Les Fondamentaux de l'Énergie et de sa Production

Définition et Mesure de l'Énergie

Énergie : les organismes chargés d'effectuer des travaux. Capacité : E = Pt = QU. Unités : 1 Wh = 3 600 J ; 1 J = 0,239 cal ; 1 cal = 4,18 J.

Les Différentes Formes d'Énergie

• Énergie cinétique : propre à un corps en mouvement, elle dépend de la vitesse du corps et de sa propre masse.
• Énergie potentielle : basée sur la hauteur d'un corps par rapport au sol.
• Énergie mécanique : produite par une machine en mouvement.
• Énergie électrique : alimentation par des générateurs et des alternateurs.
• Énergie lumineuse : elle dépend de la lumière.
• Énergie thermique (chauffage) : dépend du mouvement des molécules à l'intérieur d'un corps.
• Énergie chimique : propre aux organismes qui, lors de la combustion, permettent la production d'énergie thermique sauvage.
• Énergie électromagnétique : due à l'action magnétique des champs produits par les courants électriques.

Classification et Impact

• Disponibilité : énergies renouvelables et énergies non renouvelables.
• Transformation : énergies primaires et énergies secondaires.
• Impact sur l'environnement : énergies propres et énergies polluantes.

Transformations Énergétiques

• Énergies mécaniques : vers l'électrique ou le chauffage.
• Énergies électriques : vers la mécanique, la chaleur, la lumière ou la chimie.
• Énergies thermiques : vers la mécanique, l'électrique ou la chimie.
• Énergie rayonnante : vers la chaleur, l'électrique ou la chimie (Power).

Sources et Manifestations

• Énergie interne : énergie chimique et thermique du combustible.
• Énergie de transit : manifestations sous forme de travail, de chaleur et de lumière.
• Énergie externe : énergie cinétique ou potentielle.

L'Énergie Solaire

Les centrales thermiques solaires à collecteurs paraboliques, les centrales thermiques solaires à héliostats, les systèmes photovoltaïques et les installations solaires thermiques.

Centrales Hydroélectriques

• Centrale au fil de l'eau (shunt) : dans ces usines, l'eau est dérivée par des conduits artificiels vers la turbine de la centrale avant de retourner à la rivière.
• Centrale de pompage : l'eau turbinée a déjà été pompée dans le réservoir situé à un niveau supérieur. Ces usines sont construites dans des zones où, à certaines périodes de l'année, l'eau peut être limitée dans le réservoir supérieur ; elle est donc pompée à partir du bas.
• Centrale de gravité : l'eau est tirée directement d'un barrage construit sur les rives de la rivière et, par une conduite forcée, passe à travers la turbine de l'usine située à proximité du barrage, de sorte que l'eau utilisée suit la voie normale de la rivière.

Énergie Éolienne

• Génératrice : elle est attachée à l'arbre du rotor par deux axes pour que le mouvement soit transmis de l'un à l'autre par le multiplicateur.
• Multiplicateur : il augmente la vitesse de rotation du secondaire par rapport au primaire, c'est-à-dire qu'il amène le générateur à la bonne vitesse mécanique.
• Frein : utilisé pour la réparation ou en cas de surplus de vent.
• Orientation : horizontale grâce à un moteur de nacelle qui oriente les pales face au vent.
• Contrôle de rotation : système informatique chargé de contrôler la rotation de l'usine en fonction de la direction du vent.