風力タービン計算機

小型風力タービンの年間発電量は?

受風面積・平均風速・空気密度・設備利用率・タービン効率から年間kWhを推算。ワイブル補正を使用。

Wind Turbine

Wind turbine annual energy estimator

Estimated annual energy4,007 kWh
Daily average11 kWh
Mean power0.48 kW
Swept area7.1 m²
Capacity factor22.7%

結果はあくまで初期推算です。購入前に施工業者・メーカー・料金プランで確認してください。

How it works

How it works

  • Swept area A = π × (rotor diameter ÷ 2)². Double the diameter = 4× the energy.
  • Average power = 0.5 × ρ × A × v̄³ × Cp × EPF. ρ ≈ 1.225 kg/m³; Cp max 0.59 (Betz); modern small turbines 0.30–0.40.
  • EPF (Energy Pattern Factor) = 1.91 for typical inland Weibull shape — corrects for variability so v̄³ matches real wind distribution.

Worked examples

Worked examples

Class 4 site, 6 m rotor, 6 m/s avg

~12,000 kWh/year. Enough to offset a typical US home if shading and battery aren't issues.

Class 2 site (5 m/s)

Same rotor: ~7,000 kWh. Note v³ scaling — 1 m/s less wind cuts output 30%+.

10 m rotor at 7 m/s

~52,000 kWh — small commercial scale.

Wind turbine FAQ

Wind turbine FAQ

Where can I find my average wind speed?

NREL Wind Prospector or 50 m wind maps. At hub height (10–30 m for residential) it's usually 10–25% higher than the surface number.

Why is small wind often disappointing?

Sites with <5 m/s average produce poorly. The cube law punishes low wind: a 4 m/s site yields 1/3 of a 6 m/s site.

How tall should the tower be?

Minimum 30 ft above any obstruction within 500 ft. AWEA recommends 80 ft+ for residential.

Are residential turbines worth it?

Rarely in suburbs. Best ROI is rural Class 3+ sites paired with solar (winter wind, summer solar diversification).

計算機ディレクトリ

EV・太陽光・バッテリーに合った計算機を選ぶ

EV充電時間計算機

バッテリー容量・初期SOC・目標SOC・充電出力を入力すると、充電時間・壁から供給される電力量・セッションあたりのコストを計算式とともに推算します。

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太陽光パネル計算機

1日のkWh・ピーク日照時間・損失・パネル出力からPVシステムを設計。屋根面積やオフグリッド蓄電容量も推算します。

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バッテリー稼働時間計算機

容量(Wh)・負荷・待機電力・有効DoD・インバーター効率を入力して、Jackery・EcoFlow・Bluetti・APC UPS・自作12/24/48Vバンクの実用稼働時間を推算します。

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家庭用バックアップ蓄電計算機

重要負荷(冷蔵庫・ポンプ・インターネット・照明)を合計し、時間/日と目標日数を設定して、蓄電量と1日あたりの太陽光充電量を算出します。

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EVロードトリップ計算機

距離・航続距離・バッテリー・初期SOC・予備・目標SOC・DC出力から充電回数・充電時間・走行時間を推算します。

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ソーラー回収期間計算機

連邦ITC 30%を適用し、年0.5%の性能低下と年3%の電気料金上昇をモデル化して、回収点までの累計節約額をグラフ化します。

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ネットメータリング計算機

1対1のネットメータリングと売電クレジットのみ(NEM 3.0など)を比較。月額電気代・売電kWh・自家消費・年間合計を算出。

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ヒートポンプ対ガス暖房

COPとAFUEを使って暖房需要をkWhとサームに換算し、年間コストとCO₂を比較。EPA平均値 0.39 kg CO₂/kWh・5.3 kg/thermを使用。

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発電機容量の計算

定格ワット数を合計し、最大モーター(ポンプ・エアコン・冷蔵庫)のLRAピークと燃料・高度への安全余裕を加算します。

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ソーラーリース対購入

現金購入(30% ITC込み)と25年リース/PPAのエスカレーター付きを比較。入力: 費用・1年目支払い・エスカレーター・発電量・料金。

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ソーラーパネル傾斜角計算

通年最適角度(≈緯度)・夏季(緯度−15°)・冬季(緯度+15°)を算出し、季節調整による推算発電量の増加分も表示します。

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インバーター容量の計算

NRELとSEIAはDC:AC比1.15〜1.30を推奨。比率が高いほどACワットあたりのコストは下がるが、正午のクリッピングが増える。

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風力タービン計算機

受風面積・平均風速・空気密度・設備利用率・タービン効率から年間kWhを推算。ワイブル補正を使用。

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EV総所有コスト5年間

5年間の車両価格(連邦税額控除後)・燃料/電気代・保険・メンテ・登録費用の合計を比較。デフォルト値: 4.0マイル/kWh・28 mpg。

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