Un convertisseur d'énergie convertit une forme d'énergie en une autre ou plusieurs autres formes d'énergie, comme
l'énergie hydraulique. Un convertisseur d'énergie ne crée pas d'énergie et ne stocke pas d'énergie. Comme son nom l'indique, il ne fait que convertir une forme d'énergie.
Qu'est-ce qu'un convertisseur d'énergie ?
La
conversion de l'énergie est un processus fondamental qui implique la transformation d'une forme d'énergie en une autre. Ce processus est réalisé par des dispositifs appelés convertisseurs d'énergie. Un convertisseur d'énergie échange de l'énergie entre un système et l'environnement. Il le fait sous au moins deux formes d'énergie. La conversion est possible dans les processus chimiques, techniques, biologiques et physiques. L'énergie peut alors être convertie en d'autres formes d'énergie. À chaque conversion, de l'énergie est perdue. Ce n'est pas parce qu'une partie de celle-ci est conservée dans le convertisseur. C'est juste qu'une partie est dégradée dans le sens où elle n'est pas exploitable par la chaîne énergétique. C'est le cas de la chaleur qui s'évapore à cause des frottements. Donc, en réalité, la quantité d'énergie à l'entrée n'est pas la même à la sortie. Seule une partie, la plus importante, sera utilisable à la sortie. Mais quels sont les types de conversion d'énergie ? On distingue l'énergie cinétique, l'énergie thermique, l'énergie chimique.
L'énergie atomique et l'énergie nucléaire !
On distingue aussi l'énergie potentielle appelée basse énergie, l'énergie atomique et l'énergie nucléaire. Il y a ensuite l'énergie électrique et l'énergie rayonnante telle que l'énergie solaire et les ondes électromagnétiques. Voici quelques exemples de convertisseurs d'énergie : la dynamo de vélo qui convertit l'énergie mécanique en énergie électrique, ou encore les systèmes hydrauliques qui convertissent l'énergie potentielle en énergie cinétique. Il y a aussi l'énergie solaire qui convertit le rayonnement solaire en énergie électrique. On peut encore citer la luciole qui convertit l'énergie chimique en énergie lumineuse ou radiante.
Des convertisseurs d'énergie qui font partie de la vie quotidienne !
Il existe des convertisseurs d'énergie pour presque toutes les formes d'énergie. Par exemple, le moteur électrique convertit l'énergie électrique en énergie cinétique. Il convertit 70 % de l'énergie électrique en énergie cinétique. Les 30 % restants de l'énergie sont libérés sous forme de chaleur. Dans le cas d'une lampe à incandescence classique, seuls 5 % sont convertis en énergie lumineuse. 95% de l'énergie est perdue sous forme de chaleur. Quant au moteur diesel, il convertit l'énergie mécanique en énergie électrique. Dans un moteur, la conversion se fait par combustion ou par friction. Il y a aussi la turbine à vapeur. Celle-ci entraîne un générateur électrique et l'énergie thermique est convertie en énergie électrique. La cellule solaire est un bon convertisseur d'énergie car lorsque l'énergie est convertie, il y a toujours production de chaleur.
Types de conversions d'énergie
Il existe plusieurs types de conversions d'énergie, impliquant différentes formes d'énergie :
- Énergie cinétique
- Énergie thermique
- Énergie chimique
- Énergie potentielle
- Énergie atomique et nucléaire
- Énergie électrique
- Énergie rayonnante (solaire, ondes électromagnétiques)
Exemples de convertisseurs d'énergie
- Dynamo de vélo : convertit l'énergie mécanique en énergie électrique.
- Systèmes hydrauliques : transforment l'énergie potentielle en énergie cinétique.
- Panneaux solaires : convertissent l'énergie lumineuse du soleil en énergie électrique.
- Moteur électrique : transforme l'énergie électrique en énergie mécanique.
- Lampes : convertissent l'énergie électrique en énergie lumineuse.
Rendement et pertes d'énergie
Lors de chaque conversion, une partie de l'énergie est perdue, généralement sous forme de chaleur
. Le rendement d'un convertisseur est le rapport entre l'énergie utile produite et l'énergie totale fournie
. Par exemple :
- Un moteur électrique peut convertir jusqu'à 90% de l'énergie électrique en énergie mécanique.
- Une lampe à incandescence classique ne convertit que 5% de l'énergie en lumière, le reste étant perdu sous forme de chaleur.
Importance dans la vie quotidienne
Les convertisseurs d'énergie sont omniprésents dans notre vie quotidienne. Ils sont essentiels au fonctionnement de nombreux appareils et systèmes, des plus simples aux plus complexes. Comprendre leur fonctionnement est crucial pour développer des technologies plus efficaces et durables, notamment dans le contexte de la transition énergétique et de la lutte contre le changement climatique.
Convertisseur d'énergie électrique
Un
convertisseur d'énergie électrique est un dispositif qui transforme l'énergie électrique d'une forme à une autre. Il existe plusieurs types de convertisseurs électriques, chacun ayant une fonction spécifique. Les onduleurs, par exemple, convertissent le courant continu en courant alternatif, permettant ainsi d'alimenter des appareils domestiques à partir de sources comme les panneaux solaires
. Les redresseurs, quant à eux, effectuent l'opération inverse en transformant le courant alternatif en courant continu, ce qui est utile pour charger des batteries ou alimenter certains appareils électroniques
. Les transformateurs modifient la tension du courant alternatif, soit en l'augmentant pour le transport sur de longues distances, soit en la diminuant pour une utilisation domestique sûre
. Les convertisseurs DC-DC ajustent la tension du courant continu, ce qui est crucial dans de nombreuses applications électroniques. Chacun de ces convertisseurs joue un rôle essentiel dans l'adaptation et l'optimisation de l'énergie électrique pour diverses utilisations, contribuant ainsi à l'efficacité et à la flexibilité de nos systèmes électriques modernes.