Conversión

Conversión: Ley de Belz

Cuanto mayor es la energía cinética extraída del viento por el aerogenerador, mayor será el frenado que sufre el viento que deja el aerogenerador por el lado izquierdo del dibujo. Si teoricamente fuese posible extraer toda la energía del viento, el aire saldría con velocidad nula, o mejor, el aire no podría abandonar la turbina. Es este caso no sería posible extraer ninguna energía, una vez que también no entraería aire en el rotor del aerogenerador. En otro caso extremo, consideremos el aire pasando por el tubo de viento sin ningún impedimento, también no será posible extraer energía del viento.

Entre estos dos extremos existe un valor para el qual es más eficiente la conversión de la energía del viento en energía mecánica: un aerogenerador estándar frenará hasta cerca de 2/3 de la velocidad inicial. Este valor se obtiene de la formulación de 1919, realizada por el físico Albert Betz, y conocida como Ley de Betz.

La Ley de Betz dice que solo se puede converter como máximo menos de 16/27 (59%) de la energía cinética en energía mecánica al utilizar un aerogenerador.

Ya fue referido que la potencia varía con el cubo de la velocidad del viento, y proporcionalmente con la densidad del aire. La mayor parte de la energía eólica está localizada arriba de la velocidad media del viento de proyecto. Para la producción de energía eléctrica en gran escala solo locales con valores de velocidades media anuales superiores a 6 m/seg son interesantes, abajo de este valor no existe viabilidad para este tipo de aplicaciones.

De facto la velocidad a la cual los aerogeneradores comienzan a girar se sitúa entre 3-5 m/s (velocidad de arranque), no en tanto abajo de 5 m/s la cantidad de energía en el viento es muyo baja, y la turbina apenas comienza a funcionar alrededor de 5 m/s.

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