ใบพัดกังหันลมขนาดเล็กโดยทั่วไปมีเส้นผ่านศูนย์กลาง1.5 ถึง 3.5 เมตร (4 ฟุต 11 นิ้ว– 11 ฟุต 6 นิ้ว) และผลิตพลังงานได้ 0.5-10 กิโลวัตต์ที่ความเร็วลมที่เหมาะสม^{[ 1 ]}กังหันลมขนาดเล็กส่วนใหญ่เป็นกังหันลมแกนแนวนอน [ ^{2 ] แต่}กังหันลมแกนตั้ง (VAWT) อาจมีข้อดีในด้านการบำรุงรักษาและการติดตั้ง แม้ว่าจะมีประสิทธิภาพในการแปลงพลังงานลมเป็นไฟฟ้าต่ำกว่าก็ตาม^{[ 3 ]}เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพสูงสุดอัตราส่วนความเร็วปลายใบพัด (อัตราส่วนของความเร็วปลายใบพัดต่อความเร็วลม) และอัตราส่วนแรงยกต่อแรงต้านควรอยู่ในระดับที่เหมาะสม       

มี วัสดุสังเคราะห์หลากหลายชนิดให้เลือกใช้ ได้แก่ โพลิเมอร์เสริมใยคาร์บอน นาโนคอมโพสิต^{[ 4 ]}และโพลีเอสเตอร์ผสมใยแก้วอี^{[ 5 ]}แม้ว่าเส้นใยธรรมชาติจะมีความอ่อนไหวต่อการเปลี่ยนแปลงคุณภาพ การดูดซับความชื้นสูง และความเสถียรทางความร้อนต่ำ ทำให้ไม่เหมาะสำหรับใบพัดขนาดใหญ่ แต่กังหันขนาดเล็กก็ยังสามารถใช้ประโยชน์จากเส้นใยธรรมชาติได้^{[ 6 ]}สามารถใช้ไม้ได้ โดยควรเลือกชนิดของไม้ตามความพร้อมใช้งาน ต้นทุน และระยะเวลาการเจริญเติบโต ความหนาแน่นเฉลี่ย ความแข็งแกร่งสูง และแรงดึงขาด โดยทั่วไปจะใช้สารเคลือบเพื่อลดความชื้น และพบว่าสีเคลือบขาวที่มีไพรเมอร์มีประสิทธิภาพเป็นพิเศษ^{[ 7 ]}ไม้สนซิทกา (ใช้ในใบพัด) และ ไม้ สนดักลาสเฟอร์ถูกนำมาใช้ในใบพัดกังหัน^{[ 8 ]}ประเทศเนปาลใช้กังหันใบพัดขนาดเล็กที่ทำจากไม้เคลือบ ได้แก่ ไม้สาละไม้ เซาว ไม้ซิซาว ไม้อุตทิช ไม้ทูนี ไม้โอคาร์ไม้สนและไม้ลาคุริ^{[ 9 ]}นอกเหนือจากไม้แล้ว วัสดุคอมโพสิตที่ทำจากไม้ไผ่ยังสามารถนำมาใช้ในกังหันลมขนาดใหญ่และขนาดเล็กได้ เนื่องจากมีความหนาแน่นต่ำและ มีความสามารถ ในการกักเก็บคาร์บอนซึ่งทำให้วัสดุไม้ไผ่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ยิ่งไปกว่านั้น เมื่อเทียบกับไม้แล้ว ไม้ไผ่ยังมีความทนทานต่อการแตกหักสูงกว่า มีความแข็งแรงสูงกว่า มีต้นทุนการแปรรูปต่ำกว่า และมีอัตราการเติบโตที่รวดเร็ว การพัฒนาวัสดุอย่างต่อเนื่อง ได้แก่ ลามิเนตไม้ไผ่โดยใช้เรซิน และวัสดุไฮบริดไม้ไผ่ผสมคาร์บอนไฟเบอร์^{[ 10 ]}ป่าน ปอ ไม้ และไม้ไผ่ ล้วนเป็นวัสดุใบพัดที่เหมาะสมสำหรับกังหันลมขนาดเล็ก^{[ 11 ]}

กังหันลมขนาดเล็กต้องมีความเร็วลมถึงระดับหนึ่งที่เรียกว่าความเร็วเริ่มผลิตกระแสไฟฟ้า ความเร็วนี้โดยทั่วไปอยู่ที่ประมาณ4 เมตรต่อวินาที (8.9ไมล์ ต่อชั่วโมง ) ^{[ 12 ]}แต่กังหันลมบางชนิดสามารถทำงานได้ที่ความเร็วต่ำกว่า^{[ 13 ]}เพื่อหลีกเลี่ยงสิ่งกีดขวาง กังหันลมมักจะถูกติดตั้งบนหอคอยที่มีความสูงอย่างน้อย9 เมตร (30 ฟุต)เหนือสิ่งใดๆ ภายในระยะ150 เมตร (490 ฟุต) [ ^{14 ] ตำแหน่ง}ที่ดีกว่าสำหรับกังหันลมคือตำแหน่งที่อยู่ห่างจากสิ่งกีดขวางขนาดใหญ่ด้านต้นลม เนื่องจากผลการศึกษาในอุโมงค์ลมแสดงให้เห็นว่าผลกระทบเชิงลบอย่างมีนัยสำคัญจากสิ่งกีดขวางที่อยู่ใกล้เคียงสามารถขยายออกไปได้ถึง 80 เท่าของความสูงของสิ่งกีดขวางไปทางด้านท้ายลม^{[ 15 ]}แม้ว่านี่จะเป็นกรณีสุดขั้วก็ตาม อีกทางเลือกหนึ่งสำหรับการติดตั้งกังหันลมขนาดเล็กคือการใช้แบบจำลองที่อิงตามการวัดลมจริงเพื่อทำนายว่าสิ่งกีดขวางที่อยู่ใกล้เคียงจะส่งผลกระทบต่อสภาพลมในพื้นที่ ณ ตำแหน่งกังหันลมที่เป็นไปได้อย่างไร โดยพิจารณาจากขนาด รูปร่าง และระยะห่างจากสิ่งกีดขวาง^{[ 16 ]}     

กังหันลมบนหลังคาขนาดเล็กสามารถติดตั้งบนหลังคาได้ แต่อาจประสบปัญหาต่างๆ เช่น การสั่นสะเทือนและความปั่นป่วนที่เกิดจากขอบหลังคา ซึ่งอาจส่งผลกระทบต่อการผลิตพลังงาน กังหันลมเหล่านี้มักผลิตพลังงานได้ไม่มากนัก โดยเฉพาะในเขตเมือง^{[ 17 ]}

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำหรับกังหันลมขนาดเล็กมักจะเป็น เครื่องกำเนิด ไฟฟ้ากระแสสลับสามเฟส และแนวโน้มคือการใช้แบบเหนี่ยวนำแม้ว่าบางรุ่นจะใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเฟสเดียวหรือเอาต์พุตกระแสตรง ก็ตาม ^{[ 18 ] [ 19 ]}

หลังจากเดินสายไฟกระแสสลับสามเฟสผ่านวงแหวนสลิปและลงไปยังปลายทางแล้ว จะใช้ ตัวแปลงกระแสสลับ สามเฟส เพื่อแปลงกระแสสลับเป็นกระแสตรงเพื่อชาร์จแบตเตอรี่ โดยเฉพาะในระบบพลังงานแสงอาทิตย์แบบไฮบริด ตัวแปลงกระแสสลับควรติดตั้งบนแผ่นระบายความร้อนเพื่อช่วยระบายความร้อน โดยอาจเพิ่มพัดลมคอมพิวเตอร์ที่ทำงานโดยสวิตช์ความร้อน แบบไบเมทัล เพื่อช่วยระบายความร้อนเพิ่มเติมได้

จากนั้นต่อปลายด้าน DC ของตัวแปลงกระแสไฟฟ้าเข้ากับแบตเตอรี่ การเชื่อมต่อนี้ควรสั้นที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เพื่อหลีกเลี่ยงการสูญเสียพลังงาน โดยทั่วไปจะมีมิเตอร์วัดกำลังไฟฟ้าดิจิทัลแบบต่อขนานคั่นกลางเพื่อตรวจสอบ จากนั้นแบตเตอรี่จะเชื่อมต่อกับอินเวอร์เตอร์แปลงไฟซึ่งจะแปลงพลังงานกลับเป็นกระแสสลับที่ความถี่คงที่สำหรับ การเชื่อมต่อกับ โครงข่ายไฟฟ้าและการใช้งานขั้นสุดท้าย

การเบรกแบบไดนามิกเป็นเทคนิคที่ใช้ในการควบคุมความเร็วของกังหันลมโดยการระบายพลังงานส่วนเกินผ่านโหลดต้านทานในช่วงที่มีลมแรงเพื่อป้องกันความเสียหาย ตัวควบคุมจะทำงานเมื่อแบตเตอรี่มีแรงดันไฟฟ้าถึงระดับหนึ่ง และจะเปิดโหลดโดยใช้โซลินอยด์หรือรีเลย์โซลิดสเตทซึ่งรีเลย์โซลิดสเตทมีข้อดีเพิ่มเติมคือ "สามารถเปิดวงจรได้แม้เกิดข้อผิดพลาด" การปรับแต่งตัวควบคุมอย่างเหมาะสมมีความสำคัญในการป้องกันการสั่นสะเทือนที่ไม่พึงประสงค์ซึ่งสามารถทำได้โดยใช้ฟังก์ชันหน่วงเวลาหรือใช้ตัวควบคุมการชาร์จ PWM มาตรฐานที่มีฟังก์ชันเบี่ยงเบน

ควรใช้สายเคเบิลที่ทนต่อ รังสี ยูวีและการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ เช่นสายเคเบิลสำหรับแผงโซลาร์เซลล์ ในกรณีที่สายไฟสัมผัสกับสภาพอากาศภายนอก ขนาดของสายไฟตลอดทั้งระบบต้องเหมาะสมกับปริมาณกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่าน ความต้านทานของสายไฟ ซึ่งเพิ่มขึ้นเป็นเส้นตรงตามความยาว ไม่ควรทำให้เกิดแรงดันตกเกิน 2-5% ของแรงดันตกทั้งหมด

ในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2555 อัตราค่าไฟฟ้า แบบใหม่ ที่ได้รับการอนุมัติจากรัฐมนตรีว่าการกระทรวงอุตสาหกรรมของญี่ปุ่น ยูกิโอ เอดาโนะ มีผลบังคับใช้ โดยสัญญาว่าจะเพิ่มการผลิตพลังงานลมและพลังงานแสงอาทิตย์ของประเทศ ประเทศญี่ปุ่นตั้งเป้าที่จะเพิ่ม การลงทุน ในพลังงานหมุนเวียนส่วนหนึ่งเพื่อตอบสนองต่อวิกฤตการณ์รังสีฟุกุชิมะในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2554 ^{[ 20 ]}อัตราค่าไฟฟ้าดังกล่าวใช้กับแผงโซลาร์เซลล์และกังหันลมขนาดเล็ก และกำหนดให้บริษัทสาธารณูปโภคต้องซื้อไฟฟ้าที่ผลิตจากแหล่งพลังงานหมุนเวียนคืนในอัตราที่รัฐบาลกำหนด

พลังงานลมขนาดเล็ก (กังหันลมที่มี กำลังการผลิตน้อยกว่า 20 กิโลวัตต์) จะได้รับการอุดหนุนอย่างน้อย 57.75 เยน (ประมาณ 0.74 ดอลลาร์สหรัฐต่อกิโลวัตต์ชั่วโมง) ^{[ 21 ]}

ทรัพย์สินในพื้นที่ชนบทหรือชานเมืองของสหราชอาณาจักรสามารถเลือกใช้กังหันลมพร้อมอินเวอร์เตอร์เพื่อเสริมพลังงานจากโครงข่ายไฟฟ้าในพื้นที่ โครงการรับรองการผลิตไฟฟ้าขนาดเล็กของสหราชอาณาจักร (MCS) ให้สิทธิในการซื้อไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนแก่เจ้าของกังหันลมขนาดเล็กที่มีคุณสมบัติ^{[ 22 ]}

ในปี 2551 กังหันลมขนาดเล็กที่มีกำลังการผลิต 100  กิโลวัตต์หรือน้อยกว่านั้น ได้เพิ่มกำลังการผลิตไฟฟ้ารวม 17.3 เมกะวัตต์ในสหรัฐอเมริกา ตามข้อมูลของสมาคมพลังงานลมแห่งอเมริกา (AWEA) การเติบโตนี้คิดเป็นการเพิ่มขึ้น 78% ในตลาดภายในประเทศสำหรับกังหันลมขนาดเล็ก รายงาน "การศึกษาตลาดกังหันลมขนาดเล็กทั่วโลกปี 2009" ของ AWEA ระบุว่าการเพิ่มขึ้นดังกล่าวเกิดจากปริมาณการผลิตที่สูงขึ้น เนื่องจากการลงทุนจากภาคเอกชนที่ให้เงินทุนในการขยายโรงงาน และราคาไฟฟ้าที่สูงขึ้น รวมถึงการรับรู้ของสาธารณชนเกี่ยวกับเทคโนโลยีพลังงานลมที่ผลักดันยอดขายในภาคครัวเรือน

ในปี 2019 ความต้องการกังหันลมขนาดเล็กส่วนใหญ่ในสหรัฐอเมริกามีไว้สำหรับการผลิตไฟฟ้าในพื้นที่ห่างไกล และเพื่อวัตถุประสงค์ในการประเมินพื้นที่สำหรับการติดตั้งกังหันลมขนาดใหญ่^{[ 23 ]}

อุตสาหกรรมกังหันลมขนาดเล็กของสหรัฐฯ ยังได้รับประโยชน์จากตลาดโลกด้วย เนื่องจากสหรัฐฯ ควบคุมส่วนแบ่งตลาดโลกประมาณครึ่งหนึ่ง ผู้ผลิตในสหรัฐฯ ได้รับเงิน 77 ล้านดอลลาร์จาก 156 ล้านดอลลาร์ที่ใช้ไปทั่วโลกในการติดตั้งกังหันลมขนาดเล็ก โดยมีการติดตั้งกำลังการผลิตไฟฟ้าจากกังหันลมขนาดเล็กทั่วโลกรวม 38.7 เมกะวัตต์ในปี 2551 ^{[ 24 ]}

ในสหรัฐอเมริกา กังหันลมสำหรับที่อยู่อาศัยที่มีกำลังการผลิต 2–10  กิโลวัตต์ โดยทั่วไปมีราคาติดตั้งระหว่าง12,000ถึง55,000 ดอลลาร์สหรัฐ ( 6 ดอลลาร์สหรัฐต่อวัตต์) แม้ว่าจะมีสิ่งจูงใจและส่วนลดใน 19 รัฐที่สามารถลดราคาซื้อสำหรับเจ้าของบ้านได้มากถึง 50 เปอร์เซ็นต์ เหลือ 3 ดอลลาร์สหรัฐต่อวัตต์^{[ 25 ]}ผู้ผลิตในสหรัฐอเมริกา Southwest Windpower ประมาณการว่ากังหันลมจะคืนทุนจากการประหยัดพลังงานภายใน 5 ถึง 12 ปี^{[ 26 ] [ 27 ]}

กังหันลมแบบแกนนอน เป็นรุ่นที่ได้รับความ นิยมมากที่สุดในตลาด โดยเฉพาะในสหรัฐอเมริกา

เพื่อให้ผู้บริโภคสามารถตัดสินใจได้อย่างชาญฉลาดเมื่อซื้อกังหันลมขนาดเล็ก IEA Wind Task 27 ได้พัฒนาระบบการติดฉลากสำหรับผู้บริโภคโดยความร่วมมือกับ IEC TC88 MT2 ในปี 2554 IEA Wind ได้เผยแพร่แนวทางปฏิบัติที่แนะนำ ซึ่งอธิบายถึงการทดสอบและขั้นตอนที่จำเป็นในการติดฉลาก^{[ 28 ]}

ตลาดกังหันลมขนาดเล็กของโครเอเชียเกิดจากสภาพภูมิอากาศแบบเมดิเตอร์เรเนียนและเกาะจำนวนมากที่ไม่มีการเชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้า ในช่วงฤดูหนาวที่มีแสงแดดน้อย กังหันลมขนาดเล็กจะช่วยชดเชยพลังงานในพื้นที่พลังงานหมุนเวียนที่อยู่ห่างไกล ( สถานี GSMท่าจอดเรือ ฯลฯ)

ในเยอรมนี อัตราค่าไฟฟ้าที่รับซื้อคืนจากกังหันลมขนาดเล็กนั้นเท่ากับกังหันลมขนาดใหญ่มาโดยตลอด นี่คือสาเหตุหลักที่ทำให้ภาคส่วนกังหันลมขนาดเล็กในเยอรมนีพัฒนาไปอย่างช้าๆ ในทางตรงกันข้าม ระบบเซลล์แสงอาทิตย์ขนาดเล็กในเยอรมนีได้รับประโยชน์จากอัตราค่าไฟฟ้าที่รับซื้อคืนที่สูง บางครั้งสูงกว่า 50 เซนต์ยูโรต่อกิโลวัตต์ชั่วโมง

ในเดือนสิงหาคม 2557 กฎหมายพลังงานหมุนเวียนของเยอรมนีได้รับการปรับปรุง ซึ่งส่งผลกระทบต่ออัตราค่าไฟฟ้าที่จ่ายให้กับกังหันลมด้วย สำหรับการใช้งานกังหันลมขนาดเล็กที่มีกำลังการผลิตต่ำกว่า 50 กิโลวัตต์ อัตราค่าไฟฟ้าจะอยู่ที่ 8.5 เซนต์ยูโร เป็นระยะเวลา 20 ปี

เนื่องจากอัตราค่าไฟฟ้าที่ป้อนเข้าต่ำและราคาไฟฟ้าสูงในเยอรมนี การดำเนินงานทางเศรษฐกิจของกังหันลมขนาดเล็กจึงขึ้นอยู่กับอัตราการใช้ไฟฟ้าที่ผลิตได้เองในปริมาณมาก ครัวเรือนส่วนตัวจ่ายค่าไฟฟ้าโดยเฉลี่ย 35.7 เซ็นต์ยูโรต่อกิโลวัตต์ชั่วโมง (รวมภาษีมูลค่าเพิ่ม 19%) ^{[ 30 ]}

ตามกฎหมายพลังงานหมุนเวียนของเยอรมนี พ.ศ. 2557 ได้มีการนำค่าธรรมเนียมการใช้ไฟฟ้าเองมาใช้ในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2557 กฎระเบียบนี้ไม่ใช้กับโรงไฟฟ้าขนาดเล็กที่มีกำลังการผลิตต่ำกว่า 10 กิโลวัตต์ โดยมีค่าธรรมเนียมเพียง 1.87 เซ็นต์ยูโร ซึ่งถือว่าต่ำ^{[ 31 ]}

นักประดิษฐ์สมัครเล่นบางคนสร้างกังหันลมจากชุดอุปกรณ์ ส่วนประกอบที่จัดหามา หรือสร้างขึ้นเองทั้งหมด กังหันลมแบบ DIY มักจะมีขนาดเล็กกว่า (บนหลังคา) โดยมีกำลังประมาณ 1  กิโลวัตต์หรือน้อยกว่า^{[ 32 ] [ 33 ] [ 34 ] [ 35 ]}กังหันลมขนาดเล็กเหล่านี้มักจะเป็น เสา แบบยกขึ้นหรือ เสา แบบยึดอยู่ กับ ที่/ มีสายยึด^{[ 36 ] [ 37 ]}

การสร้างกังหันลม แบบทำเองหรือ DIY ได้รับความนิยมจากนิตยสารต่างๆ เช่นOtherPowerและHome Power ^{[ 38 ]}

องค์กรต่างๆ เช่นPractical Actionได้ออกแบบกังหันลม DIY ที่ชุมชนในประเทศกำลังพัฒนาสามารถสร้างได้ง่าย และได้จัดเตรียมเอกสารที่เป็นรูปธรรมเกี่ยวกับวิธีการดำเนินการดังกล่าว^{[ 39 ] [ 40 ]}

การออกแบบกังหันลมขนาดเล็กแบบ DIY มีมาตั้งแต่ช่วงต้นทศวรรษ 1970 และได้รับการพัฒนาเพิ่มเติมโดยขบวนการกลับสู่ธรรมชาติในช่วงปลายทศวรรษ 1970 ในสหรัฐอเมริกาและยุโรป^{[ 41 ]}

กังหันลมขนาดเล็กที่ผลิตในท้องถิ่น ซึ่งมีขนาดเล็ก ต้นทุนต่ำ ฝังตัวอยู่ในสังคม ปรับให้เข้ากับบริบทท้องถิ่น และอยู่บนพื้นฐานของการแบ่งปันความรู้แบบเปิดกว้าง ได้ถูกจัดอยู่ในกรอบหรือเชื่อมโยงกับมุมมองของเทคโนโลยีที่เหมาะสมหรือเทคโนโลยีระดับกลางเทคโนโลยีที่เป็นมิตรการลดการเติบโตการออกแบบแบบเปิดและการผลิตแบบเปิด