O coeficiente de potência é uma figura chave de uma turbina eólica. Descreve em qualquer momento que proporção da potência contida no vento pode ser convertida em potência mecânica do rotor. O coeficiente de potência não é, portanto, um parâmetro de concepção constante, mas depende de variáveis que influenciam variáveis.
A força do vento depende principalmente da velocidade do vento. A potência mecânica da turbina por sua vez depende da velocidade do vento à frente e atrás do rotor. Além disso, a potência do vento e a potência mecânica do rotor dependem da densidade do ar e da área do círculo do rotor. Simplificado, o coeficiente de potência pode portanto ser calculado pela velocidade do vento à frente e atrás do rotor.
A figura 1 mostra a dependência do coeficiente de potência em relação à velocidade do vento, bem como o máximo teórico do coeficiente de potência. De acordo com a lei de Betz, o ar não pode ser completamente retardado. Assim, é atingido um coeficiente máximo de potência quando a velocidade do vento atrás do rotor é um terço da velocidade do vento à frente do rotor. Neste caso, o coeficiente de potência tem um valor de 0,593 e chama-se coeficiente de potência de acordo com Betz. Contudo, devido a perdas no rotor, os conversores de energia eólica só atingem coeficientes de potência entre 0,4 e 0,5 em funcionamento regular.
coeficiente de potência Betzscher
power coefficient