 Décembre 2021

15-HARITZA CAMBLONG "Minimisation de l'impact des perturbations d'origine éolienne dans la génération d'électricité par des aérogénérateurs à vitesse variable" thèse de doctorat, 2003, École Nationale Supérieure d'Arts et Métiers – Centre de Bordeaux ; 212.

16-TOUAL BELKACEM "Modélisation et Commande Floue Optimisée d'une Générateurie à Double Alimentation, Application à un Système Éolien à Vitesse Variable" mémoire de magister, 2010, Université de Batna, 107.

17-W. Tong, *Wind power generation and wind turbine design*: WIT press, 2010.

18-M. Abdel-Aziz, F. Abdel-Aziz. "Hybrid Nanocrystal Photovoltaic/Wind Turbine Power Generation System in Buildings". *Journal of Advanced Research in Materials Science* 40 (2018): 8-19.

19-S. Eriksson, H. Bernhoff, and M. Leijon, "Evaluation of different turbine concepts for wind power," *renewable and sustainable energy reviews*, vol. 12, pp. 1419-1434, 2008.

20-M. Johari, M. Jalil, and M. Shariff, "Comparison of horizontal axis wind turbine (HAWT) and vertical axis wind turbine (VAWT)," *International Journal of Engineering and Technology*, vol. 7, pp. 74-80, 2018.

21-M. Saad and N. Asmuin, "Comparison of horizontal axis wind turbines and vertical axis wind turbines," *IOSR Journal of Engineering (IOSRJEN)*, vol. 4, pp. 27-30, 2014.

22-K. Pope, I. Dincer, and G. Naterer, "Energy and exergy efficiency comparison of horizontal and vertical axis wind turbines," *Renewable energy*, vol. 35, pp. 2102-2113, 2010.

23-M. Bhutta, N. Hayat, A. Farooq, Z. Ali, S. Jamil, and Z. Hussain, "Vertical axis wind turbine–A review of various configurations and design techniques," *Renewable and Sustainable Energy Reviews*, vol. 16, pp. 1926-1939, 2012.

24-R. Kumar, K. Raahemifar, and A. Fung, "A critical review of vertical axis wind turbines for urban applications," *Renewable and Sustainable Energy Reviews*, vol. 89, pp. 281-291, 2018.

25-Dragomirescu A. “Performance assessment of a small wind turbine with crossflow runner by numerical simulations”, Renewable Energy 36, 2011, pp. 957 – 965.
26-W. T. Chong, Y. Shiah, K. H. Wong, N. L. Sukiman, S. C. Poh, C. T. Wang, "Performance enhancements on vertical axis wind turbines using flow augmentation systems: A review", Renewable and Sustainable Energy Reviews 73, 2017, pp. 904-921.

27-M. Guero, V. PRODJINONTO, "Design and Analysis of An Innovative Wind Flow Accelerator for Wind Devices". *International Journal of Progressive Sciences and Technologies*, 32(2), 350-358, 2022.

28-T. Shigemitsu, J. Fukutomi, M. Toyohara, "Performance and flow condition of cross-flow wind turbine with a symmetrical casing having side boards", International Journal of Fluid Machinery and System 9, 2016, pp. 169-174.

29-M. Takao, T. Maeda and Y. Kamada, "A Straight-blades Vertical Axis Wind Turbine with a Directed Guide Vane Row", Journal of Fluid Science and Technology 3, 2008, pp. 379-386.

30-W. T. Chong, S. C. Poh, A. Fazlizan, K. C. Pan, "Vertical axis wind turbine with omni directional guide vane for urban high-rise building", Journal of Central South University, 19, 2012, pp. 727-732.

31-N. Korprasertsak and T. Leephakpreeda, "Analysis and optimal design of wind boosters for Vertical Axis wind Turbines at low wind speed", Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 159, 2016, pp. 9-18.

32-R. Gupta and A. Biswas, "CFD analysis of flow physics and aerodynamic performance of a combined three-bucket Savonius and three-bladed Darrieus turbine," *International Journal of Green Energy*, vol. 8, pp. 209-233, 2011.

33-M. Castelli and E. Benini, "Comparison between lift and drag-driven VAWT concepts on low-wind site AEO," *World Academy of Science, Engineering and Technology*, pp. 1677-1682, 2011.

34-J. Gavaldà, J. Massons, and F. Diaz, "Experimental study on a self-adapting Darrieus-Savonius wind machine," *Solar & Wind Technology*, vol. 7, pp. 457-461, 1990.
35-A. Pallotta, D. Pietrogiacomi, and G. Romano, "HYBRI-A combined Savonius-Darrieus wind turbine: Performances and flow fields," *Energy*, vol. 191, p. 1-23, 2020.

36-T. Wakui, Y. Tanzawa, T. Hashizume, and T. Nagao, "Hybrid configuration of Darrieus and Savonius rotors for stand-alone wind turbine-generator systems," *Electrical Engineering Conference in Japan*, vol. 150, pp. 13-22, 2005.

37-S. Chawla, A. Chauhan, and S. Bala, "Parametric study of hybrid Savonius-Darrieus turbine," in *2015 2nd International Conference on Recent Advances in Engineering & Computational Sciences (RAECS)*, pp. 1-5, 2015.

38-W. Wang, J. Wang, and W. Chong, "The effects of unsteady wind on the performances of a newly developed cross-axis wind turbine: A wind tunnel study," *Renewable Energy*, vol. 131, pp. 644-659, 2019.

39-R. Howell, N. Qin, J. Edwards, and N. Durrani, "Wind tunnel and numerical study of a small vertical axis wind turbine," *Renewable energy*, vol. 35, pp. 412-422, 2010.

40-A. Molina, T. Troyer, T. Massai, A. Vergaerde, M. Runacres, and G. Bartoli, "Effect of turbulence on the performance of VAWTs: An experimental study in two different wind tunnels," *Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics*, vol. 193, p. 1-12, 2019.

41-K. Lee, S. Tsao, C. Tzeng, and H. Lin, "Influence of the vertical wind and wind direction on the power output of a small vertical-axis wind turbine installed on the rooftop of a building," *Applied Energy*, vol. 209, pp. 383-391, 2018.

42-L. Gumilar, A. Kusumawardana, M. Habibi, A. Afandi, D. Prihanto, and A. Aji, "Performance analysis of vertical wind turbine type savonius-I based on wind speed, rotation speed, and number of blades," in *2019 International Seminar on Application for Technology of Information and Communication (iSemantic)*, pp. 383-388, 2019.

43-A. Rezaeiha, I. Kalkman, and B. Blocken, "Effect of pitch angle on power performance and aerodynamics of a vertical axis wind turbine," *Applied energy*, vol. 197, pp. 132-150, 2017.

44-B. Mantravadi, K. Sriram, A. Mohammad, L. Vaitla, and R. Velamati, "Effect of solidity and airfoil on the performance of vertical axis wind turbine under fluctuating wind conditions," *International Journal of Green Energy*, vol. 16, pp. 1329-1342, 2019.

45-X. Sun, J. Zhu, A. Hanif, Z. Li, and G. Sun, "Effects of blade shape and its corresponding moment of inertia on self-starting and power extraction performance of the novel bowl-shaped floating straight-bladed vertical axis
wind turbine," *Sustainable Energy Technologies and Assessments*, vol. 38, p. 1-18, 2020.

46-M. Zamani, S. Nazari, S. Moshizi, and M. Maghrebi, "Three-dimensional simulation of J-shaped Darrieus vertical axis wind turbine," *Energy*, vol. 116, pp. 1243-1255, 2016.

47-M. Hameed, S. Afaq, and F. Shahid, "Finite element analysis of a composite VAWT blade," *Ocean Engineering*, vol. 109, pp. 669-676, 2015.

48-L. Wang, A. Kolios, T. Nishino, P. Delafin, and T. Bird, "Structural optimisation of vertical-axis wind turbine composite blades based on finite element analysis and genetic algorithm," *Composite Structures*, vol. 153, pp. 123-138, 2016.

49-M. Zheng, Y. Li, H. Teng, J. Hu, Z. Tian, and Y. Zhao, "Effect of blade number on performance of drag type vertical axis wind turbine," *Applied solar energy*, vol. 52, pp. 315-320, 2016.

50-S. Mitchell, I. Ogbonna, K. Volkov, "Improvement of Self-Starting Capabilities of Vertical Axis Wind Turbines with New Design of Turbine Blades". *Sustainability*, 13, 3854, 2021.

51-W. Chong, W. Muzammil, K. Wong, C. Wang, M. Gwani, Y. Chu, et al., "Cross axis wind turbine: Pushing the limit of wind turbine technology with complementary design," *Applied Energy*, vol. 207, pp. 78-95, 2017.

52-N. Alom and U. Saha, "Four decades of research into the augmentation techniques of Savonius wind turbine rotor," *Journal of Energy Resources Technology*, vol. 140, 2018.

53-Ma Yang, He Cheng bing, Feng Xinxin. "Institutions Function and Failure Statistic and Analysis of Wind Turbine". *Physics Procedia* 2012; 24:25 – 30.

54-Attya AB, Hartkopf T. "Penetration impact of wind farms equipped with frequency variations ride through algorithm on power system frequency response". *Electrical Power and Energy Systems* 2012; 40:94 – 103.

55-V Yaramasu, B Wu, PC Sen, S Kouro, M Narimani. "High-power wind energy conversion systems: State-of-the-art and emerging technologies". *Proceedings of the IEEE*, 2015.

56-W. Y. Liu et al. "The structure healthy condition monitoring and fault diagnosis methods in wind turbines: A review ", *Renewable and Sustainable Energy Reviews* 44 (2015) 466–472.

57-Saidou MADOUGOU. "Étude du potentiel éolien du jet nocturne dans la zone sahélienne à partir des observations de radars profileurs de vent", *Thèse de Doctorat*, 2010, Université de Toulouse, 214.
58-Nachida KASBADJI MERZOUK "Évaluation du gisement énergétique éolien contribution à la détermination du profil vertical de la vitesse du vent en Algérie", THESE de Doctorat, 2006, Université Abou-Bakr Belkaïd Tlemcen, 114.

59-Hassan NFAOUI "Caractéristiques du Gisement Éolien Marocain et Optimisation d'un Système Aérogénérateur/groupe Électrogène pour l'Électrification des Villages Isolés", THESE de Doctorat d'ETAT, 2004, Université Mohammed V, 353.

60-Abul Kalam Azad, Mohammad Golam Rasul and Talal Yusaf "Statistical Diagnosis of the Best Weibull Methods for Wind Power Assessment for Agricultural Applications", 7, 30563085; 2014, doi: 10.3390/en7053056.

61-FELLAH Boumediene, "Système hybride photovoltaïque-éolien, de production d'électricité. Application aux sites de Tlemcen et de Bouzaréah", Mémoire de Magister, 2012, Université Abou-Bakr Belkaïd Tlemcen, 151

62-D.K. Kidmo, N. Djongyang, S.Y. Doka, and D. Raidandi "Assessment of Wind Energy Potential for Small Scale Water Pumping Systems in the North Region of Cameroon", International Journal of Basic and Applied Sciences, Vol3, N°1, pp. 38 - 46, 2014.

63-J.L. Nsouandélé, D.K. Kidmo, S.M. Djetouda and N. Djongyang "Estimation statistique des données du vent à partir de la distribution de Weibull en vue d'une prédiction de la production de l'énergie électrique d'origine éolienne sur le Mont Tinguelin à Garoua dans le Nord Cameroun", Revue des Énergies Renouvelables Vol. 19, N°2 (2016) 291-301

64-D.K. Kidmo, R. Danwe, S.Y. Doka, and N. Djongyang, "Statistical Analysis of Wind Speed Distribution Based on Six Weibull Methods for Wind Power Evaluation in Garoua, Cameroon", Revue des Energies Renouvelables, Vol. 18, N°1, pp. 105 - 125, 2015.

65-H. Mabchour, " Étude, Modélisation et Expérimentation des Composantes d'un Système Hybride Couplant les Énergies Solaire et Éolienne – Performances et Méthodologie de Dimensionnement ", Thèse de Doctorat, Université Hassan II Mohammed VI, 1999.

66-H. Faida, J. Saadi, M. Khaider, S. El Alami et M. Monkade, " Étude et analyse des données du vent en vue de dimensionner un système de production d'énergie éolienne : Cas d'un site au nord du Maroc ", Revue des Énergies Renouvelables Vol. 13 N°3 (2010) 477-483

67-G. Al Zohbi, P. Hendrick et P. Bouillard, " Évaluation du potentiel d'énergie éolienne au Liban ", Revue des Énergies Renouvelables, Vol. 17 N°1, 83-96. 2014.

68-BENMEDJAHED Miloud "Choix du site et optimisation du dimensionnement d'une installation éolienne dans le nord Algérien et son impact sur
l'environnement", Thèse de Doctorat, 2013, Université Abou-Bakr Belkaïd Tlemcen, 158.

69-Tsang-Jung Chang, Yu-Ting Wu, Hua-Yi Hsu, Chia-Ren Chu, Chun-Min Liao, “Assessment of wind characteristics and wind turbine characteristics in Taiwan”, Renewable Energy 28 (2003) 851–871

70-ZERARI NAZIHA " Modélisation et optimisation multi objectifs d'une éolienne à axe horizontal d'un système de production éolien isolé de petite taille ", THESE de Doctorat, 2015, Université Badji Mokhtar-Annaba, 120.

71-AKRABOU Omar et al. " Étude des paramètres météorologiques intervenant dans la simulation d'un parc éolien - Cas du site d'Adrar ", mémoire de master en physique énergétique et énergies renouvelables, université ahmed draia adrar, 2017.

72-A.A. Koukpemedji et al. " Influence de la température, de la pression et de l'humidité relative de l'air sur le potentiel éolien dans la zone côtière du Bénin dans le Golfe de Guinée " Revue des Énergies Renouvelables Vol. 18 N°2, 217 – 226 ; 2015.

73-Amani M. Kouassi et al. " Analyse de la variabilité climatique et de ses influences sur les régimes pluviométriques saisonniers en Afrique de l'Ouest : cas du bassin versant du N'zi (Bandama) en Côte d'Ivoire ". Revue Européenne de Géographie (Cybergéo), décembre 2010, http://cybergéo.revue.org/index23388.html

74-Young, Donald F. ; Bruce R. Munson; Theodore H. Okiishi; Wade W. Huebsch (2010). Une brève introduction à la mécanique des fluides (5 éd.). John Wiley et fils. p. 95. ISBN 978-0-470-59679-1.

75-Graebel, WP (2001). Ingénierie mécanique des fluides. Taylor et Francis. p. 16. ISBN 978-1-56032-733-2.

76-J. K. Sharma, A. Goyal, M. Pandey & S. Kumar. “Design and analysis of vertical axis wind turbine booster at low wind speed”. International Journal of Mechanical and Production Engineering Research and Development (IJMPERD) ; Vol. 10, Issue 3, Jun 2020, 13823-13836

77-A. M. Malge, P. S. Kalos. "Numerical Analysis of Innovative Wind Booster Configurations for Vertical Axis Wind Turbines". International Journal of Recent Technology and Engineering (IJRTE); Volume-9 Issue-1, May 2020. DOI:10.35940/ijrte. A1214.059120

78-https://energieplus-lesite.be/theories/ventilation10/grandeurs-caracteristiques-des-ventilateurs-d2/

79-M. Aublin, R. Boncompain, M. Boulaton, D. Caron, Système mécanique théorie et dimensionnement. Edition DUNOD, 2020.

80-https://www.motralec.com/public/fichiers/docs/Texrope_Methode_de_CALCUL_des_courroies_synchrones.pdf
81-SKF. Catalogue général SKF. 2006. ii, 69, 72, 73

82-Juvinall, R. C., and Marshek, K. M. Fundamentals of Machine Component Design. 2011. 58, 60, 72, 73

83-A. CHEVALIER et J. LECRINIER, Guide du dessinateur industriel, Edition HACHETTE, 2004

84-Prix Eolienne pour particulier, étude des tarifs et tableau comparatif des coûts (eolienne-particulier.info)

85-https://www.haute-marne.gouv.fr/content/download/12510/86612/file/5-Etude_Impact_avec_compl%E2%94%9C%C2%AEments_n%E2%94%AC%E2%96%911_p_133_%E2%94%9C%C3%A1_258.pdf

86-Mohamed M.G., Vincent P., and Jean-Louis F. "Correlation of meteorological parameters to characterize wind sites: A case study of N'guigmi, Niger", *Global NEST Journal*, 24(2), 337-343, 2022. https://doi.org/10.30955/gnj.004155

87-M. Guero, V. PRODJINONTO, "Design and Analysis of An Innovative Wind Flow Accelerator for Wind Devices," International Journal of Progressive Sciences and Technologies, 32(2), 350-358, 2022.
ANNEXE 1 : Analyse des paramètres météorologiques : ACP Région d'Agadez

Pour confirmer les résultats de la méthode d'analyse d'influence des paramètres météorologiques, une deuxième étude est faite avec les données de la zone d'Agadez.

Direction dominante de vent pour la région d'Agadez

<figure><img src="image_66.png" /><figcaption>Figure 1 : Rose des vents sur la période d'observation (2010 - 2019)</figcaption></figure>

<table><caption>Tableau 1 : statistiques descriptives des variables utilisées dans l'ACP pour la zone d'Agadez</caption><thead><tr><th>Variable</th><th>Observ</th><th>Minimum</th><th>Maximum</th><th>Moyenne</th><th>Écart-type</th><th>Coef de Var</th></tr></thead><tbody><tr><td>Pression</td><td>120</td><td>951,235</td><td>961,871</td><td>954,790</td><td>2,084</td><td>0,21826589</td></tr><tr><td>Insolation</td><td>120</td><td>1,159</td><td>11,100</td><td>7,987</td><td>1,876</td><td>23,4918522</td></tr><tr><td>Temp Max</td><td>120</td><td>26,007</td><td>43,721</td><td>37,115</td><td>4,682</td><td>12,6149471</td></tr><tr><td>Temp Min</td><td>120</td><td>11,320</td><td>29,067</td><td>22,109</td><td>5,271</td><td>23,8417022</td></tr><tr><td>Hum Max</td><td>120</td><td>15,367</td><td>86,967</td><td>40,376</td><td>18,760</td><td>46,4628419</td></tr><tr><td>Hum Min</td><td>120</td><td>3,586</td><td>40,033</td><td>14,519</td><td>8,125</td><td>55,9588122</td></tr></tbody></table>

<table><caption>Tableau 2 : les valeurs propres des axes principaux.</caption><thead><tr><th></th><th>F1</th><th>F2</th><th>F3</th><th>F4</th><th>F5</th><th>F6</th></tr></thead><tbody><tr><td>Valeur propre</td><td>3,456</td><td>1,678</td><td>0,725</td><td>0,106</td><td>0,027</td><td>0,008</td></tr><tr><td>Variabilité (%)</td><td>57,605</td><td>27,964</td><td>12,081</td><td>1,768</td><td>0,449</td><td>0,133</td></tr><tr><td>% cumulé</td><td>57,605</td><td>85,569</td><td>97,650</td><td>99,419</td><td>99,867</td><td>100,000</td></tr></tbody></table>
<table><caption>Tableau 3 : Vecteurs propres de l'analyse</caption><thead><tr><th></th><th>F1</th><th>F2</th><th>F3</th><th>F4</th><th>F5</th><th>F6</th></tr></thead><tbody><tr><th>Pression</th><td>-0,470</td><td>0,308</td><td>-0,099</td><td>0,812</td><td>-0,083</td><td>0,087</td></tr><tr><th>Insolation</th><td>-0,319</td><td>0,044</td><td>0,942</td><td>-0,081</td><td>0,014</td><td>-0,040</td></tr><tr><th>Temp Max</th><td>0,480</td><td>-0,296</td><td>0,234</td><td>0,358</td><td>0,136</td><td>0,693</td></tr><tr><th>Temp Min</th><td>0,512</td><td>-0,159</td><td>0,193</td><td>0,427</td><td>-0,230</td><td>-0,663</td></tr><tr><th>Hum Max</th><td>0,306</td><td>0,627</td><td>0,062</td><td>0,031</td><td>0,703</td><td>-0,120</td></tr><tr><th>Hum Min</th><td>0,302</td><td>0,630</td><td>0,080</td><td>-0,147</td><td>-0,654</td><td>0,237</td></tr></tbody></table>

<table><caption>Tableau 4 : Corrélation entre les variables et les facteurs</caption><thead><tr><th></th><th>F1</th><th>F2</th><th>F3</th><th>F4</th><th>F5</th><th>F6</th></tr></thead><tbody><tr><th>Pression</th><td>-0,873</td><td>0,400</td><td>-0,084</td><td>0,265</td><td>-0,014</td><td>0,008</td></tr><tr><th>Insolation</th><td>-0,594</td><td>0,057</td><td>0,802</td><td>-0,026</td><td>0,002</td><td>-0,004</td></tr><tr><th>Temp Max</th><td>0,892</td><td>-0,383</td><td>0,199</td><td>0,117</td><td>0,022</td><td>0,062</td></tr><tr><th>Temp Min</th><td>0,952</td><td>-0,206</td><td>0,164</td><td>0,139</td><td>-0,038</td><td>-0,059</td></tr><tr><th>Hum Max</th><td>0,569</td><td>0,812</td><td>0,053</td><td>0,010</td><td>0,115</td><td>-0,011</td></tr><tr><th>Hum Min</th><td>0,561</td><td>0,816</td><td>0,068</td><td>-0,048</td><td>-0,107</td><td>0,021</td></tr></tbody></table>

<figure><img src="image_67.png" /><figcaption>Figure 2 : Espace des variables des plans factoriels F1-F2</figcaption></figure>

Le tableau 4 nous montre des valeurs de corrélation positive excessivement élevées de la température maximale et minimale avec la composante principale F1, dont la contribution est de 57,61%. La variable humidité est corrélée avec l'axe F2 et moyennement corrélée avec l'axe F1. La pression et l'insolation sont très négativement corrélés avec F1 et positivement avec l'axe F2. Les résultats obtenus révèlent que la température et l'humidité relative sont les facteurs qui influencent le plus la variation de la vitesse du vent. En effet, l'humidité relative dans ce cas de figure reste le paramètre météorologique le plus influent dans la variation de la vitesse du vent en
raison de sa très forte corrélation avec les deux facteurs F1 et F2 ; viennent ensuite la température de l'air, la pression et enfin l'insolation (tableau 4).
## ANNEXE 2 : Le dispositif à convergent de flux : impact du gaz de service

Il est remarquable que la qualité du gaz de service (l'air), soit cruciale dans les résultats obtenus. Il s'agit notamment, du rôle primordial joué par le coefficient (γ), rapport des coefficients calorimétriques à pression constante et à volume constant.

Dès lors, il devient intéressant de revoir les résultats obtenus au regard des autres gaz disponibles dans la nature qui pourraient, d'une manière ou d'une autre, être substitués à l'air. Le besoin grandissant en l'énergie ne devrait s'accommoder d'aucune négligence quelque qu'elle soit.

Dans la perspective de l'existence d'un gisement de gaz ou d'une découverte d'un gisement, il serait très intéressant d'analyser comment la présente étude pourrait contribuer à la mise en œuvre dudit gaz pour produire de l'énergie électrique. La question est de savoir gagne-t-on en substituant à l'air un autre gaz ?

De toute évidence, les raisons de voir l'impact d'un autre gaz sont nombreuses et peuvent s'évaluer en termes de disponibilité, de facilité de mise en œuvre, de facilité technique et en définitive économique.

Il s'avère important, avant d'aller plus loin dans les investigations, de présenter un tableau des paramètres thermodynamiques de quelques gaz courants.

<table><caption>Tableau 1: Valeurs de quelques constantes thermodynamiques de quelques gaz.</caption><thead><tr><td>Gaz</td><td>Masse (kg/kmole)</td><td>C<sub>p</sub> (J/kg/K)</td><td>C<sub>v</sub> (J/kg/K)</td><td>r (J/kg/K)</td><td>γ</td></tr></thead><tbody><tr><td>Air</td><td>28,97</td><td>1005</td><td>718</td><td>287,1</td><td>1,4</td></tr><tr><td>Vapeur d'eau (H<sub>2</sub>O)</td><td>18,02</td><td>1867</td><td>1406</td><td>61,4</td><td>1,33</td></tr><tr><td>Méthane (CH<sub>4</sub>)</td><td>16,04</td><td>188,9</td><td>1687</td><td>518,7</td><td>1,32</td></tr><tr><td>Dioxyde de carbone (CO<sub>2</sub>)</td><td>44,01</td><td>846</td><td>653</td><td>188,9</td><td>1,3</td></tr><tr><td>Éthylène (C<sub>2</sub>H<sub>4</sub>)</td><td>28,05</td><td>1548</td><td>1252</td><td>296,4</td><td>1,24</td></tr><tr><td>Acétylène (C<sub>2</sub>H<sub>2</sub>)</td><td>26,04</td><td>1712</td><td>1394</td><td>319,6</td><td>1,23</td></tr><tr><td>Éthane (C<sub>2</sub>H<sub>6</sub>)</td><td>30,07</td><td>1767</td><td>1495</td><td>276</td><td>1,18</td></tr><tr><td>Propane (C<sub>3</sub>H<sub>8</sub>)</td><td>44,09</td><td>1692</td><td>1507</td><td>188,3</td><td>1,12</td></tr><tr><td>Isobutane (C<sub>4</sub>H<sub>10</sub>)</td><td>58,12</td><td>1758</td><td>1620</td><td>143,1</td><td>1,09</td></tr><tr><td>Octane (C<sub>8</sub>H<sub>18</sub>)</td><td>114,23</td><td>1711</td><td>1638</td><td>72,8</td><td>1,04</td></tr></tbody></table>

À partir d'un programme Matlab élaboré, les valeurs des caractéristiques mécaniques d'un générateur électrique peuvent être obtenues pour un gaz donné. En remplaçant (γ) par sa valeur pour différents gaz, il a été possible de récupérer les vitesses de rotation, couple et puissance attendus sur l'axe d'un générateur électrique.
Ces différentes valeurs, recueillies et importées vers Excel ont permis de faire des tracés de courbes grâce auxquelles les comparaisons entre différents gaz ont été possibles.

<figure><img src="image_68.png" /><figcaption>Figure 2: Classification des vitesses de rotation sur l'arbre d'un générateur pour différents gaz en fonction de la vitesse disponible à l'entrée du convergent.</figcaption></figure>

Il avait été déjà montré (voir figure 2.12) que la vitesse de rotation sur l'axe du générateur ne dépend pas de la vitesse du vent disponible à l'entrée du convergent, mais uniquement du rapport de transmission des poulies. Donc l'allure horizontale des courbes se justifie bien.

En revanche, ce qui est intéressant à observer sur la figure 2, c'est la stratification des différentes courbes. Il est loisible de constater que plus (γ) est faible, plus la vitesse recueillie sur l'arbre est élevée.

L'observation de la figure 2 révèle que la vapeur d'eau produirait une vitesse de rotation de l'axe du générateur bien meilleure que l'air.

Il faut à présent examiner comment évolue le couple recueilli sur l'arbre du générateur.
<figure><img src="image_69.png" /><figcaption>Figure 3: Classification des couples sur l'arbre d'un générateur pour différents gaz en fonction de la vitesse disponible à l'entrée du convergent.</figcaption></figure>

Deux observations sont à noter sur la figure 3. Il s'agit d'une part de l'accroissement du couple sur l'axe du générateur avec la vitesse du vent disponible à l'entrée du convergent. D'autre part, pour une même vitesse du vent à l'entrée du convergent, le couple est plus élevé lorsque ($\gamma$) est faible. Plus concrètement, Air ($\gamma$ = 1,4) produirait pour une même vitesse du vent, un couple sur l'arbre du générateur plus faible que l'Éthane ($\gamma$ = 1,18) dans la même condition.

De tout ce qui vient d'être montré, il ne fait plus aucun doute que les puissances recueillies sur l'arbre du générateur devraient suivre la même tendance à savoir, plus ($\gamma$) est faible plus la puissance dégagée est élevée. C'est ce que la figure 4 devrait montrer.

<figure><img src="image_70.png" /><figcaption>Figure 4: Classification des puissances sur l'arbre d'un générateur pour différents gaz en fonction de la vitesse disponible à l'entrée du convergent.</figcaption></figure>
Si par exemple, il existe une source de production du Méthane, ou un gisement de ce gaz, il serait, par sa mise en œuvre, possible d'actionner un générateur beaucoup plus puissant que si s'était de l'air, donc une production d'énergie électrique beaucoup plus importante. D'ailleurs, une vapeur d'eau produirait une bien meilleure puissance que l'air. Mais l'avantage de l'air est qu'il est gratuit, pendant que les autres doivent être produits.
<table><caption>ANNEXE 3 : Tables des écoulements compressibles γ=1.405</caption><thead><tr><th>M</th><th>p/p<sub>0</sub></th><th>p/p<sub>0</sub></th><th>T/T<sub>0</sub></th><th>S/S<sub>c</sub></th><th>c (T<sub>0</sub> = 288 °K)</th></tr></thead><tbody><tr><td>0,10</td><td>0,993 0</td><td>0,995</td><td>0,998 0</td><td>5,820</td><td>33,4</td></tr><tr><td>0,11</td><td>0,991 6</td><td>0,994</td><td>0,997 5</td><td>5,303</td><td>36,9</td></tr><tr><td>0,12</td><td>0,990 0</td><td>0,993</td><td>0,997 0</td><td>4,870</td><td>40,4</td></tr><tr><td>0,13</td><td>0,988 3</td><td>0,992</td><td>0,996 5</td><td>4,503</td><td>43,8</td></tr><tr><td>0,14</td><td>0,986 4</td><td>0,991</td><td>0,995 9</td><td>4,188</td><td>47,2</td></tr><tr><td>0,15</td><td>0,984 4</td><td>0,990</td><td>0,995 3</td><td>3,915</td><td>50,6</td></tr><tr><td>0,16</td><td>0,982 3</td><td>0,988</td><td>0,994 7</td><td>3,676</td><td>54,0</td></tr><tr><td>0,17</td><td>0,980 0</td><td>0,986</td><td>0,994 1</td><td>3,465</td><td>57,4</td></tr><tr><td>0,18</td><td>0,977 6</td><td>0,984</td><td>0,933 4</td><td>3,278</td><td>60,8</td></tr><tr><td>0,19</td><td>0,975 1</td><td>0,982</td><td>0,992 7</td><td>3,111</td><td>64,2</td></tr><tr><td>0,20</td><td>0,972 4</td><td>0,980</td><td>0,992 0</td><td>2,961</td><td>67,6</td></tr><tr><td>0,21</td><td>0,969 6</td><td>0,978</td><td>0,991 2</td><td>2,826</td><td>71,0</td></tr><tr><td>0,22</td><td>0,966 7</td><td>0,976</td><td>0,990 3</td><td>2,704</td><td>74,4</td></tr><tr><td>0,23</td><td>0,963 7</td><td>0,974</td><td>0,989 4</td><td>2,594</td><td>77,8</td></tr><tr><td>0,24</td><td>0,960 6</td><td>0,972</td><td>0,988 5</td><td>2,494</td><td>81,2</td></tr><tr><td>0,25</td><td>0,957 3</td><td>0,970</td><td>0,987 5</td><td>2,402</td><td>84,6</td></tr><tr><td>0,26</td><td>0,953 9</td><td>0,968</td><td>0,986 5</td><td>2,317</td><td>87,9</td></tr><tr><td>0,27</td><td>0,950 4</td><td>0,965</td><td>0,985 4</td><td>2,238</td><td>91,2</td></tr><tr><td>0,28</td><td>0,946 8</td><td>0,962</td><td>0,984 3</td><td>2,165</td><td>94,5</td></tr><tr><td>0,29</td><td>0,943 1</td><td>0,959</td><td>0,983 2</td><td>2,097</td><td>97,8</td></tr><tr><td>0,30</td><td>0,939 3</td><td>0,956</td><td>0,982 0</td><td>2,034</td><td>101,1</td></tr><tr><td>0,31</td><td>0,935 4</td><td>0,953</td><td>0,980 8</td><td>1,975</td><td>104,4</td></tr><tr><td>0,32</td><td>0,931 4</td><td>0,950</td><td>0,979 6</td><td>1,920</td><td>107,7</td></tr><tr><td>0,33</td><td>0,927 2</td><td>0,947</td><td>0,978 4</td><td>1,869</td><td>111,0</td></tr><tr><td>0,34</td><td>0,922 9</td><td>0,944</td><td>0,977 1</td><td>1,821</td><td>114,3</td></tr><tr><td>0,35</td><td>0,918 5</td><td>0,941</td><td>0,975 8</td><td>1,776</td><td>117,6</td></tr><tr><td>0,36</td><td>0,914 0</td><td>0,938</td><td>0,974 4</td><td>1,734</td><td>120,9</td></tr><tr><td>0,37</td><td>0,909 5</td><td>0,935</td><td>0,973 0</td><td>1,695</td><td>124,2</td></tr><tr><td>0,38</td><td>0,904 9</td><td>0,932</td><td>0,971 6</td><td>1,658</td><td>127,5</td></tr><tr><td>0,39</td><td>0,900 2</td><td>0,928</td><td>0,970 1</td><td>1,623</td><td>130,7</td></tr><tr><td>0,40</td><td>0,895 3</td><td>0,924</td><td>0,968 6</td><td>1,590</td><td>133,9</td></tr><tr><td>0,41</td><td>0,890 4</td><td>0,920</td><td>0,967 0</td><td>1,559</td><td>137,1</td></tr><tr><td>0,42</td><td>0,885 4</td><td>0,916</td><td>0,965 4</td><td>1,529</td><td>140,3</td></tr><tr><td>0,43</td><td>0,880 3</td><td>0,912</td><td>0,963 8</td><td>1,501</td><td>143,5</td></tr><tr><td>0,44</td><td>0,875 1</td><td>0,908</td><td>0,962 2</td><td>1,474</td><td>146,7</td></tr><tr><td>0,45</td><td>0,869,9</td><td>0,904</td><td>0,960 5</td><td>1,448</td><td>149,9</td></tr><tr><td>0,46</td><td>0,864 6</td><td>0,900</td><td>0,958 8</td><td>1,424</td><td>153,1</td></tr><tr><td>0,47</td><td>0,859 2</td><td>0,896</td><td>0,957 1</td><td>1,401</td><td>156,3</td></tr><tr><td>0,48</td><td>0,853 7</td><td>0,892</td><td>0,955 4</td><td>1,379</td><td>159,5</td></tr><tr><td>0,49</td><td>0,848 1</td><td>0,888</td><td>0,953 6</td><td>1,359</td><td>162,7</td></tr><tr><td>0,50</td><td>0,842 5</td><td>0,884</td><td>0,951 8</td><td>1,340</td><td>165,9</td></tr><tr><td>0,51</td><td>0,836 8</td><td>0,880</td><td>0,950 0</td><td>1,322</td><td>169,1</td></tr><tr><td>0,52</td><td>0,831 1</td><td>0,876</td><td>0,948 1</td><td>1,304</td><td>172,2</td></tr><tr><td>0,53</td><td>0,825 3</td><td>0,872</td><td>0,946 2</td><td>1,287</td><td>175,3</td></tr><tr><td>0,54</td><td>0,819 5</td><td>0,868</td><td>0,944 3</td><td>1,271</td><td>178,4</td></tr><tr><td>0,55</td><td>0,813 6</td><td>0,864</td><td>0,942 3</td><td>1,255</td><td>181,5</td></tr></tbody></table>
<table><thead><tr><th>M</th><th>p/p<sub>0</sub></th><th>ρ/ρ<sub>0</sub></th><th>T/T<sub>0</sub></th><th>S/S<sub>c</sub></th><th>c<br>(T<sub>0</sub> = 288 °K)</th></tr></thead><tbody><tr><td>0,56</td><td>0,8077</td><td>0,860</td><td>0,9403</td><td>1,2400</td><td>184,6</td></tr><tr><td>0,57</td><td>0,8017</td><td>0,856</td><td>0,9383</td><td>1,2260</td><td>187,7</td></tr><tr><td>0,58</td><td>0,7956</td><td>0,851</td><td>0,9363</td><td>1,2126</td><td>190,8</td></tr><tr><td>0,59</td><td>0,7895</td><td>0,846</td><td>0,9342</td><td>1,1998</td><td>193,9</td></tr><tr><td>0,60</td><td>0,7834</td><td>0,841</td><td>0,9321</td><td>1,1876</td><td>197,0</td></tr><tr><td>0,61</td><td>0,7772</td><td>0,836</td><td>0,9300</td><td>1,1760</td><td>200,0</td></tr><tr><td>0,62</td><td>0,7710</td><td>0,831</td><td>0,9279</td><td>1,1650</td><td>203,0</td></tr><tr><td>0,63</td><td>0,7648</td><td>0,826</td><td>0,9258</td><td>1,1545</td><td>206,0</td></tr><tr><td>0,64</td><td>0,7585</td><td>0,821</td><td>0,9236</td><td>1,1445</td><td>209,0</td></tr><tr><td>0,65</td><td>0,7522</td><td>0,816</td><td>0,9214</td><td>1,1350</td><td>212,0</td></tr><tr><td>0,66</td><td>0,7459</td><td>0,811</td><td>0,9192</td><td>1,1259</td><td>215,0</td></tr><tr><td>0,67</td><td>0,7395</td><td>0,806</td><td>0,9169</td><td>1,1173</td><td>218,0</td></tr><tr><td>0,68</td><td>0,7331</td><td>0,801</td><td>0,9146</td><td>1,1091</td><td>221,0</td></tr><tr><td>0,69</td><td>0,7267</td><td>0,796</td><td>0,9123</td><td>1,1013</td><td>224,0</td></tr><tr><td>0,70</td><td>0,7202</td><td>0,791</td><td>0,9099</td><td>1,0939</td><td>227,0</td></tr><tr><td>0,71</td><td>0,7138</td><td>0,786</td><td>0,9075</td><td>1,0869</td><td>229,9</td></tr><tr><td>0,72</td><td>0,7073</td><td>0,781</td><td>0,9051</td><td>1,0803</td><td>232,8</td></tr><tr><td>0,73</td><td>0,7008</td><td>0,776</td><td>0,9027</td><td>1,0740</td><td>235,7</td></tr><tr><td>0,74</td><td>0,6943</td><td>0,771</td><td>0,9003</td><td>1,0680</td><td>238,6</td></tr><tr><td>0,75</td><td>0,6878</td><td>0,766</td><td>0,8979</td><td>1,0623</td><td>241,5</td></tr><tr><td>0,76</td><td>0,6813</td><td>0,761</td><td>0,8954</td><td>1,0569</td><td>244,4</td></tr><tr><td>0,77</td><td>0,6748</td><td>0,756</td><td>0,8929</td><td>1,0518</td><td>247,3</td></tr><tr><td>0,78</td><td>0,6683</td><td>0,751</td><td>0,8904</td><td>1,0470</td><td>250,2</td></tr><tr><td>0,79</td><td>0,6618</td><td>0,746</td><td>0,8879</td><td>1,0425</td><td>253,1</td></tr><tr><td>0,80</td><td>0,6553</td><td>0,741</td><td>0,8854</td><td>1,0382</td><td>255,9</td></tr><tr><td>0,81</td><td>0,649</td><td>0,736</td><td>0,8828</td><td>1,0342</td><td>258,7</td></tr><tr><td>0,82</td><td>0,642</td><td>0,730</td><td>0,8802</td><td>1,0304</td><td>261,5</td></tr><tr><td>0,83</td><td>0,636</td><td>0,724</td><td>0,8776</td><td>1,0269</td><td>264,3</td></tr><tr><td>0,84</td><td>0,629</td><td>0,718</td><td>0,8750</td><td>1,0237</td><td>267,1</td></tr><tr><td>0,85</td><td>0,623</td><td>0,712</td><td>0,8724</td><td>1,0207</td><td>269,9</td></tr><tr><td>0,86</td><td>0,616</td><td>0,707</td><td>0,8698</td><td>1,0179</td><td>272,7</td></tr><tr><td>0,87</td><td>0,610</td><td>0,702</td><td>0,8672</td><td>1,0153</td><td>275,5</td></tr><tr><td>0,88</td><td>0,603</td><td>0,697</td><td>0,8645</td><td>1,0129</td><td>278,3</td></tr><tr><td>0,89</td><td>0,597</td><td>0,692</td><td>0,8617</td><td>1,0107</td><td>281,0</td></tr><tr><td>0,90</td><td>0,590</td><td>0,687</td><td>0,8590</td><td>1,0087</td><td>283,7</td></tr><tr><td>0,91</td><td>0,584</td><td>0,681</td><td>0,8563</td><td>1,0069</td><td>286,4</td></tr><tr><td>0,92</td><td>0,577</td><td>0,675</td><td>0,8536</td><td>1,0054</td><td>289,1</td></tr><tr><td>0,93</td><td>0,571</td><td>0,670</td><td>0,8509</td><td>1,0041</td><td>291,8</td></tr><tr><td>0,94</td><td>0,565</td><td>0,665</td><td>0,8482</td><td>1,0030</td><td>294,5</td></tr><tr><td>0,95</td><td>0,559</td><td>0,660</td><td>0,8454</td><td>1,0021</td><td>297,2</td></tr><tr><td>0,96</td><td>0,553</td><td>0,655</td><td>0,8427</td><td>1,0014</td><td>299,9</td></tr><tr><td>0,97</td><td>0,547</td><td>0,650</td><td>0,8399</td><td>1,0008</td><td>302,5</td></tr><tr><td>0,98</td><td>0,540</td><td>0,645</td><td>0,8372</td><td>1,0004</td><td>305,1</td></tr><tr><td>0,99</td><td>0,534</td><td>0,640</td><td>0,8344</td><td>1,0002</td><td>307,7</td></tr><tr><td>1,00</td><td>0,528</td><td>0,635</td><td>0,8316</td><td>1,0000</td><td>310,3</td></tr></tbody></table>
# ANNEXE 4 : Elements de calcul et de choix des courroies

## Doc 1 : Facteur de service de la transmission

<table><thead><tr><th rowspan="3">Facteurs de service<br>S</th><th colspan="9">Conditions de fonctionnement</th></tr><tr><th colspan="3">8 heures/jour</th><th colspan="3">16 heures/jour</th><th colspan="3">24 heures/jour</th></tr><tr><th>Couple<br>uniforme<br>U</th><th>Couple<br>variable<br>V</th><th>Couple<br>très<br>variable<br>TV</th><th>Couple<br>uniforme<br>U</th><th>Couple<br>variable<br>V</th><th>Couple<br>très<br>variable<br>TV</th><th>Couple<br>uniforme<br>U</th><th>Couple<br>variable<br>V</th><th>Couple<br>très<br>variable<br>TV</th></tr></thead><tbody><tr><td>Moteur électrique usuel<br>couple de démarrage normal</td><td>1</td><td>1,12</td><td>1,25</td><td>1,12</td><td>1,25</td><td>1,40</td><td>1,18</td><td>1,32</td><td>1,50</td></tr><tr><td>Démarrages fréquents ou<br>inversions de sens fréquentes</td><td>1,12</td><td>1,25</td><td>1,40</td><td>1,25</td><td>1,40</td><td>1,60</td><td>1,32</td><td>1,40</td><td>1,70</td></tr><tr><td>Moteur électrique à couple<br>de démarrage élevé ou<br>moteur synchrone. Moteur<br>diesel à 1 ou 2 cylindres</td><td>1,18</td><td>1,32</td><td>1,50</td><td>1,32</td><td>1,50</td><td>1,70</td><td>1,40</td><td>1,60</td><td>1,80</td></tr><tr><td>Inversions de sens ou<br>démarrages fréquents avec<br>moteur à fort couple de<br>démarrage</td><td>1,32</td><td>1,50</td><td>1,70</td><td>1,50</td><td>1,70</td><td>1,90</td><td>1,60</td><td>1,80</td><td>2</td></tr></tbody></table>

## Doc 2 : Diagramme de choix de la section de la courroie

<figure><img src="image_71.png" /></figure>
<table><caption>Doc 3 : Puissance brute transmissible pour une durée de vie théorique de 24000h</caption><caption>P<sub>o</sub> = puissance brute transmissible (kW) pour L = 1600 mm et α = 180° (arc de contact)</caption><thead><tr><th>n<sub>d</sub><br>(tr/min)</th><th>R = D/d</th><th colspan="16">d (mm) =</th></tr><tr><th></th><th></th><th>50</th><th>56</th><th>63</th><th>71</th><th>75</th><th>80</th><th>85</th><th>90</th><th>95</th><th>100</th><th>106</th><th>112</th><th>118</th><th>125</th><th>132</th><th>140</th><th>150</th><th>160</th><th>180</th><th>200</th></tr></thead><tbody><tr><td rowspan="4">200</td><td>R &lt; 1,06</td><td>0,2</td><td>0,2</td><td>0,3</td><td>0,3</td><td>0,3</td><td>0,4</td><td>0,4</td><td>0,5</td><td>0,5</td><td>0,5</td><td>0,6</td><td>0,6</td><td>0,7</td><td>0,7</td><td>0,8</td><td>0,8</td><td>0,9</td><td>1,0</td><td>1,1</td><td>1,2</td></tr><tr><td>1,06 à 1,11</td><td>0,2</td><td>0,2</td><td>0,3</td><td>0,3</td><td>0,3</td><td>0,4</td><td>0,4</td><td>0,4</td><td>0,5</td><td>0,5</td><td>0,5</td><td>0,6</td><td>0,6</td><td>0,7</td><td>0,7</td><td>0,8</td><td>0,9</td><td>1,0</td><td>1,1</td><td>1,2</td></tr><tr><td>1,12 à 1,24</td><td>0,2</td><td>0,2</td><td>0,3</td><td>0,3</td><td>0,4</td><td>0,4</td><td>0,4</td><td>0,5</td><td>0,5</td><td>0,5</td><td>0,6</td><td>0,6</td><td>0,7</td><td>0,7</td><td>0,8</td><td>0,8</td><td>0,9</td><td>1,0</td><td>1,1</td><td>1,2</td></tr><tr><td>1,25 à 1,59</td><td>0,2</td><td>0,2</td><td>0,3</td><td>0,3</td><td>0,4</td><td>0,4</td><td>0,4</td><td>0,5</td><td>0,5</td><td>0,5</td><td>0,6</td><td>0,6</td><td>0,7</td><td>0,7</td><td>0,8</td><td>0,8</td><td>0,9</td><td>1,0</td><td>1,1</td><td>1,3</td></tr><tr><td rowspan="4">400</td><td>R &lt; 1,06</td><td>0,3</td><td>0,4</td><td>0,5</td><td>0,6</td><td>0,6</td><td>0,7</td><td>0,8</td><td>0,8</td><td>0,9</td><td>1,0</td><td>1,1</td><td>1,1</td><td>1,2</td><td>1,3</td><td>1,4</td><td>1,5</td><td>1,7</td><td>1,8</td><td>2,0</td><td>2,3</td></tr><tr><td>1,06 à 1,11</td><td>0,3</td><td>0,4</td><td>0,5</td><td>0,6</td><td>0,6</td><td>0,7</td><td>0,8</td><td>0,8</td><td>0,9</td><td>1,0</td><td>1,1</td><td>1,2</td><td>1,2</td><td>1,3</td><td>1,4</td><td>1,5</td><td>1,7</td><td>1,8</td><td>2,1</td><td>2,3</td></tr><tr><td>1,12 à 1,24</td><td>0,3</td><td>0,4</td><td>0,5</td><td>0,6</td><td>0,6</td><td>0,7</td><td>0,8</td><td>0,9</td><td>0,9</td><td>1,0</td><td>1,1</td><td>1,2</td><td>1,2</td><td>1,3</td><td>1,4</td><td>1,5</td><td>1,7</td><td>1,8</td><td>2,1</td><td>2,3</td></tr><tr><td>1,25 à 1,59</td><td>0,3</td><td>0,4</td><td>0,5</td><td>0,6</td><td>0,7</td><td>0,7</td><td>0,8</td><td>0,9</td><td>0,9</td><td>1,0</td><td>1,1</td><td>1,2</td><td>1,3</td><td>1,4</td><td>1,5</td><td>1,6</td><td>1,7</td><td>1,8</td><td>2,1</td><td>2,4</td></tr><tr><td rowspan="4">730</td><td>R &lt; 1,06</td><td>0,5</td><td>0,6</td><td>0,8</td><td>1,0</td><td>1,1</td><td>1,2</td><td>1,3</td><td>1,4</td><td>1,5</td><td>1,7</td><td>1,8</td><td>1,9</td><td>2,1</td><td>2,2</td><td>2,4</td><td>2,6</td><td>2,8</td><td>3,1</td><td>3,5</td><td>4,0</td></tr><tr><td>1,06 à 1,11</td><td>0,5</td><td>0,6</td><td>0,8</td><td>1,0</td><td>1,1</td><td>1,2</td><td>1,3</td><td>1,4</td><td>1,5</td><td>1,6</td><td>1,7</td><td>1,8</td><td>2,0</td><td>2,1</td><td>2,3</td><td>2,4</td><td>2,6</td><td>2,9</td><td>3,1</td><td>3,5</td><td>4,0</td></tr><tr><td>1,12 à 1,24</td><td>0,5</td><td>0,6</td><td>0,8</td><td>1,0</td><td>1,1</td><td>1,2</td><td>1,3</td><td>1,4</td><td>1,5</td><td>1,6</td><td>1,7</td><td>1,8</td><td>2,0</td><td>2,1</td><td>2,3</td><td>2,4</td><td>2,6</td><td>2,9</td><td>3,1</td><td>3,5</td><td>4,0</td></tr><tr><td>1,25 à 1,59</td><td>0,5</td><td>0,6</td><td>0,8</td><td>1,0</td><td>1,1</td><td>1,2</td><td>1,4</td><td>1,5</td><td>1,6</td><td>1,7</td><td>1,9</td><td>2,0</td><td>2,2</td><td>2,3</td><td>2,5</td><td>2,7</td><td>2,9</td><td>3,1</td><td>3,5</td><td>4,0</td><td>4,1</td></tr><tr><td rowspan="4">970</td><td>R &lt; 1,06</td><td>0,6</td><td>0,7</td><td>1,0</td><td>1,2</td><td>1,3</td><td>1,5</td><td>1,7</td><td>1,8</td><td>2,0</td><td>2,1</td><td>2,3</td><td>2,5</td><td>2,7</td><td>2,9</td><td>3,1</td><td>3,3</td><td>3,6</td><td>3,9</td><td>4,5</td><td>5,1</td><td>5,1</td></tr><tr><td>1,06 à 1,11</td><td>0,6</td><td>0,8</td><td>1,0</td><td>1,2</td><td>1,4</td><td>1,5</td><td>1,7</td><td>1,8</td><td>2,0</td><td>2,2</td><td>2,3</td><td>2,5</td><td>2,7</td><td>2,9</td><td>3,1</td><td>3,4</td><td>3,7</td><td>4,0</td><td>4,5</td><td>5,1</td><td>5,1</td></tr><tr><td>1,12 à 1,24</td><td>0,6</td><td>0,8</td><td>1,0</td><td>1,3</td><td>1,4</td><td>1,6</td><td>1,7</td><td>1,9</td><td>2,0</td><td>2,2</td><td>2,4</td><td>2,4</td><td>2,6</td><td>2,7</td><td>2,9</td><td>3,2</td><td>3,4</td><td>3,7</td><td>4,0</td><td>4,6</td><td>5,1</td></tr><tr><td>1,25 à 1,59</td><td>0,7</td><td>0,8</td><td>1,0</td><td>1,3</td><td>1,4</td><td>1,6</td><td>1,7</td><td>1,9</td><td>2,0</td><td>2,2</td><td>2,4</td><td>2,6</td><td>2,8</td><td>3,0</td><td>3,2</td><td>3,4</td><td>3,7</td><td>4,0</td><td>4,6</td><td>5,2</td><td>5,3</td></tr><tr><td rowspan="4">1165</td><td>R &lt; 1,06</td><td>0,7</td><td>0,8</td><td>1,1</td><td>1,4</td><td>1,6</td><td>1,7</td><td>1,9</td><td>2,1</td><td>2,3</td><td>2,5</td><td>2,7</td><td>2,9</td><td>3,1</td><td>3,4</td><td>3,6</td><td>3,9</td><td>4,3</td><td>4,6</td><td>5,3</td><td>6,0</td><td>6,0</td></tr><tr><td>1,06 à 1,11</td><td>0,7</td><td>0,9</td><td>1,1</td><td>1,5</td><td>1,6</td><td>1,8</td><td>2,0</td><td>2,2</td><td>2,3</td><td>2,5</td><td>2,7</td><td>3,0</td><td>3,2</td><td>3,4</td><td>3,7</td><td>4,0</td><td>4,3</td><td>4,6</td><td>5,3</td><td>6,0</td><td>6,0</td></tr><tr><td>1,12 à 1,24</td><td>0,7</td><td>0,9</td><td>1,2</td><td>1,5</td><td>1,6</td><td>1,8</td><td>2,0</td><td>2,2</td><td>2,4</td><td>2,4</td><td>2,6</td><td>2,8</td><td>3,0</td><td>3,2</td><td>3,5</td><td>3,7</td><td>4,0</td><td>4,3</td><td>4,7</td><td>5,4</td><td>6,0</td></tr><tr><td>1,25 à 1,59</td><td>0,8</td><td>0,9</td><td>1,2</td><td>1,5</td><td>1,7</td><td>1,9</td><td>2,0</td><td>2,2</td><td>2,4</td><td>2,6</td><td>2,8</td><td>3,0</td><td>3,2</td><td>3,5</td><td>3,8</td><td>4,0</td><td>4,1</td><td>4,7</td><td>5,4</td><td>6,1</td><td>6,1</td></tr><tr><td rowspan="4">1455</td><td>R &lt; 1,06</td><td>0,8</td><td>1,1</td><td>1,4</td><td>1,7</td><td>1,9</td><td>2,1</td><td>2,3</td><td>2,6</td><td>2,6</td><td>2,8</td><td>3,0</td><td>3,3</td><td>3,5</td><td>3,8</td><td>4,1</td><td>4,4</td><td>4,7</td><td>5,2</td><td>5,6</td><td>6,4</td><td>7,2</td></tr><tr><td>1,06 à 1,11</td><td>0,8</td><td>1,1</td><td>1,4</td><td>1,7</td><td>1,9</td><td>2,2</td><td>2,4</td><td>2,6</td><td>2,8</td><td>3,1</td><td>3,3</td><td>3,6</td><td>3,8</td><td>4,2</td><td>4,5</td><td>4,8</td><td>5,2</td><td>5,6</td><td>6,1</td><td>7,3</td><td>7,3</td></tr><tr><td>1,12 à 1,24</td><td>0,9</td><td>1,1</td><td>1,4</td><td>1,8</td><td>2,0</td><td>2,2</td><td>2,4</td><td>2,6</td><td>2,9</td><td>3,1</td><td>3,4</td><td>3,6</td><td>3,9</td><td>4,2</td><td>4,5</td><td>4,8</td><td>5,3</td><td>5,7</td><td>6,5</td><td>7,3</td><td>7,3</td></tr><tr><td>1,25 à 1,59</td><td>0,9</td><td>1,1</td><td>1,5</td><td>1,8</td><td>2,0</td><td>2,2</td><td>2,5</td><td>2,7</td><td>2,9</td><td>3,1</td><td>3,4</td><td>3,7</td><td>3,9</td><td>4,3</td><td>4,6</td><td>4,9</td><td>5,3</td><td>5,7</td><td>6,6</td><td>7,4</td><td>7,5</td></tr><tr><td rowspan="4">1745</td><td>R &lt; 1,06</td><td>0,9</td><td>1,2</td><td>1,5</td><td>1,9</td><td>2,1</td><td>2,3</td><td>2,5</td><td>2,8</td><td>3,0</td><td>3,2</td><td>3,5</td><td>3,8</td><td>4,0</td><td>4,3</td><td>4,6</td><td>5,0</td><td>5,4</td><td>5,8</td><td>6,7</td><td>7,5</td><td>8,4</td></tr><tr><td>1,06 à 1,11</td><td>1,0</td><td>1,2</td><td>1,6</td><td>2,0</td><td>2,2</td><td>2,5</td><td>2,7</td><td>3,0</td><td>3,2</td><td>3,3</td><td>3,5</td><td>3,8</td><td>4,1</td><td>4,4</td><td>4,8</td><td>5,1</td><td>5,5</td><td>6,00</td><td>6,5</td><td>7,5</td><td>8,4</td></tr><tr><td>1,12 à 1,24</td><td>1,0</td><td>1,2</td><td>1,6</td><td>2,1</td><td>2,3</td><td>2,6</td><td>2,8</td><td>3,1</td><td>3,4</td><td>3,6</td><td>3,9</td><td>4,2</td><td>4,5</td><td>4,8</td><td>5,2</td><td>5,6</td><td>6,1</td><td>6,6</td><td>7,6</td><td>8,5</td><td>8,5</td></tr><tr><td>1,25 à 1,59</td><td>1,1</td><td>1,3</td><td>1,7</td><td>2,1</td><td>2,3</td><td>2,6</td><td>2,9</td><td>3,2</td><td>3,4</td><td>3,7</td><td>4,0</td><td>4,3</td><td>4,6</td><td>5,0</td><td>5,3</td><td>5,7</td><td>6,2</td><td>6,7</td><td>7,6</td><td>8,6</td><td>8,6</td></tr><tr><td rowspan="4">2400</td><td>R &lt; 1,06</td><td>1,1</td><td>1,3</td><td>1,7</td><td>2,2</td><td>2,4</td><td>2,7</td><td>3,0</td><td>3,2</td><td>3,5</td><td>3,8</td><td>4,1</td><td>4,4</td><td>4,7</td><td>5,1</td><td>5,4</td><td>5,8</td><td>6,3</td><td>6,8</td><td>7,2</td><td>7,8</td><td>8,4</td></tr><tr><td>1,06 à 1,11</td><td>1,2</td><td>1,5</td><td>2,0</td><td>2,5</td><td>2,8</td><td>3,2</td><td>3,5</td><td>3,9</td><td>4,2</td><td>4,6</td><td>5,0</td><td>5,4</td><td>5,8</td><td>6,2</td><td>6,7</td><td>7,2</td><td>7,8</td><td>8,4</td><td>9,6</td><td>10,7</td><td>10,7</td></tr><tr><td>1,12 à 1,24</td><td>1,3</td><td>1,6</td><td>2,1</td><td>2,7</td><td>3,0</td><td>3,3</td><td>3,7</td><td>4,0</td><td>4,4</td><td>4,7</td><td>5,1</td><td>5,5</td><td>5,9</td><td>6,3</td><td>6,8</td><td>7,3</td><td>7,9</td><td>8,5</td><td>9,7</td><td>10,8</td><td>10,8</td></tr><tr><td>1,25 à 1,59</td><td>1,3</td><td>1,6</td><td>2,2</td><td>2,8</td><td>3,0</td><td>3,4</td><td>3,8</td><td>4,1</td><td>4,5</td><td>4,8</td><td>5,2</td><td>5,6</td><td>6,0</td><td>6,5</td><td>6,9</td><td>7,4</td><td>8,1</td><td>8,7</td><td>9,9</td><td>11,0</td><td>11,0</td></tr><tr><td rowspan="4">2910</td><td>R &lt; 1,06</td><td>1,4</td><td>1,7</td><td>2,2</td><td>2,8</td><td>3,1</td><td>3,5</td><td>3,9</td><td>4,2</td><td>4,6</td><td>4,9</td><td>5,3</td><td>5,7</td><td>6,2</td><td>6,6</td><td>7,1</td><td>7,6</td><td>8,1</td><td>8,7</td><td>9,4</td><td>10,1</td><td>11,2</td></tr><tr><td>1,06 à 1,11</td><td>1,5</td><td>1,8</td><td>2,4</td><td>3,1</td><td>3,4</td><td>3,8</td><td>4,2</td><td>4,6</td><td>5,0</td><td>5,4</td><td>5,9</td><td>6,4</td><td>6,8</td><td>7,4</td><td>7,9</td><td>8,4</td><td>9,2</td><td>9,8</td><td>11,1</td><td>12,3</td></tr><tr><td>1,12 à 1,24</td><td>1,6</td><td>1,8</td><td>2,4</td><td>3,1</td><td>3,5</td><td>3,9</td><td>4,3</td><td>4,7</td><td>5,1</td><td>5,5</td><td>6,0</td><td>6,4</td><td>6,9</td><td>7,4</td><td>7,9</td><td>8,5</td><td>9,2</td><td>9,9</td><td>11,2</td><td>12,4</td></tr><tr><td>1,25 à 1,59</td><td>1,6</td><td>1,9</td><td>2,5</td><td>3,2</td><td>3,6</td><td>4,0</td><td>4,4</td><td>4,8</td><td>5,2</td><td>5,6</td><td>6,1</td><td>6,6</td><td>7,0</td><td>7,6</td><td>8,1</td><td>8,7</td><td>9,4</td><td>10,1</td><td>11,4</td><td>12,6</td></tr><tr><td rowspan="4">3600</td><td>R &lt; 1,06</td><td>1,6</td><td>2,0</td><td>2,6</td><td>3,5</td><td>3,9</td><td>4,4</td><td>4,8</td><td>5,3</td><td>5,8</td><td>6,3</td><td>6,8</td><td>7,4</td><td>7,9</td><td>8,5</td><td>9,1</td><td>9,7</td><td>10,5</td><td>11,2</td><td>12,6</td><td>13,8</td><td>13,8</td></tr><tr><td>1,06 à 1,11</td><td>1,6</td><td>2,0</td><td>2,8</td><td>3,6</td><td>4,0</td><td>4,5</td><td>5,0</td><td>5,4</td><td>5,9</td><td>6,4</td><td>6,9</td><td>7,5</td><td>8,0</td><td>8,6</td><td>9,2</td><td>9,8</td><td>10,6</td><td>11,4</td><td>12,7</td><td>13,9</td><td>13,9</td></tr><tr><td>1,12 à 1,24</td><td>1,7</td><td>2,1</td><td>2,8</td><td>3,7</td><td>4,1</td><td>4,6</td><td>5,1</td><td>5,5</td><td>6,0</td><td>6,5</td><td>7,0</td><td>7,6</td><td>8,1</td><td>8,7</td><td>9,3</td><td>9,9</td><td>10,7</td><td>11,5</td><td>12,8</td><td>14,0</td><td>14,0</td></tr><tr><td>1,25 à 1,59</td><td>1,8</td><td>2,2</td><td>3,0</td><td>3,8</td><td>4,2</td><td>4,7</td><td>5,2</td><td>5,7</td><td>6,2</td><td>6,6</td><td>7,2</td><td>7,7</td><td>8,3</td><td>8,9</td><td>9,4</td><td>10,1</td><td>10,9</td><td>11,6</td><td>13,0</td><td>14,2</td><td>14,2</td></tr><tr><td rowspan="4">4500</td><td>R &lt; 1,06</td><td>1,8</td><td>2,2</td><td>3,1</td><td>4,1</td><td>4,5</td><td>5,1</td><td>5,7</td><td>6,2</td><td>6,8</td><td>7,3</td><td>7,9</td><td>8,6</td><td>9,1</td><td>9,8</td><td>10,4</td><td>11,1</td><td>11,9</td><td>12,6</td><td>13,3</td><td>14,5</td><td>14,5</td></tr><tr><td>1,06 à 1,11</td><td>1,9</td><td>2,4</td><td>3,2</td><td>4,2</td><td>4,7</td><td>5,3</td><td>5,8</td><td>6,4</td><td>6,9</td><td>7,5</td><td>8,1</td><td>8,7</td><td>9,3</td><td>10,0</td><td>10,6</td><td>11,3</td><td>12,1</td><td>12,8</td><td>13,4</td><td>14,5</td><td>14,5</td></tr><tr><td>1,12 à 1,24</td><td>2,0</td><td>2,5</td><td>3,3</td><td>4,3</td><td>4,8</td><td>5,4</td><td>5,9</td><td>6,5</td><td>7,1</td><td>7,6</td><td>8,2</td><td>8,8</td><td>9,4</td><td>10,1</td><td>10,7</td><td>11,4</td><td>12,2</td><td>12,9</td><td>13,5</td><td>14,5</td><td>14,5</td></tr><tr><td>1,25 à 1,59</td><td>2,1</td><td>2,6</td><td>3,5</td><td>4,5</td><td>4,9</td><td>5,5</td><td>6,1</td><td>6,7</td><td>7,2</td><td>7,8</td><td>8,4</td><td>9,0</td><td>9,6</td><td>10,3</td><td>10,9</td><td>11,6</td><td>12,4</td><td>13,1</td><td>13,5</td><td>14,5</td><td>14,5</td></tr><tr><td rowspan="4">6000</td><td>R &lt; 1,06</td><td>2,1</td><td>2,6</td><td>3,6</td><td>4,8</td><td>5,4</td><td>6,1</td><td>6,8</td><td>7,4</td><td>8,0</td><td>8,6</td><td>9,3</td><td>9,9</td><td>10,5</td><td>11,2</td><td>11,9</td><td>12,6</td><td>13,4</td><td>13,9</td><td>14,5</td><td>14,5</td><td>14,5</td></tr><tr><td>1,06 à 1,11</td><td>2,2</td><td>2,8</td><td>3,8</td><td>5,0</td><td>5,6</td><td>6,3</td><td>7,0</td><td>7,6</td><td>8,2</td><td>8,8</td><td>9,5</td><td>10,1</td><td>10,7</td><td>11,4</td><td>11,9</td><td>12,6</td><td>13,4</td><td>13,9</td><td>14,5</td><td>14,5</td><td>14,5</td></tr><tr><td>1,12 à 1,24</td><td>2,3</td><td>2,9</td><td>4,0</td><td>5,2</td><td>5,7</td><td>6,4</td><td>7,1</td><td>7,8</td><td>8,4</td><td>9,0</td><td>9,7</td><td>10,3</td><td>10,9</td><td>11,5</td><td>11,9</td><td>12,6</td><td>13,4</td><td>13,9</td><td>14,5</td><td>14,5</td><td>14,5</td></tr><tr><td>1,25 à 1,59</td><td>2,4</td><td>3,0</td><td>4,1</td><td>5,4</td><td>5,9</td><td>6,6</td><td>7,3</td><td>8,0</td><td>8,6</td><td>9,2</td><td>9,9</td><td>10,5</td><td>11,1</td><td>11,8</td><td>11,9</td><td>12,6</td><td>13,4</td><td>13,9</td><td>14,5</td><td>14,5</td><td>14,5</td></tr></tbody></table>

<table><thead><tr><th>L (mm)</th><th>630</th><th>710</th><th>800</th><th>900</th><th>1000</th><th>1120</th><th>1250</th><th>1400</th><th>1600</th><th>1800</th><th>2000</th><th>2240</th><th>2500</th><th>2650</th><th>2800</th><th>3000</th><th>3150</th><th>3350</th><th>3550</th></tr></thead><tbody><tr><th>C<sub>L</sub></th><td>0,87</td><td>0,89</td><td>0,91</td><td>0,93</td><td>0,95</td><td>0,97</td><td>0,98</td><td>0,99</td><td>1,00</td><td>1,03</td><td>1,05</td><td>1,07</td><td>1,08</td><td>1,09</td><td>1,10</td><td>1,11</td><td>1,12</td><td>1,13</td><td>1,14</td></tr></tbody></table>

Vitesse linéaire supérieure à 32 m/s.

Veiller à l'équilibrage des poulies.
<figure><img src="image_72.png" /><figcaption>ANNEXE 5 : Dessin de définition des pièces et dessin d'ensemble</figcaption></figure>
<figure><img src="image_73.png" /></figure>
<figure><img src="image_74.png" /></figure>
<figure><img src="image_75.png" /></figure>
<figure><img src="image_76.png" /></figure>
<figure><img src="image_77.png" /></figure>
<figure><img src="image_78.png" /></figure>
<figure><img src="image_79.png" /></figure>
1

2

3

4

5

6

D

C

B

A

1

2

3

4

5

6

A

B

C

D

<figure><img src="image_80.png" /></figure>

ECH: 1:5

<figure><img src="image_81.png" /></figure>

Format:A4H

MATIERE: ACIER XC35

Axe

Mohamed M.G.

Le 05-09-2022
B

7

6

5

4

3

2

1

F

E

D

C

B

A

1

2

3

4

5

6

7

8

F

E

D

C

B

A

<figure><img src="image_82.png" /></figure>

<figure><img src="image_83.png" /></figure>

ECH: 1:5

<figure><img src="image_84.png" /></figure>

Format: A4

MATIERE : ACIER A30

Support d'ensemble

Mohamed M.G.

Le 05-09-2022
<figure><img src="image_85.png" /></figure>
<figure><img src="image_86.png" /></figure>
<figure><img src="image_87.png" /><figcaption>Dispositif réel fabriqué (quelques phases de réalisation, de montage et de découpe des composants)</figcaption></figure>
<figure><img src="image_88.png" /><figcaption>Découpe du convergent</figcaption></figure>
<figure><img src="image_89.png" /><figcaption>Roulage du convergent</figcaption></figure>
Moulage en fonderie de la poulie

<figure><img src="image_90.png" /></figure>
<figure><img src="image_91.png" /><figcaption>Poulie usinée et montée</figcaption></figure>
<figure><img src="image_92.png" /><figcaption>Disque massif montée (obtenu par moulage en fonderie et usinée sur tour parallèle)</figcaption></figure>
Pale

<figure><img src="image_93.png" /></figure>
ANNEXE 6 : Tableau qui recense quelques sources d'énergie et présente leurs avantages et inconvénients.

<table><thead><tr><td>Source d'énergie</td><td>Avantages</td><td>Inconvénients</td></tr></thead><tbody><tr><td>Solaire</td><td>- Non polluante ;<br/>- Source d'énergie la plus abondante qui soit ;<br/>- Durée de vie de 15 à 30 ans.</td><td>- Fort investissement initial (coût des cellules) ;<br/>- Dépendante d'un temps ensoleillé ;<br/>- Un complément d'énergie requis dans des zones peu ensoleillées ;<br/>- Forte occupation de l'espace.</td></tr><tr><td>Énergie éolienne</td><td>- Pas d'émissions ;<br/>- Abordable ;<br/>- Peu de perturbations des écosystèmes ;<br/>- Puissance de sortie relativement élevée.</td><td>- Puissance de sortie proportionnelle à la vitesse du vent ;<br/>- Pas disponible dans toutes les zones géographiques ;<br/>- Investissement initial conséquent/Frais récurrents de maintenance ;<br/>- Occupation importante de l'espace.</td></tr><tr><td>Hydraulique</td><td>- Pas d'émissions ;<br/>- Fiable ;<br/>- Capable de générer une puissance de sortie considérable ;<br/>- La puissance de sortie est modulable.</td><td>- Impacts environnementaux dus aux modifications subies par l'environnement dans la zone du barrage ;<br/>- Les barrages hydroélectriques coûtent cher ;<br/>- Les barrages sont susceptibles d'être affectés par la sécheresse.</td></tr><tr><td>Gaz naturel</td><td>- Largement disponible ;<br/>- Le plus propre des énergies fossiles ;<br/>- Souvent utilisé en combinaison avec d'autres combustibles pour diminuer la pollution dans la production d'électricité ;<br/>- Sécurité renforcée avec l'ajout d'odeur artificielle afin que les</td><td>- Coûts de transport élevés ;<br/>- Le manque d'infrastructures rend les ressources de gaz non disponibles à partir de certaines zones ;<br/>- Émissions polluantes ;<br/>- Les oléoducs ont un impact sur l'écosystème.</td></tr></tbody></table>
<table><tr><td></td><td>gens puissent facilement sentir le gaz en cas de fuite.</td><td></td></tr><tr><td>Pétrole</td><td>- Entre dans la fabrication de plusieurs produits, des médicaments aux plastiques ;<br/>- Production économique ;<br/>- Facile à transporter.</td><td>- Fortes émissions de CO<sub>2</sub>;<br/>- Se trouve dans des régions limitées ;<br/>- Approvisionnement probablement épuisé avant les ressources en charbon et gaz naturel;<br/>- Impact environnemental possible dû au forage et au transport.</td></tr><tr><td>Biocarburants</td><td>- Ressources abondantes ;<br/>- Moins d'émissions que les sources d'énergie fossiles ;<br/>- Utilisable dans les moteurs Diesel;<br/>- Les moteurs d'automobiles sont facilement convertibles pour utiliser de la biomasse.</td><td>- La source de production doit être à proximité des installations de consommation pour diminuer les coûts de transport;<br/>- Émet quelques déchets polluants sous forme de gaz et de liquide;<br/>- Augmente les émissions d'oxydes d'azote, un polluant de l'air.</td></tr><tr><td>Charbon</td><td>- Bonne répartition géographique ;<br/>- Transport facile ;<br/>- Flexible ;<br/>- Démarrage rapide ;<br/>- Stockable ;<br/>- Abondant.</td><td>- Quantités importantes d'émissions de gaz à effet de serre;<br/>- Impact environnemental important lors de l'extraction et de la combustion mais des technologies de combustion plus propres sont en cours d'élaboration;<br/>- Activités minières dangereuses pour les mineurs.</td></tr><tr><td>Uranium</td><td>- Extraction bon marché ;<br/>- Fiable et susceptible de générer d'importantes quantités de puissance.</td><td>- Investissements initiaux importants, en raison des contraintes liées à la sécurité et au confinement;<br/>- L'eau chauffée des déchets des centrales nucléaires nuit à la vie aquatique;<br/>- Problème de stockage à long terme</td></tr></table>
<table><tr><td></td><td>des déchets radioactifs;<br/>- Problème potentiel de prolifération nucléaire.</td></tr><tr><td>Géothermie</td><td>- Pas d'émissions de gaz à effet de serre ou de CO;<br/>- Efficace pour la transformation de l'énergie en électricité;<br/>- Les réserves d'uranium sont abondantes;<br/>- Ravitaillement annuel à la différence des centrales au charbon qui doivent être alimentées chaque jour;<br/>- Un impact environnemental minimal;<br/>- Efficace;<br/>- Les centrales électriques produisent de faibles émissions;<br/>- Faible coût après l'investissement initial.</td></tr></table>