Calcul de l’énergie mécanique fournie par le vent

L’énergie fournie par le vent est une énergie cinétique dont la formule est la suivante : m : masse du volume de l’air (en kg)
V : vitesse du vent (en m/s)
E_c : en joules

L’énergie récupérable en un temps donné est une puissance. La puissance récupérable en 1 seconde est la suivante : m : masse du volume d’air qui traverse la surface S en 1 seconde (en kg)
m_o : masse volumique de l’air (kg/m³)
V : vitesse du vent (en m/s)
S : Surface (en m²)
P : puissance récupérable en watt.

Malheureusement, on ne peut pas récupérer toute la puissance car en aval de l’hélice de l’éolienne le vent est toujours existant. Le théorème de Betz montre que le maximum d’énergie récupérable est égal à 16/27 de l’énergie théorique. Ce qui donne la formule suivante : 16/22 : théorème de Betz.
1,238 : masse volumique (kg/m³) de l’air à 12°C (température moyenne annuelle en France).
V : vitesse du vent (en m/s).
S : Surface (en m²).
Dans le cas d’une hélice la formule de puissance en fonction du diamètre (D) de l’hélice sera :
On remarquera que la puissance fournie est proportionnelle :
 au carré du diamètre du rotor.
 au cube de la vitesse du vent.