Energia electrică pe care o ve debita eoliana, depinde de puterea mecanică pe care o va recupera de la vânt. Acest exerciţiu va arăta care este cantitatea de energie mecanică pe care o va recupera turbina de la vânt.
Trecerea vântului prin rotorul turbinei va fi modelată printr-un tub de flux de aer cu vitezele V1, V şi V2, înainte, în dreptul palelor, respectiv după pale. Aerul este caracterizat de densitatea [], suprafaţa acoperită de pale fiind S [m²].
Întrebarea 1
Care este puterea P recuperată de rotorul turbinei?
Întrebarea 2
Care este variaţia energiei cinetice a masei de aer, într-o secundă?
Întrebarea 3
Ce relaţie există între vitezele V, V1 şi V2?
Întrebarea 4
Determinaţi viteza V2, pentru care puterea recuperată este maximă.
Întrebarea 5
Pentru cazul de mai sus, calculaţi puterea maximă pe care o poate recupera turbina eoliană.
Întrebarea 6
Deducerea valorii maxime a coeficientului de putere al unei eoliene.
Concluzie:
Din energia vântului, care este sursa primară a unui sistem eolian, nu se poate recupera decât maxim 59 %. Aceasta este ceea ce se numeşte limita lui Betz.