Calcolatore turbina eolica
Un rotore di 80 m con vento costante di 10 m/s e coefficiente di potenza 0,4 fornisce oltre un milione di watt e più di dieci milioni di kWh all'anno. Inserisca i Suoi dati per valutare un sito. Gratis nel Suo browser.
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Esempio risolto
- Diametro del rotore (m)
- 80
- Velocità del vento (m/s)
- 10
- Densità dell'aria
- 1,225
- Efficienza
- 0,4
- Area spazzata (m2)
- 5026,5482457437
- Potenza (W)
- 1.231.504,320207199
- Energia annua (kWh)
- 10.787.977,845015064
- Ore per anno
- 8760
Una turbina eolica converte l’energia cinetica dell’aria in movimento in lavoro d’albero e poi in elettricità. Chi prospetta i siti, gli studenti e chi progetta impianti piccoli spesso necessita di una cifra trasparente in watt e in energia annuale a partire da quattro numeri che Lei già possiede: il diametro del rotore, la velocità media del vento, la densità dell’aria e il coefficiente di potenza del rotore. Questo calcolatore di energia da turbina eolica applica la formula di flusso cinetico del disco attuatore: la potenza in watt è un mezzo per la densità dell’aria per l’area spazzata per la velocità del vento al cubo per il coefficiente di efficienza Cp, con l’area spazzata uguale a pi per il diametro al quadrato su quattro. L’energia annuale in chilowattora è quella potenza per 8760 ore divisa per 1000, trattando la velocità indicata come costante per l’anno.
Cosa significa la potenza di una turbina eolica e come si applica P = ½ ρ A v³ Cp
La potenza istantanea della turbina eolica in questa capacità è il flusso di energia cinetica attraverso il disco del rotore moltiplicato per un coefficiente di potenza, non una curva del costruttore né una valutazione Weibull del sito. Il modello a disco attuatore parte dalla massa d’aria che attraverserebbe l’area spazzata A in un secondo, densità per area per velocità, e dall’energia cinetica per unità di massa, un mezzo della velocità al quadrato.
Il loro prodotto è un mezzo per densità per area per velocità al cubo: la potenza eolica disponibile in watt quando la densità è in chilogrammi per metro cubo, l’area in metri quadrati e la velocità in metri al secondo. Il rotore non può estrarre tutto quel flusso. Il limite di Betz afferma che il coefficiente di potenza teorico massimo Cp è sedici ventisettesimi, circa zero punto cinque nove tre.
Le macchine reali ad asse orizzontale operano di solito tra circa zero punto tre e zero punto quattro cinque nella parte crescente della curva, sotto la velocità nominale. Questo calcolatore moltiplica il flusso disponibile per il coefficiente di efficienza che Lei fornisce, così che la potenza equivale a un mezzo per densità dell’aria per area spazzata per velocità al cubo per Cp.
L’area spazzata è il disco pi D al quadrato su quattro, dove D è il diametro del rotore in metri, non l’altezza della torre né la corda della pala. L’energia annuale in chilowattora è quella potenza istantanea per ottomilasettecentosessanta ore di un anno non bisestile, divisa per mille wattora per chilowattora. Tale annualizzazione tratta la velocità indicata come costante per tutto l’anno: è un vincolo del primo ordine da una velocità media, non un fattore di capacità né un integrale Weibull.
Lo strumento non applica velocità di avvio, nominale o di arresto, non interroga il meteo e non converte i chilowattora in denaro o carbonio. Risponde alla domanda di watt ed energia annuale a partire da diametro, velocità del vento, densità e Cp così che Lei possa abbinare il risultato alla propria tariffa, al fattore di emissioni o al fattore di capacità misurato.
Contratto di ingresso, forma della risposta e perché una velocità del vento negativa è rifiutata
Una velocità del vento negativa è rifiutata perché il flusso di energia cinetica non è definito per una velocità invertita in questo modello del primo ordine: non esiste una v negativa che al cubo dia ancora un wattaggio significativo, quindi l’attività fallisce invece di restituire una potenza con segno che un client difettoso potrebbe trattare come generazione. Una velocità del vento nulla è valida e produce potenza nulla ed energia annuale nulla.
Diametro e densità devono essere strettamente positivi; un disco di area zero o un vuoto non è una turbina. L’efficienza deve giacere nell’intervallo chiuso da zero a uno; valori sopra uno rivendicherebbero più del flusso cinetico. I campi numerici sono arrotondati a dodici decimali per goldens stabili tra runtime.
Esempio: un rotore di ottanta metri, dieci metri al secondo, densità 1.225 e Cp 0.4 rende circa 1.23 megawatt e circa 10.8 milioni di chilowattora se quella velocità resta per tutto l’anno.
Casi d'uso
Preventivi di prima passata per prospezione e piccoli impianti
Trasformi il diametro del rotore, una velocità media del vento, la densità dell’aria e un Cp assunto in watt istantanei e in un vincolo annuale a velocità costante in chilowattora prima di una curva del costruttore o di un rendimento Weibull.
Domande frequenti
Che succede se la velocità del vento è negativa?
Una velocità del vento negativa è rifiutata e non viene fatturata; una velocità nulla è valida e produce potenza nulla.
Quale formula usa il calcolatore di energia da turbina eolica?
Il modello di flusso cinetico del disco attuatore: area spazzata A = π D² / 4, potenza P = ½ ρ A v³ Cp in watt, energia annuale = P × 8760 / 1000 kWh trattando la velocità indicata come costante per l’anno.
È una curva del costruttore o una valutazione di rendimento Weibull?
No. È una stima del primo ordine a partire da diametro, velocità del vento, densità e Cp. Non applica velocità di avvio, nominale o di arresto, né un fattore di capacità, né un k di Weibull. La abbini a una curva misurata o a un modello di risorsa per un rendimento bancabile.
Che cos'è il limite di Betz di una turbina eolica?
È il tetto teorico della potenza del vento che un rotore può catturare: 16/27, circa 0,593. Nessuna macchina reale lo raggiunge, quindi il coefficiente che Lei inserisce deve restare al di sotto.
La cifra annua presuppone che il vento soffi tutto l'anno?
Sì. La velocità del vento viene trattata come costante per tutte le 8760 ore dell'anno, quindi il risultato è un massimo ricavato da una velocità media. Non si applicano velocità di avvio, nominale e di arresto.
Strumenti correlati
Per sviluppatori — accesso via API
Tutto quello che vedi in questa pagina è disponibile anche via API. Questa sezione è per i team che vogliono integrarlo nei propri sistemi; chi non ne ha bisogno può semplicemente usare lo strumento qui sopra.
Endpoint
Autenticazione con Bearer token: un POST mette in coda l'attività e il risultato arriva via webhook o link firmato.
Chiamala dal tuo 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)Esempio di richiesta
{
"rotor_diameter_m": 80,
"wind_speed_ms": 10,
"air_density": 1.225,
"efficiency": 0.4
}Esempio di risposta
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "eco.wind_turbine",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}L'API è asincrona: ricevi subito un task_id e puoi fare polling fino a 1 richiesta al secondo.
Prezzi
Prezzo pubblicato, senza token né crediti. Se l'attività fallisce, non paghi.
Errori
| HTTP | Codice | Significato |
|---|---|---|
401 | unauthorized | Chiave API mancante o non valida: controlla l'header Authorization. |
402 | insufficient_balance | Credito esaurito: ricarica per continuare a eseguire attività. |
404 | unknown_type | Tipo di attività sconosciuto: controlla il campo type della richiesta. |
429 | rate_limited | Troppe richieste in poco tempo: rallenta e riprova tra qualche secondo. |
Note tecniche
Una velocità del vento negativa è priva di senso fisico e fallisce con invalid_input. Lo stesso modulo analitico puro alimenta il percorso gratuito del browser e il percorso API prepagato a $0.002 per chiamata riuscita.
Contratto di ingresso, forma della risposta e perché una velocità del vento negativa è rifiutata
Invii per POST un corpo JSON con quattro numeri finiti obbligatori: rotor_diameter_m, il diametro positivo del rotore D in metri; wind_speed_ms, la velocità del vento v non negativa in metri al secondo; air_density, la densità dell’aria ρ positiva in chilogrammi per metro cubo (l’aria secca ISA al livello del mare è 1.225); e efficiency, il coefficiente di potenza Cp tra zero e uno inclusi. Accetta gli alias diameter, diameter_m, rotor_diameter e D per il diametro; wind_speed, speed, v e wind per il vento; density, rho e air_density_kg_m3 per la densità; e cp, power_coefficient, coefficient, efficiency_coefficient e Cp per il coefficiente. Ogni campo può arrivare come numero JSON o come stringa numerica decimale. Campi assenti, stringhe vuote, booleani, valori non finiti e magnitudini oltre i tetti ammessi falliscono con invalid_input nominando il campo. In caso di successo il corpo riecheggia gli ingressi puliti, riferisce swept_area_m2, il principale power_w in watt, annual_energy_kwh, hours_per_year di 8760, betz_limit di sedici ventisettesimi, più formula, equation, il metodo actuator_disk_cp e un breve array steps. Questo endpoint non applica una curva di potenza, un k di Weibull né un fattore di capacità.
Dove un calcolatore di energia da turbina eolica merita il suo posto
I gruppi di energia di comunità e gli installatori su tetto o a scala agricola usano un calcolatore di potenza di turbina eolica per trasformare un diametro di rotore candidato, una velocità media del sito, una densità dell’aria locale e un Cp assunto in watt e in una cifra annuale di primo ordine in chilowattora prima di aprire una curva del costruttore o un foglio WAsP. Diametri, densità o coefficienti non validi, o una velocità del vento negativa, non consumano il saldo. Per una conversione Beaufort o una componente di vento laterale usi un calcolatore gemello; questa pagina risponde alla ricerca di watt di turbina ed energia annuale a partire da D, v, ρ e Cp. I laboratori di meccanica dei fluidi e i corsi sulle rinnovabili necessitano di un oracolo deterministico che rifiuti una velocità del vento negativa come invalid_input invece di restituire un cubo con segno che un correttore difettoso potrebbe trattare come successo. Gli autori di fogli e cruscotti che già detengono diametro e una velocità media spesso vogliono lo stesso prodotto ½ρAv³Cp in un’API così che una pagina, un plugin LMS o un worker di bordo mostri watt ed energia annuale senza incorporare una matematica che si discosti dalla formula documentata. Tenga le richieste piccole, fissi power_w e annual_energy_kwh nei test, e otterrà un’uscita riproducibile per preventivi, compiti e worker di bordo senza erigere una suite completa di risorsa eolica propria.
Casi di integrazione
Controlli del disco attuatore in aula
Consenta a studenti e correttori LMS di verificare P = ½ ρ A v³ Cp e E = P × 8760 / 1000, con un invalid_input chiaro quando la velocità del vento è negativa.
Cruscotti e automazione senza un modello di risorsa
Chiami lo stesso modulo analitico da un widget di destinazione o da un’API prepagata così che i watt e l’energia annuale mostrati non divergono mai dalla formula documentata.
Domande tecniche
Come si stima la potenza e l’energia annuale di una turbina eolica?
Invii rotor_diameter_m (metri positivi), wind_speed_ms (m/s non negativi), air_density (kg/m³ positivi) e efficiency (Cp da 0 a 1). L’API restituisce power_w = ½ × ρ × A × v³ × Cp con A = π D² / 4, e annual_energy_kwh = P × 8760 / 1000.
Quanto costa il calcolatore di energia da turbina eolica?
Lo strumento del browser è gratuito. Le richieste API usano il saldo prepagato KIT a $0.002 per chiamata riuscita; l’ingresso non valido non viene fatturato.