Cp est plafonné à la limite de Betz de 0,593 ; les éoliennes réelles atteignent environ 0,35–0,45. Le facteur de charge pilote les chiffres moyens et annuels.
À propos de cet outil
Le calculateur de puissance d'éolienne est un outil gratuit, exécuté dans le navigateur, qui estime la puissance qu'une éolienne produit à partir du diamètre de son rotor, de la vitesse du vent et de son rendement. Il renvoie la surface balayée, la puissance de pointe à cette vitesse de vent, la puissance moyenne dans le temps et l'énergie annuelle en kWh.
La puissance est P = 0,5 × ρ × A × Cp × v³, où ρ est la densité de l'air (1,225 kg/m³ au niveau de la mer), A = π(d/2)² est la surface balayée, Cp est le coefficient de puissance (les éoliennes réelles atteignent 0,3–0,45 ; la limite de Betz plafonne toute éolienne à 0,593) et v est la vitesse du vent en m/s. Comme la puissance varie avec le cube de la vitesse du vent, doubler le vent donne huit fois la puissance. La puissance moyenne est pointe × facteur de charge, et l'énergie annuelle est puissance moyenne × 8760 heures ÷ 1000.
Utilisez-le pour comparer des tailles de rotor et des sites pour un petit projet éolien : saisissez le diamètre des pales, votre vitesse de vent moyenne, un Cp réaliste et un facteur de charge (15–30 % est typique pour les petites éoliennes) pour voir la production de pointe et les kWh annuels. Tous les calculs s'exécutent dans votre navigateur.
Foire aux questions
Pourquoi la vitesse du vent compte-t-elle autant ?
La puissance croît avec le cube de la vitesse du vent, si bien qu'un site avec 20 % de vent en plus produit environ 73 % de puissance en plus. Une vitesse de vent moyenne précise est l'entrée la plus importante — une éolienne modeste dans un vent fort bat une grande dans un vent faible.
Qu'est-ce que le coefficient de puissance Cp et la limite de Betz ?
Cp est la fraction de l'énergie cinétique du vent que le rotor capte réellement. La physique le plafonne à la limite de Betz de 0,593 ; les bonnes éoliennes réelles atteignent 0,35–0,45 une fois comptées les pertes de pales, de multiplicateur et de génératrice.
Qu'est-ce qu'un facteur de charge ?
Le vent ne souffle pas toujours à la vitesse que vous saisissez, donc une éolienne ne tourne jamais à la pointe toute l'année. Le facteur de charge est le rapport de la production annuelle réelle au fonctionnement à la pointe pendant toute la période — environ 15–30 % pour les petites éoliennes, plus élevé pour les grandes en mer.
La puissance de pointe est-elle ce que j'obtiens en continu ?
Non. La puissance de pointe est la production instantanée à la vitesse de vent exacte que vous avez saisie. La production moyenne réelle est plus faible car le vent varie — c'est ce qu'estiment les tuiles de puissance moyenne et d'énergie annuelle, pilotées par le facteur de charge. Tout est calculé localement.
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