L’énergie est présente sous différentes formes : chimique, radiative, nucléaire, thermique, etc. Un convertisseur permet de convertir une forme d’énergie en une autre forme d’énergie.
Pour évaluer l’efficacité d’une conversion d’énergie, on calcule le rendement $\eta$ (sans dimension) du convertisseur.
$\color{orchid}{\boxed{\color{black}{\rm rendement = \scriptstyle\frac{\text{énergie utile en sortie}}{\text{énergie disponible en entrée}}}}}$
Calcul de l’énergie
L’énergie s’obtient avec : $\bf E = P × \Delta t$ avec $\rm E$ en joule $\rm (J)$, $\rm P$ puissance en Watt $\rm (W)$ et $\rm \Delta t$ durée en seconde $\rm (s)$.
Chaîne énergétique
Conversion d’énergie mécanique directe
Grâce au vent (éolienne) ou à de l’eau en mouvement (hydrolienne, barrages hydroélectriques), le rotor d’un alternateur est mis en rotation, permettant ainsi la production d’électricité.
Conversion d’énergie mécanique indirecte
À partir d’une source de chaleur, de l’eau est chauffée et mise en mouvement. Cette eau sous pression permet la mise en mouvement du rotor d’un alternateur et donc la production d’électricité. C’est le cas dans les centrales nucléaires ou dans les centrales géothermiques.
Conversion d’énergie radiative reçue par le Soleil
L’énergie radiative du Soleil est reçue par les panneaux photovoltaïques. De l’électricité est produite par effet photoélectrique.
Conversion d’énergie chimique
Des transformations chimiques ont lieu dans une pile. L’énergie est transférée sous forme d’énergie électrique.
Dans une centrale électrique thermique, l’énergie stockée dans la ressource énergétique est convertie en énergie thermique. Cette énergie thermique vaporise de l’eau. La vapeur sous pression entraîne une turbine couplée à un alternateur qui produit de l’énergie électrique.
En raison des pertes, inévitables dans toute chaîne énergétique, l’énergie exploitable en sortie de chaîne est toujours inférieure à l’énergie utilisée en entrée de chaîne. On parle de dégradation d’énergie.
