การคำนวณกำลังที่ได้รับจากลม
กำลังที่ได้รับจากลม มีหน่วยเป็นวัตต์ (Power, Watt) สามารถคำนวนได้จากสูตร
Power (Watt) = 1/2 X Air density X Swept area X Wind velocity3
เมื่อ Air density คือ ความหนาแน่นของอากาศ ซึ่งมีค่าเท่ากับ 1.23 กิโลกรัมต่อลูกบาตรเมตร ที่ระดับน้ำทะเล
Swept area คือ พื้นที่วงกลมของใบพัด มีหน่วยเป็นตารางเมตร คำนวนได้จาก 22 / 7 X รัศมี2
Wind velocity คือความเร็วลม มีหน่วยวัดเป็น เมตรต่อวินาที (นำมายกกำลัง 3)
ตัวอย่าง การหากำลังสำหรับกังหันลมขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 15 เมตร (r =7.5) ที่ความเร็วลม 8 เมตรต่อวินาที
กำลังลม = 1/2 X 1.23 X (22 / 7 X 7.52) X 83
= 0.5 X 1.23 X 176.78 X 512
= 55,664 วัตต์ หรือ 55.664 กิโลวัตต์
หมายเหตุ กำลังที่ได้รับนี้เป็นกำลังที่ได้รับจากลม (ไม่ใช่กำลังไฟฟ้าที่ใช้ได้) ซึ่งต่อไปจะต้องขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพของใบพัด (ประมาณ 45%) มีการสูญเสียกำลังในเกียร์ทดรอบ ประมาณ 5% (ประสิทธิภาพ 95%) และรวมทั้งประสิทธิภาพของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า (ประมาณ 85%) ซึ่งการสูญเสียทั้งหมดจะต้องถูกหักออกไปอีก จึงจะเหลือเป็นกำลังไฟฟ้าที่ใช้ได้ จากตัวอย่างข้างบน กำลังไฟฟ้าที่สามารถใช้ได้ = 55,664 X 0.45 X 0.95 X 0.85 = 20,226 วัตต์ หรือ 20.226 กิโลวัตต์
การคำนวณความเร็วรอบของใบพัด
ใบพัดกังหันลมจะหมุนด้วยความเร็วรอบเท่าไรขึ้นอยู่กับปัจจัยสามอย่างคือ ความเร็วลม จำนวนใบ และความโตของใบพัด เราสามารถคำนวนความเร็วรอบได้ดังนี้
ความเร็วรอบ (RPM) = ความเร็วลม (m/s) X TSR X 60 / (22 / 7 X D)
หรือ = ความเร็วลม (m/s) X TSR X 60 X 7 / (22 X D)