Puissance d'Éolienne

Formule

Description

La puissance de sortie d'une éolienne dépend de la masse volumique de l'air (environ 1,225 kg/m³ au niveau de la mer), de la surface balayée par le rotor, du cube de la vitesse du vent et du coefficient de puissance. La relation cubique avec la vitesse du vent signifie que doubler la vitesse du vent multiplie par huit la puissance, rendant le choix du site et la hauteur du mât critiques. La limite de Betz fixe le coefficient de puissance maximal théorique à 16/27 (environ 0,593), ce qui signifie qu'aucune éolienne ne peut extraire plus de 59,3 % de l'énergie cinétique du vent. Les éoliennes pratiques atteignent un Cp de 0,35-0,45.

Variables

• P — Puissance électrique de sortie (W)
• A — Surface balayée par le rotor (m²)
• v — Vitesse du vent (m/s)
• Cp — Coefficient de puissance (0-0.593, sans dimension)

Notes pratiques

La masse volumique de l'air diminue avec l'altitude (environ 1,112 kg/m³ à 1000 m d'altitude) et augmente avec une température plus basse. Les petites éoliennes résidentielles (1-5 kW) ont typiquement des rotors de 2-4 m de diamètre, tandis que les éoliennes à l'échelle industrielle atteignent plus de 150 m de diamètre avec des puissances nominales de 5-15 MW. La vitesse de démarrage est typiquement de 3-4 m/s, la vitesse nominale de 12-15 m/s, et la vitesse d'arrêt de 25 m/s.