Calculadora de Turbina Eólica
Introduce el radio de las palas, la velocidad del viento y el coeficiente de potencia para encontrar el área barrida y la potencia de salida estimada.
Asume una densidad de aire estándar de 1,225 kg/m³ a nivel del mar.
Cómo se calcula la potencia de una turbina eólica
La potencia de salida se encuentra con P = 0,5 × densidad del aire × área barrida × velocidad del viento³ × coeficiente de potencia. El área barrida (el área circular que atraviesan las palas) es π × radio². La velocidad del viento se eleva al cubo porque la energía cinética en el aire en movimiento escala con el cubo de su velocidad, haciendo de la velocidad del viento, con diferencia, el factor más influyente.
El coeficiente de potencia (Cp) representa la eficiencia con la que la turbina convierte la energía eólica disponible en electricidad. El máximo teórico (el límite de Betz) es de aproximadamente 0,593, pero las turbinas reales suelen alcanzar 0,35-0,45 tras tener en cuenta las pérdidas mecánicas y eléctricas.
Preguntas frecuentes
¿Por qué la velocidad del viento importa tanto más que otros factores?
Porque la potencia escala con el cubo de la velocidad del viento, duplicar la velocidad del viento aumenta la potencia disponible por un factor de 8 (2³). Por eso la ubicación de una turbina en zonas constantemente ventosas importa mucho más que pequeños cambios en el tamaño de las palas.
¿Qué es el límite de Betz y por qué las turbinas no pueden alcanzarlo?
El límite de Betz (aproximadamente 59,3%) es la fracción máxima teórica de energía eólica que cualquier diseño de turbina puede extraer, basada en la dinámica de fluidos —extraer más requeriría detener completamente el viento, lo cual no es físicamente posible para una turbina abierta. Las turbinas reales pierden energía adicional por fricción mecánica, ineficiencia del generador e imperfecciones en el diseño de las palas.
¿Esto tiene en cuenta las velocidades de arranque y parada del viento?
No —las turbinas reales tienen una velocidad de viento mínima para empezar a generar (velocidad de arranque) y una velocidad de operación segura máxima antes de apagarse por protección (velocidad de parada). Esta calculadora da la salida teórica a la velocidad de viento especificada, sin tener en cuenta estos límites operativos.