Calculateur de Puissance Éolienne : Comprendre la Production d'Énergie Éolienne

Qu'est-ce que l'Énergie Éolienne ?

L'énergie éolienne est la conversion de l'énergie du vent en électricité à l'aide d'éoliennes. C'est une source d'énergie propre et renouvelable qui est devenue de plus en plus importante dans la transition mondiale vers une production d'énergie durable.

La Formule de Puissance Éolienne

La puissance générée par une éolienne est donnée par l'équation :

\[P = \frac{1}{2} \rho A v^3 \eta\]

Où :

• \(P\) est la puissance de sortie en watts (W)
• \(\rho\) (rho) est la densité de l'air en kilogrammes par mètre cube (kg/m³)
• \(A\) est la surface balayée par les pales de la turbine en mètres carrés (m²)
• \(v\) est la vitesse du vent en mètres par seconde (m/s)
• \(\eta\) (eta) est l'efficacité de la turbine en décimal

Étapes de Calcul

1. Déterminer la vitesse du vent (\(v\)) en m/s.
2. Calculer la surface balayée (\(A\)) en utilisant la longueur des pales : \(A = \pi r^2\)
3. Utiliser la densité de l'air (\(\rho\)) à l'emplacement de la turbine (généralement environ 1,225 kg/m³ au niveau de la mer).
4. Entrer l'efficacité de la turbine (\(\eta\)) en décimal.
5. Appliquer ces valeurs à la formule de puissance éolienne.

Exemple et Représentation Visuelle

Calculons la puissance de sortie pour une éolienne avec :

• Vitesse du vent (\(v\)) = 10 m/s
• Longueur des pales (\(r\)) = 50 m
• Densité de l'air (\(\rho\)) = 1,225 kg/m³
• Efficacité (\(\eta\)) = 40% = 0,4

D'abord, calculons la surface balayée :

\[A = \pi r^2 = \pi \times 50^2 \approx 7 854\ m^2\]

Maintenant, appliquons la formule de puissance éolienne :

\[P = \frac{1}{2} \times 1,225 \times 7 854 \times 10^3 \times 0,4 \approx 1 924 350\ W \approx 1,92\ MW\]

Ce diagramme illustre une éolienne avec une longueur de pale de 50 mètres. La puissance de sortie de 1,92 MW est basée sur une vitesse de vent de 10 m/s et une efficacité de turbine de 40%.