Potência da Turbina Eólica

Fórmula

Descrição

A potência de saída de uma turbina eólica depende da densidade do ar (aproximadamente 1,225 kg/m³ ao nível do mar), da área varrida pelo rotor, do cubo da velocidade do vento e do coeficiente de potência. A relação cúbica com a velocidade do vento significa que duplicar a velocidade do vento aumenta a potência oito vezes, tornando a escolha do local e a altura da torre críticas. O limite de Betz fixa o coeficiente de potência máximo teórico em 16/27 (aproximadamente 0,593), o que significa que nenhuma turbina pode extrair mais de 59,3% da energia cinética do vento. As turbinas práticas atingem um Cp de 0,35-0,45.

Variáveis

• P — Potência elétrica de saída (W)
• A — Área varrida pelo rotor (m²)
• v — Velocidade do vento (m/s)
• Cp — Coeficiente de potência (0-0.593, adimensional)

Notas Práticas

A densidade do ar diminui com a altitude (cerca de 1,112 kg/m³ a 1000 m de elevação) e aumenta com temperaturas mais baixas. As pequenas turbinas residenciais (1-5 kW) têm tipicamente rotores de 2-4 m de diâmetro, enquanto as turbinas à escala de serviço público atingem mais de 150 m de diâmetro com potências de 5-15 MW. A velocidade de arranque é tipicamente de 3-4 m/s, a velocidade nominal de 12-15 m/s e a velocidade de corte de 25 m/s.