Qué hace esta calculadora
La Calculadora de potencia de un aerogenerador estima la potencia instantánea que transporta el viento al atravesar el rotor de una turbina. Se trata de potencia (energía por unidad de tiempo), expresada en vatios (W), kilovatios (kW) y caballos de vapor métricos (CV) — no es energía acumulada a lo largo del tiempo. La herramienta ofrece la potencia eólica teórica disponible; de forma deliberada no aplica ningún rendimiento de la turbina ni coeficiente de potencia, por lo que el valor representa un límite superior idealizado.
Cómo usarla
Introduce tres valores: el diámetro del rotor \(R\) en metros (el diámetro completo del círculo que barren las palas), la densidad del aire \(d\) en kg/m³ (en torno a 1,2 a nivel del mar) y la velocidad del viento \(v\) en m/s. Todas las magnitudes ya están en unidades del SI, así que no hace falta ninguna conversión. Pulsa calcular para ver la potencia disponible en W, kW y CV.
La fórmula explicada
El área barrida es $$S = \frac{\pi R^{2}}{4}$$ tomando \(R\) como el diámetro (radio \(r = R/2\)). El flujo de potencia cinética del aire en movimiento es $$E = \frac{1}{2} \cdot S \cdot d \cdot v^{3}$$ Conviene fijarse en que la potencia crece con el cubo de la velocidad del viento y con el cuadrado del diámetro del rotor: duplicar la velocidad del viento multiplica la potencia por ocho, y duplicar el diámetro del rotor la multiplica por cuatro.
Ejemplo resuelto
Con \(R = 8\) m, \(d = 1{,}2\) kg/m³ y \(v = 5\) m/s: $$S = \frac{\pi \times 8^{2}}{4} = 16\pi \approx 50{,}265 \ \text{m}^2$$ Entonces $$E = 0{,}5 \times 50{,}265 \times 1{,}2 \times 5^{3} = 0{,}5 \times 50{,}265 \times 1{,}2 \times 125 \approx 3769{,}9 \ \text{W} \approx 3{,}77 \ \text{kW} \approx 5{,}13 \ \text{CV}$$
Preguntas frecuentes
¿Es esta la potencia eléctrica real de un aerogenerador? No. Es la potencia aerodinámica bruta del viento. La potencia real = \(E \times\) coeficiente de potencia \(C_p \times\) rendimiento mecánico/eléctrico. El límite de Betz limita la fracción aprovechable a \(16/27 \approx 0{,}593\); las turbinas habituales alcanzan un \(C_p \approx 0{,}35\text{–}0{,}45\).
¿R es el radio o el diámetro? Aquí \(R\) es el diámetro completo del rotor. La calculadora deduce internamente el radio como \(R/2\) mediante \(S = \pi R^{2}/4\).
¿Qué densidad del aire debo usar? En torno a 1,2 kg/m³ en llano o a nivel del mar (1,225 a 15°C según la atmósfera estándar). La densidad disminuye con la altitud, la temperatura y la humedad, lo que reduce la potencia disponible.
