Calculateur éolienne
Un rotor de 80 m dans un vent constant de 10 m/s avec un coefficient de puissance de 0,4 fournit plus d'un million de watts et plus de dix millions de kWh par an. Saisissez vos valeurs pour évaluer un site. Gratuit dans votre navigateur.
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Exemple résolu
- Diamètre du rotor (m)
- 80
- Vitesse du vent (m/s)
- 10
- Densité de l'air
- 1,225
- Efficacité
- 0,4
- Surface balayée (m2)
- 5 026,5482457437
- Puissance (W)
- 1 231 504,320207199
- Énergie annuelle (kWh)
- 10 787 977,845015064
- Heures par an
- 8 760
Une éolienne convertit l’énergie cinétique de l’air en mouvement en travail d’arbre, puis en électricité. Les prospecteurs de sites, les étudiants et les concepteurs de petits projets ont souvent besoin d’un chiffre transparent en watts et en énergie annuelle à partir de quatre nombres qu’ils ont déjà : le diamètre du rotor, la vitesse moyenne du vent, la masse volumique de l’air et le coefficient de puissance du rotor. Ce calculateur de production d’une éolienne applique la formule de flux cinétique du disque actionneur : la puissance en watts vaut un demi fois la masse volumique de l’air fois la surface balayée fois la vitesse du vent au cube fois le coefficient d’efficacité Cp, la surface balayée étant pi fois le diamètre au carré sur quatre. L’énergie annuelle en kilowattheures est cette puissance fois 8760 heures divisée par 1000, en traitant la vitesse indiquée comme constante sur l’année.
Ce que signifie la puissance d’une éolienne et comment P = ½ ρ A v³ Cp s’applique
La puissance instantanée de l’éolienne dans cette capacité est le flux d’énergie cinétique à travers le disque du rotor multiplié par un coefficient de puissance, non une courbe constructeur ni une évaluation Weibull du site. Le modèle du disque actionneur part de la masse d’air qui traverserait la surface balayée A en une seconde, masse volumique fois surface fois vitesse, et de l’énergie cinétique par unité de masse, un demi de la vitesse au carré.
Leur produit est un demi fois la masse volumique fois la surface fois la vitesse au cube : la puissance éolienne disponible en watts lorsque la masse volumique est en kilogrammes par mètre cube, la surface en mètres carrés et la vitesse en mètres par seconde. Le rotor ne peut extraire tout ce flux. La limite de Betz affirme que le coefficient de puissance théorique maximal Cp vaut seize vingt-septièmes, environ zéro point cinq neuf trois.
Les machines réelles à axe horizontal opèrent typiquement entre environ zéro point trois et zéro point quatre cinq sur la partie croissante de la courbe, sous la vitesse nominale. Ce calculateur multiplie le flux disponible par le coefficient d’efficacité que vous fournissez, de sorte que la puissance égale un demi fois la masse volumique de l’air fois la surface balayée fois la vitesse au cube fois Cp.
La surface balayée est le disque pi D au carré sur quatre, où D est le diamètre du rotor en mètres, non la hauteur de mât ni la corde de pale. L’énergie annuelle en kilowattheures est cette puissance instantanée fois huit mille sept cent soixante heures d’une année non bissextile, divisée par mille wattheures par kilowattheure. Cette annualisation traite la vitesse indiquée comme constante toute l’année : c’est une borne du premier ordre à partir d’une vitesse moyenne, non un facteur de charge ni une intégrale Weibull.
L’outil n’applique pas les vitesses de démarrage, nominale ou d’arrêt, n’interroge pas la météo et ne convertit pas les kilowattheures en argent ou en carbone. Il répond à la question des watts et de l’énergie annuelle à partir du diamètre, de la vitesse du vent, de la masse volumique et de Cp afin que vous puissiez associer le résultat à votre tarif, facteur d’émissions ou facteur de charge mesuré.
Contrat d’entrée, forme de la réponse et pourquoi une vitesse de vent négative est refusée
Une vitesse de vent négative est refusée parce que le flux d’énergie cinétique n’est pas défini pour une vitesse inversée dans ce modèle du premier ordre : il n’existe pas de v négative qui, cubée, donne encore une puissance en watts significative, donc la tâche échoue plutôt que de renvoyer une puissance signée qu’un client défectueux pourrait traiter comme une production. Une vitesse de vent nulle est valide et produit une puissance nulle et une énergie annuelle nulle.
Le diamètre et la masse volumique doivent être strictement positifs ; un disque d’aire nulle ou un vide n’est pas une turbine. L’efficacité doit se situer dans l’intervalle fermé de zéro à un ; des valeurs au-dessus de un revendiqueraient plus que le flux cinétique. Les champs numériques sont arrondis à douze décimales pour des goldens stables entre runtimes.
Exemple : un rotor de quatre-vingts mètres, dix mètres par seconde, masse volumique 1.225 et Cp 0.4 donne environ 1.23 mégawatts et environ 10.8 millions de kilowattheures si cette vitesse tient toute l’année. Ce point d’accès n’applique pas une courbe de puissance, un k de Weibull ni un facteur de charge.
Cas d’usage
Devis de première passe pour prospection et petits projets
Transformez le diamètre du rotor, une vitesse moyenne du vent, la masse volumique de l’air et un Cp supposé en watts instantanés et en une borne annuelle à vitesse constante en kilowattheures avant une courbe constructeur ou un rendement Weibull.
Questions fréquentes
Que se passe-t-il si la vitesse du vent est négative ?
Une vitesse de vent négative est refusée et n’est pas facturée ; une vitesse nulle est valide et produit une puissance nulle.
Quelle formule le calculateur d’énergie éolienne utilise-t-il ?
Le modèle de flux cinétique du disque actionneur : surface balayée A = π D² / 4, puissance P = ½ ρ A v³ Cp en watts, énergie annuelle = P × 8760 / 1000 kWh en traitant la vitesse indiquée comme constante sur l’année.
S’agit-il d’une courbe constructeur ou d’une évaluation de rendement Weibull ?
Non. C’est une estimation du premier ordre à partir du diamètre, de la vitesse du vent, de la masse volumique et de Cp. Elle n’applique pas les vitesses de démarrage, nominale ou d’arrêt, ni un facteur de charge, ni un k de Weibull. Associez-la à une courbe mesurée ou à un modèle de ressource pour un rendement bancable.
Qu'est-ce que la limite de Betz d'une éolienne ?
C'est le plafond théorique de la puissance du vent qu'un rotor peut capter : 16/27, environ 0,593. Aucune machine réelle ne l'atteint, donc le coefficient que vous saisissez doit rester en dessous.
Le chiffre annuel suppose-t-il que le vent souffle toute l'année ?
Oui. Votre vitesse de vent est traitée comme constante pendant les 8760 heures de l'année : c'est donc un plafond tiré d'une vitesse moyenne. Les vitesses de démarrage, nominale et de coupure ne sont pas appliquées.
Outils associés
Pour les développeurs — accès API
Tout sur cette page est disponible par programmation. Cette section s'adresse aux équipes qui veulent l'intégrer à leurs systèmes ; les autres peuvent simplement utiliser l'outil ci-dessus.
Endpoint
Authentification par jeton Bearer : un seul POST met la tâche en file d’attente, et le résultat vous parvient par webhook ou lien signé.
Appeler depuis votre stack
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/eco/wind-turbine \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"rotor_diameter_m":80,"wind_speed_ms":10,"air_density":1.225,"efficiency":0.4}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/eco/wind-turbine", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"rotor_diameter_m": 80,
"wind_speed_ms": 10,
"air_density": 1.225,
"efficiency": 0.4
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/eco/wind-turbine",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"rotor_diameter_m": 80,
"wind_speed_ms": 10,
"air_density": 1.225,
"efficiency": 0.4
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/eco/wind-turbine", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"rotor_diameter_m":80,"wind_speed_ms":10,"air_density":1.225,"efficiency":0.4}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"rotor_diameter_m":80,"wind_speed_ms":10,"air_density":1.225,"efficiency":0.4}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/eco/wind-turbine", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Exemple de requête
{
"rotor_diameter_m": 80,
"wind_speed_ms": 10,
"air_density": 1.225,
"efficiency": 0.4
}Exemple de réponse
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "eco.wind_turbine",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}L’API est asynchrone : chaque appel renvoie un task_id immédiatement, puis vous interrogez l’état à raison d’une requête par seconde.
Tarifs
Le prix est publié, sans tokens ni crédits. Une tâche qui échoue n’est pas facturée.
Erreurs
| HTTP | Code | Signification |
|---|---|---|
401 | unauthorized | Clé API absente ou invalide : vérifiez l’en-tête Authorization. |
402 | insufficient_balance | Solde insuffisant : rechargez votre compte pour lancer cette tâche. |
404 | unknown_type | Type de tâche inconnu : vérifiez le champ type de votre requête. |
429 | rate_limited | Trop de requêtes : ralentissez la cadence, puis réessayez. |
Notes techniques
Une vitesse de vent négative n’a pas de sens physique et échoue avec invalid_input. Le même module analytique pur alimente le chemin gratuit du navigateur et le chemin API prépayé à $0.002 par appel réussi.
Contrat d’entrée, forme de la réponse et pourquoi une vitesse de vent négative est refusée
Envoyez par POST un corps JSON avec quatre nombres finis obligatoires : rotor_diameter_m, le diamètre positif du rotor D en mètres ; wind_speed_ms, la vitesse du vent v non négative en mètres par seconde ; air_density, la masse volumique de l’air ρ positive en kilogrammes par mètre cube (l’air sec ISA au niveau de la mer vaut 1.225) ; et efficiency, le coefficient de puissance Cp entre zéro et un inclus. Accepte les alias diameter, diameter_m, rotor_diameter et D pour le diamètre ; wind_speed, speed, v et wind pour le vent ; density, rho et air_density_kg_m3 pour la masse volumique ; et cp, power_coefficient, coefficient, efficiency_coefficient et Cp pour le coefficient. Chaque champ peut arriver comme nombre JSON ou comme chaîne numérique décimale. Les champs manquants, les chaînes vides, les booléens, les valeurs non finies et les magnitudes au-delà des plafonds admis échouent avec invalid_input en nommant le champ. En cas de succès le corps reprend les entrées nettoyées, signale swept_area_m2, le principal power_w en watts, annual_energy_kwh, hours_per_year de 8760, betz_limit de seize vingt-septièmes, plus formula, equation, la méthode actuator_disk_cp et un court tableau steps.
Où un calculateur d’énergie éolienne justifie sa place
Les collectifs d’énergie communautaire et les installateurs en toiture ou à l’échelle d’une exploitation utilisent un calculateur de puissance d’éolienne pour transformer un diamètre de rotor candidat, une vitesse moyenne de site, une masse volumique locale et un Cp supposé en watts et en un chiffre annuel du premier ordre en kilowattheures avant d’ouvrir une courbe constructeur ou un classeur WAsP. Les diamètres, masses volumiques ou coefficients invalides, ou une vitesse de vent négative, ne consomment pas le solde. Pour une conversion Beaufort ou une composante de vent de travers, utilisez un calculateur frère ; cette page répond à la recherche des watts d’une turbine et de l’énergie annuelle à partir de D, v, ρ et Cp. Les laboratoires de mécanique des fluides et les formations aux énergies renouvelables ont besoin d’un oracle déterministe qui refuse une vitesse de vent négative comme invalid_input au lieu de renvoyer un cube signé qu’un correcteur défectueux pourrait traiter comme un succès. Les auteurs de tableurs et de tableaux de bord qui tiennent déjà un diamètre et une vitesse moyenne veulent souvent le même produit ½ρAv³Cp dans une API afin qu’une page, un greffon LMS ou un worker en périphérie affiche watts et énergie annuelle sans embarquer une mathématique qui s’écarterait de la formule documentée. Gardez les requêtes petites, figez power_w et annual_energy_kwh dans les tests, et vous obtenez une sortie reproductible pour devis, devoirs et workers en périphérie sans dresser une suite complète de ressource éolienne.
Cas d'intégration
Vérifications du disque actionneur en classe
Permettez aux étudiants et aux correcteurs LMS de vérifier P = ½ ρ A v³ Cp et E = P × 8760 / 1000, avec un invalid_input clair lorsque la vitesse du vent est négative.
Tableaux de bord et automatisation sans modèle de ressource
Appelez le même module analytique depuis un widget de destination ou une API prépayée afin que les watts et l’énergie annuelle affichés ne divergent jamais de la formule documentée.
Questions techniques
Comment estimer la puissance et l’énergie annuelle d’une éolienne ?
Envoyez rotor_diameter_m (mètres positifs), wind_speed_ms (m/s non négatifs), air_density (kg/m³ positifs) et efficiency (Cp de 0 à 1). L’API renvoie power_w = ½ × ρ × A × v³ × Cp avec A = π D² / 4, et annual_energy_kwh = P × 8760 / 1000.
Combien coûte le calculateur d’énergie éolienne ?
L’outil du navigateur est gratuit. Les requêtes API utilisent le solde prépayé KIT à $0.002 par appel réussi ; une entrée invalide n’est pas facturée.