El coeficiente de potencia es una figura clave de una turbina de viento. Describe en un momento dado qué proporción de la energía contenida en el viento puede convertirse en energía mecánica del rotor. Por lo tanto, el coeficiente de potencia no es un parámetro de diseño constante, sino que depende de variables que influyen en las variables.
La potencia del viento depende principalmente de la velocidad del viento. La potencia mecánica de la turbina depende a su vez de la velocidad del viento delante y detrás del rotor. Además, la potencia del viento y la potencia mecánica del rotor dependen de la densidad del aire y del área del círculo del rotor. Simplificando, el coeficiente de potencia puede ser calculado por la velocidad del viento delante y detrás del rotor.
La figura 1 muestra la dependencia del coeficiente de potencia de la velocidad del viento, así como el máximo teórico del coeficiente de potencia. Según la ley de Betz, el aire no puede ser frenado completamente. Así, se alcanza un coeficiente de potencia máxima cuando la velocidad del viento detrás del rotor es un tercio de la velocidad del viento delante del mismo. En este caso el coeficiente de potencia tiene una cantidad de 0,593 y se llama coeficiente de potencia según Betz. Sin embargo, debido a las pérdidas en el rotor, los convertidores de energía eólica sólo alcanzan coeficientes de potencia entre 0,4 y 0,5 en el funcionamiento normal.
El coeficiente de potencia de Betzscher
power coefficient