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Echo Bruit
n° 121
06.2008
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Dossier :
“ÉOLIENNES”
29
le magazine de l’environnement sonore
La vitesse standardisée à h = 10 m (Illustration 6)
La norme IEC 61400-11, relative au mesurage de la puissance
acoustique des machines, donne un niveau de puissance
acoustique en fonction de la vitesse standardisée ou normalisée
à 10 m. Il s’agit d’une vitesse théorique exprimée à une hauteur
de 10 m, pour une rugosité de sol Z0 = 0.05 et pour un profil
de vent standard. Comment cette vitesse standard est-elle
obtenue ?
La première méthode, recommandée par la norme et
relativement simple, consiste à déduire de la puissance
électrique fournie par les machines, la vitesse du vent au
moyeu VH. La Vitesse standardisée VS est alors calculée à
l’aide du coefficient de rugosité Z0. Cette rugosité est le plus
souvent exprimée à l’aide du coefficient alpha qui vaut par
exemple 0.16 pour une hauteur de 75 m.
La seconde méthode est utilisée notamment quand la machine
est à l’arrêt. Elle nécessite une mesure effective de la vitesse du
vent Vh à une hauteur h, pour ensuite en déduire la vitesse au
moyeu VH, à condition de connaître le profil de vent réel du
site. Une fois la vitesse au moyeu VH. obtenue, le calcul de
la vitesse standardisée VS est identique à la méthode 1 et se
fait à l’aide du coefficient alpha. Dans le cas où la mesure de
vent est réalisée à une hauteur justement égale à 10 m, il y a
un risque de confusion évident entre la vitesse réelle mesurée
à h = 10 m et la vitesse standardisée VS, elle aussi exprimée
pour une hauteur de 10 m !
Les PV de réception des machines relatifs à la puissance
acoustique doivent donc bien préciser dans quelles conditions
de rugosité les mesures ont été effectuées car les valeurs de
puissance acoustique ainsi obtenues sont ensuite directement
utilisées dans les calculs de propagation. On s’aperçoit en
effet que les fabricants ne respectent pas toujours la norme
stricto sensu en communiquant par exemple des valeurs de
puissance acoustique pour une vitesse de vent à h = 10 m mais
pas forcément pour une rugosité de sol standard.
Dans le cas de comparaisons entre différentes machines en
phase d’étude, il est donc préférable de revenir à la vitesse au
moyeu et de prendre en compte le profil de vent réel du site,
et ce en fonction du temps.
L’Illustration 7, extraite du dernier colloque Wind Turbine
Noise 2007 de Lyon, montre un exemple de variations
temporelles du coefficient alpha constatées sur une période de
24 heures. Il y a ainsi un risque évident de mauvaise estimation
de la puissance acoustique, suivant le moment où les mesures
relatives à la norme IEC 61400 vont être réalisées.
En effet, un rapide calcul montre que
le fait de retenir une valeur d’alpha
de 0.35 au lieu de 0.15 (nuits d’été
par rapport aux journées d’hiver
dans l’exemple de l’Illustration 7)
se traduit par une augmentation de
la puissance acoustique apparente
d’une éolienne de 80 m au moyeu,
de près de 4 dB (A) sur toute la plage
de vitesse de vent !
Un autre exemple certes moins
extrême mais bien plus courant
montre qu’une variation de la
valeur d’alpha de 0.12 à 0.16 peut
se traduire par une augmentation de
la puissance acoustique apparente de 1,5 dB (A).
Si l’on revient au calcul de notre indicateur de sensibilité I0,
on constate que dans ce dernier exemple, l’indicateur va passer
d’une valeur de 0,7 dB (valeur limite acceptable) à une valeur
de 1 dB (valeur traduisant un impact déjà plus significatif ).
Les efforts d’optimisation à faire par le développeur seront
dans ce cas bien plus conséquents, afin de se rapprocher d’une
valeur de I0 quasi nulle.
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