1. Zone balayée :La zone balayée est la zone couverte par les pales rotatives de l’éolienne. Il est calculé en prenant le rayon du rotor et en le mettant au carré, puis en le multipliant par pi (π). Plus la zone balayée est grande, plus l’éolienne peut capter et convertir en énergie.
2. Vitesse du vent :La puissance disponible dans le vent est directement proportionnelle au cube de la vitesse du vent. Cela signifie qu’une légère augmentation de la vitesse du vent peut entraîner une augmentation significative de la puissance fournie. Par exemple, si la vitesse du vent double, la puissance délivrée est multipliée par huit.
3. Coefficient de puissance :Le coefficient de puissance représente l'efficacité de l'éolienne dans la conversion de l'énergie cinétique du vent en énergie électrique. Elle se situe généralement entre 0,3 et 0,5 pour les éoliennes modernes. Le coefficient de puissance est influencé par divers facteurs tels que la conception des pales, la taille de la turbine et la densité de l'air.
Compte tenu de ces facteurs, la puissance de sortie (P) d’une éolienne peut être estimée à l’aide de la formule suivante :
```
P =0,5 × Densité de l'air × Surface balayée × Vitesse du vent ^ 3 × Coefficient de puissance
```
Où:
- P est la puissance délivrée en watts (W)
- La densité de l'air est la densité de l'air en kilogrammes par mètre cube (kg/m³)
- La surface balayée est la surface couverte par les pales rotatives en mètres carrés (m²)
- La vitesse du vent est la vitesse du vent en mètres par seconde (m/s)
- Le coefficient de puissance est le facteur d'efficacité de l'éolienne
A titre d'exemple, considérons une éolienne d'une surface balayée de 100 mètres carrés (m²), fonctionnant dans une zone avec une vitesse moyenne du vent de 8 m/s et ayant un coefficient de puissance de 0,45. En supposant une densité de l'air de 1,225 kg/m³ :
```
P =0,5 × 1,225 kg/m³ × 100 m² × 8 m/s^3 × 0,45
```
```
P ≈ 2 205 watts (W)
```
Cette éolienne peut donc produire environ 2 205 watts de puissance électrique dans ces conditions de fonctionnement particulières.
Il est important de noter que la puissance de sortie d'une éolienne peut varier en temps réel en fonction des changements de vitesse du vent, de la densité de l'air et d'autres facteurs environnementaux.
