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風力タービン出力計算

Q: メーカーのパワーカーブやワイブル収量評価ですか？

いいえ。 直径・風速・密度・Cp からの一次見積です。カットイン・定格・カットアウト速度、設備利用率、ワイブルの k は適用しません。銀行可能な収量には実測曲線または資源モデルと組み合わせてください。

直径80 mのローターが一定の風速10 m/s、出力係数0.4で回ると、出力は百万ワットを超え、年間発電量は一千万kWhを超えます。直径・風速・空気密度・係数を入れて、候補地を評価できます。ブラウザで無料で使えます。

無料
ブラウザで動作
登録不要
データは端末の外に出ません

無料で実行 API仕様を見る

ご利用方法ウェブAPIメールTelegramアプリ近日

計算例

入力した場合

ローター直径 (m): 80
風速 (m/s): 10
空気密度: 1.225
効率: 0.4

結果

受風面積 (m2): 5,026.5482457437
電力 (W): 1,231,504.320207199
年間エネルギー (kWh): 10,787,977.845015064
1年あたりの時間: 8,760

風力タービンは、動く空気の運動エネルギーを軸仕事へ、さらに電力へ変換します。適地調査、学生、小規模計画の設計者は、すでに持っている四つの数値から透明なワットと年間エネルギーを必要とすることがよくあります。ローター直径、平均風速、空気密度、ローターの出力係数です。この風力タービンエネルギー出力計算は、アクチュエータディスクの運動流束式を適用します。ワット単位の出力は空気密度の二分の一に掃引面積と風速の三乗と効率係数 Cp を掛けた値で、掃引面積は円周率に直径の二乗を掛けて四で割った値です。年間エネルギー（キロワット時）は、その出力に 8760 時間を掛けて 1000 で割った値であり、示した風速を一年間一定とみなします。

風力タービン出力の意味と P = ½ ρ A v³ Cp の適用

この機能における瞬間の風力タービン出力は、ローター円盤を通過する運動エネルギー流束に出力係数を掛けた値であり、メーカーのパワーカーブでもワイブルによる地点評価でもありません。アクチュエータディスクモデルは、一秒間に掃引面積 A を通過する空気質量（密度×面積×速度）と、単位質量あたりの運動エネルギー（速度の二乗の二分の一）から始まります。

その積は密度×面積×速度の三乗の二分の一であり、密度がキログラム毎立方メートル、面積が平方メートル、速度がメートル毎秒のときの利用可能な風の出力（ワット）です。ローターはその流束をすべて取り出すことはできません。ベッツの限界は、理論上の最大出力係数 Cp が二十七分の十六、およそ零点五九三であると述べます。

実機の水平軸機は、定格速度より下の立ち上がり区間で、およそ零点三から零点四五のあいだで動くことが典型です。本計算は、利用可能な流束に、ご指定の効率係数を掛けるので、出力は空気密度の二分の一に掃引面積と風速の三乗と Cp を掛けた値になります。掃引面積は円盤 π D の二乗を四で割った値で、D はメートル単位のローター直径であり、塔高でも翼弦でもありません。

年間エネルギー（キロワット時）は、その瞬間出力に平年の八千七百六十時間を掛け、キロワット時あたり千ワット時で割った値です。この年換算は示した風速を一年間一定とみなします。平均風速からの一次の上界であり、設備利用率でもワイブル積分でもありません。

本ツールはカットイン・定格・カットアウト速度を適用せず、気象を取得せず、キロワット時を金銭や炭素へ換算しません。直径・風速・密度・Cp からワットと年間エネルギーの問いに答えるので、結果をご自身の料金、排出係数、実測の設備利用率と組み合わせられます。

入力契約、応答の形、負の風速が拒否される理由

負の風速は拒否されます。この一次モデルでは逆向き速度の運動エネルギー流束が定義されず、三乗しても意味のあるワットにならない負の v はないため、符号付き出力を返して不具合のあるクライアントが発電と扱う事態を避け、タスクを失敗させます。風速零は有効で、出力も年間エネルギーも零になります。

直径と密度は厳密に正でなければなりません。面積零の円盤や真空はタービンではありません。効率は閉区間の零から一までです。

一を超える値は運動流束以上を主張することになります。例：八十メートルのローター、毎秒十メートル、密度 1.225、Cp 0.4 では、その速度が一年続くならおよそ 1.23 メガワットと約 10.8 百万キロワット時になります。

活用例

適地調査と小規模計画の一次見積

ローター直径、平均風速、空気密度、仮定した Cp を、メーカー曲線やワイブル収量の前に、瞬間ワットと一定風速の年間キロワット時上界へ変えます。

よくある質問

風速が負のときはどうなりますか？

負の風速は拒否され課金されません。風速零は有効で、出力は零になります。

風力タービンエネルギー計算はどの式を使いますか？

アクチュエータディスクの運動流束モデルです。掃引面積 A = π D² / 4、出力 P = ½ ρ A v³ Cp（ワット）、年間エネルギー = P × 8760 / 1000 kWh で、示した風速を一年間一定とみなします。

メーカーのパワーカーブやワイブル収量評価ですか？

いいえ。直径・風速・密度・Cp からの一次見積です。カットイン・定格・カットアウト速度、設備利用率、ワイブルの k は適用しません。銀行可能な収量には実測曲線または資源モデルと組み合わせてください。

風力タービンのベッツの限界とは何ですか？

ローターが風から取り出せる出力の理論上の上限で、16/27、約0.593です。実際の機械はこれに届かないため、入力する係数はこの値より小さくしてください。

年間の値は1年中風が吹く前提ですか？

はい。入力した風速が1年の8760時間ずっと続くものとして扱うため、平均風速から求めた上限値です。カットイン、定格、カットアウトの風速は考慮しません。

開発者向け — APIアクセス

このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。

エンドポイント

POSThttps://api.kit.forhosting.com/eco/wind-turbine

Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。

お使いのスタックから呼び出す

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)

リクエスト例

{
  "rotor_diameter_m": 80,
  "wind_speed_ms": 10,
  "air_density": 1.225,
  "efficiency": 0.4
}

レスポンス例

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "eco.wind_turbine",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。

料金

1リクエストあたり$0.002

単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。

エラー

HTTP	コード	意味
`401`	`unauthorized`	APIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。
`402`	`insufficient_balance`	残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。
`404`	`unknown_type`	指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。
`429`	`rate_limited`	リクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。

技術的な注記

負の風速は物理的に意味がなく、invalid_input で失敗します。同じ純粋な解析モジュールが無料のブラウザ経路と前払いAPI経路を駆動し、成功した呼び出しは $0.002 です。

入力契約、応答の形、負の風速が拒否される理由

POST で JSON 本体に必須の有限数四つを送ります。rotor_diameter_m は正のローター直径 D（メートル）、wind_speed_ms は非負の風速 v（メートル毎秒）、air_density は正の空気密度 ρ（キログラム毎立方メートル、ISA 海面の乾燥空気は 1.225）、efficiency は零から一までの出力係数 Cp です。直径には diameter、diameter_m、rotor_diameter、D の別名を、風速には wind_speed、speed、v、wind の別名を、密度には density、rho、air_density_kg_m3 の別名を、係数には cp、power_coefficient、coefficient、efficiency_coefficient、Cp の別名を受け付けます。各フィールドは JSON 数値でも十進の数値文字列でも構いません。欠落、空文字、真偽値、非有限値、上限を超える大きさは、フィールド名付きの invalid_input で失敗します。成功時はきれいにした入力をエコーし、swept_area_m2、主値 power_w（ワット）、annual_energy_kwh、hours_per_year の 8760、二十七分の十六の betz_limit、さらに formula、equation、method actuator_disk_cp、短い steps 配列を報告します。本エンドポイントはパワーカーブ、ワイブルの k、設備利用率は適用しません。

風力タービンエネルギー計算が価値を発揮する場面

コミュニティエネルギー団体や屋根・農場規模の施工者は、風力タービン出力計算を使い、候補のローター直径、地点の平均風速、現地の空気密度、仮定した Cp を、メーカー曲線や WAsP ブックを開く前のワットと一次の年間キロワット時に変えます。無効な直径・密度・係数、または負の風速は残高を消費しません。ビューフォート換算や横風成分には姉妹計算をご利用ください。本ページは D、v、ρ、Cp からのタービンワットと年間エネルギーという検索に答えます。流体力学の教室ラボや再エネ課程には、負の風速を invalid_input として拒否する決定論的オラクルが必要で、符号付きの三乗を返してバグのある採点が成功と扱う事態を避けます。すでに直径と平均風速を持つ表計算やダッシュボードの作者は、同じ ½ρAv³Cp 積を API で求め、ランディング、LMS プラグイン、エッジワーカーが、文書化された式からずれる数学を埋め込まずにワットと年間エネルギーを示せるようにします。実装が parse の tier A のため、成功した各呼び出しは公開の基本価格 $0.002 で、モデルトークンも外向きネットワークもありません。リクエストを小さく保ち、テストで power_w と annual_energy_kwh を固定すれば、本格的な風況スイートを自前で立てなくても、見積・課題・エッジワーカー向けに再現可能な出力が得られます。

連携の活用例

教室でのアクチュエータディスク確認

学生と LMS 採点が P = ½ ρ A v³ Cp と E = P × 8760 / 1000 を確かめ、風速が負のときは明確な invalid_input になるようにします。

資源モデルなしのダッシュボードと自動化

同じ解析モジュールをランディングのウィジェットまたは前払い API から呼び、表示されるワットと年間エネルギーが文書化された式から決してずれないようにします。

技術的な質問

風力タービンの出力と年間エネルギーはどう見積もりますか。

rotor_diameter_m（正のメートル）、wind_speed_ms（非負の m/s）、air_density（正の kg/m³）、efficiency（0 から 1 の Cp）を送ってください。API は A = π D² / 4 として power_w = ½ × ρ × A × v³ × Cp と annual_energy_kwh = P × 8760 / 1000 を返します。

風力タービンエネルギー計算の料金はいくらですか。

ブラウザのツールは無料です。API リクエストは成功した呼び出しごとに前払いの KIT 残高 $0.002 を使い、無効な入力は課金されません。

KITの完全なドキュメントを見る →

風力タービン出力計算

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計算例

風力タービン出力の意味と P = ½ ρ A v³ Cp の適用

入力契約、応答の形、負の風速が拒否される理由

活用例

適地調査と小規模計画の一次見積

よくある質問

関連ツール

開発者向け — APIアクセス

エンドポイント

お使いのスタックから呼び出す

リクエスト例

レスポンス例

料金

エラー

技術的な注記

入力契約、応答の形、負の風速が拒否される理由

風力タービンエネルギー計算が価値を発揮する場面

連携の活用例

教室でのアクチュエータディスク確認

資源モデルなしのダッシュボードと自動化

技術的な質問

ありがとう