Calcul de la puissance et de l'énergie mécanique et électrique d'une éolienneWind energy calculation

Principe

Une éolienne est composée d'un rotor la plupart du temps équipé de plusieurs pales. Le rotor est fixé sur une nacelle installée au sommet d'un mat. Un arbre central rassemble les principaux composant du système de transmission. L'arbre de transmission est relié au rotor et une transmission mécanique convertit le moment angulaire de la rotation des pales en puissance qui est transmise dans une génératrice électrique. La nacelle contient également un moteur qui permet de garder les pales perpendiculaires au sens du vent pour une puissance de production maximale. Les pales transforment l'énergie cinétique du vent en énergie électrique. La génératrice transforme l'énergie mécanique en énergie électrique. La plupart des génératrices tournent à 1000 à 2000 rotations par minutes.



Calcul en ligne : estimation de l'énergie mécanique du vent et de l'énergie électrique d'une éolienne en fonction de la vitesse moyenne du vent

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Potentiel de puissance du vent en fonction de la vitesse du vent et de la surface balayée par les pales.

Energie potentielle du vent avant les pales

Diamètre du Rotor:   m
Surface du rotor A=   m²    
Vitesse du vent v = m/s 
Densité du vent ρ = kg/m3
Puissance cinétique = watt (hypothèse d'un vent constant)
kW

Energie disponible après les pales - limite de Betz

Betz limite = 59% (16/27)
Pmax en tenant compte de la limite de Betz   kW

Puissance électrique en sortie de l'éolienne

Pertes de rendement :
Pour chaque composant remplissez le ratio en fonction de votre système :

Pertes mécaniques :
Pales                      entre 0,2 et 0,85
Boite de vitesse :                  entre 0,7 et 0,98

Pertes électriques :
Génératrice :                entre 0,85 et 0,98
Transformateur             entre 0,92 et 0,98
Redresseur :                    entre 0,9 et 1 (1 si pas de batteries)
Batteries :                   entre 0,7 et 1 (1 si pas de batteries)
Pertes dans les câbles :               entre 0,9 et 0,99
Ratio total de pertes :
Puissance disponible en sortie de la turbine : kVA  (pertes incluses).

Fichier excel pour calculer la puissance mécanique et l'énergie électrique d'une éolienne

Ce fichier excel vous aidera à calculer la production d'énergie mécanique et électrique d'une éolienne.

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