В першу чергу проаналізуємо енергію, яку несе в собі вітер. Приведемо формулу розрахунку енергії вітру:

P = 0,6 х S x V³

P - це потужність, Вт. S - площа (м²), на яку перпендикулярно дме вітер. V - швидкість вітру, в м/с.

Тобто потужність, енергія, що несе в собі вітер, прямо пропорційна площі, яка ним обдувається, та кубу його швидкості. Наприклад, вітер, що дме на 1 м² зі швидкістю 2 м/с «несе» в собі енергію 4,8 Ват. Якщо швидкість вітру збільшується до 8 м/с, то потужність зростає до 307 Ват. Більшого Ви від вітру не отримаєте в принципі, навіть теоретично.

Іншою найважливішою характеристикою вітряка є т.зв. КВЕВ - коефіцієнт використання енергії вітру. У найкращих зразків вітряків він складає всього 40-45%! До речі, про потужність вітряка. Ви можете не повірити, і це дійсно виглядає парадоксально, але єдине, від чого залежить потужність вітряка (окрім швидкості вітру) - це його площа. Іноді її називають «площа обмаху». Можна привести багато формул математичних доказів і практичних підтверджень, але потужність вітряка з однією лопаттю (яка обмахує - описує коло діаметром D), і вітряка с 6-ма лопатями такого діаметру - однакова! Хочете - вірте, хочете - ні, але це так!

Справа в тому, що вітер сприймає лопаті не як окремі «дощечки» і давить на кожну по черзі, а як коло, диск. Тому важлива тільки площа, а не кількість лопатей. Вітер, розкручуючи лопаті вітряка, надає їм швидкості. Окрім кутової швидкості обертання, лопать також має і лінійну швидкість. А отже, оскільки крутиться не у вакуумі, починає зустрічати опір повітря, який зростає пропорційно кубу швидкості. Тим більше, що лопать являє собою не пласку дощечку, а певний аеродинамічний профіль, який має і конкретну товщину, і кут оберту. Цей профіль при обертанні «натикається» на повітря «міжлопатного» простору. І виходить, що чим більшу потужність потоку ми збираємось зібрати, збільшуючи число лопатей, тим більший опір повітря вони відчувають під час обертання. Як результат того, що написано вище - потужність вітряка залежить від площі обмаху, а не від числа лопатей.

Тепер про швидкохідність. Швидкохідність вітряка - величина, яка показує, наскільки лінійна швидкість лопаті більша швидкості вітру. Якщо ви дізнаєтесь, наприклад, що у вітряка швидкохідність 7, то це означає, що кінчик його лопаті має лінійну швидкість у 7 разів більшу за швидкість вітру. І при вітрі в 10 м/с, кінчик лопаті летить у повітрі зі швидкістю 70 м/с, тобто 250 км/год! Так що не рекомендуємо пробувати зупиняти лопаті руками. Їх просто відріже як бритвою.