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Ingeniería

Calculadora de Potencia de un Aerogenerador

Potencia eléctrica de una turbina eólica a una velocidad de viento dada, la potencia que lleva el viento y el límite de Betz, con la curva de potencia dibujada.

Resultados

Potencia producida 837,9 kW
Potencia que lleva el viento 1995,0 kW
Lo máximo que puede sacar un rotor (límite de Betz) 1182,2 kW
Área barrida 6362 m²
Viento al que se alcanza la potencia nominal 10,69 m/s
Funcionando al, como parte de la nominal 41,9 %
Cómo varía
Potencia producidaVelocidad del viento 0 – 28. Potencia producida: 0 → 0; Potencia nominal: 2000 → 2000Potencia producidaPotencia nominal05001000150020000510152025Velocidad del viento (m/s)

La línea discontinua marca el valor que ha escrito.

Qué hace esta herramienta

La potencia que lleva el viento crece con el cubo de su velocidad, así que un lugar con un 25 % más de viento tiene casi el doble de energía. Ningún rotor puede captar más de 16/27 de ella — alrededor del 59 %, el límite de Betz — porque el aire tiene que seguir moviéndose para apartarse; las buenas palas modernas llegan a un 45–50 % en su mejor punto. Por encima de la velocidad nominal las palas giran para dejar escapar potencia, y por eso la curva real se aplana en una meseta y se detiene del todo en una tormenta. Aquí se usa el mismo Cp para todas las velocidades, así que el codo de la curva es más brusco que el real.

Fórmula

P = ½ ρ A v³ C_p (C_p ≤ 16/27 ≈ 0,593, límite de Betz) · limitada a la potencia nominal entre arranque y corte

Variables

SímboloSignificadoUnidad
drDiámetro del rotorm
vVelocidad del vientom/s
roDensidad del airekg/m³
cpCoeficiente de potencia Cp—
prPotencia nominalkW
viVelocidad de arranquem/s
voVelocidad de cortem/s
PPotencia producidakW
PWPotencia que lleva el vientokW
PBLo máximo que puede sacar un rotor (límite de Betz)kW
SAÁrea barridam²
VRViento al que se alcanza la potencia nominalm/s
SRFuncionando al, como parte de la nominal%

Ejemplo resuelto

  • Diámetro del rotor90 m
  • Velocidad del viento8 m/s
  • Densidad del aire1,225 kg/m³
  • Coeficiente de potencia Cp0,42
  • Potencia nominal2000 kW
  • Velocidad de arranque3,5 m/s
  • Velocidad de corte25 m/s
  • Potencia producida837,9 kW
  • Potencia que lleva el viento1995,0 kW
  • Lo máximo que puede sacar un rotor (límite de Betz)1182,2 kW
  • Área barrida6362 m²
  • Viento al que se alcanza la potencia nominal10,69 m/s
  • Funcionando al, como parte de la nominal41,9 %

Limitaciones

  • El resultado es una estimación basada solo en los valores introducidos. Las situaciones reales suelen incluir factores que esta calculadora desconoce.
  • Los rendimientos y consumos varían entre productos. Tome los valores de la ficha técnica del fabricante del producto que va a usar.