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Reconstruir la civilización

Energía, electricidad y mecánica

Potencia de un aerogenerador

Potencia disponible en el viento y potencia útil de un aerogenerador según el diámetro del rotor y la velocidad del viento.

m

Diámetro del círculo que barren las palas.

m/s

Velocidad media a la altura del rotor.

Fracción de la potencia del viento que capta el rotor. Aerogeneradores pequeños reales: 0,25-0,40. El límite físico (Betz) es 0,593.

%

Pérdidas eléctricas y mecánicas del generador y la transmisión.

kg/m³

1,225 kg/m³ al nivel del mar y 15 °C; baja con la altitud y con la temperatura.

Resultado

Potencia disponible en el viento
— W
Potencia útil generada
— W
Energía en un día a viento constante
— kWh

Cómo se calcula

Área barrida por el rotor: A = π × (diámetro ÷ 2)². Potencia disponible en el viento: P = 0,5 × ρ × A × v³ (ρ densidad del aire, v velocidad del viento).

Potencia útil: P_util = P × Cp × rendimiento del generador.

Energía en un día si el viento soplara constante a esa velocidad: kWh/día = P_util × 24 ÷ 1000. En la práctica el viento varía, así que esto es un máximo teórico, no la producción real.

Ten en cuenta

  • La potencia crece con el cubo de la velocidad del viento: duplicar la velocidad multiplica por 8 la potencia disponible. Pequeños errores al medir el viento cambian mucho el resultado.
  • Instala siempre un sistema de frenado o regulación para vientos fuertes: por encima de la velocidad de diseño el rotor puede autodestruirse.
  • La torre y el anclaje deben calcularse para las cargas de viento extremo de la zona, no solo para el funcionamiento normal.

Ver también

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