Wat zijn de verschillende soorten windturbine-ontwerpen?
Het ontwerp van windturbines valt uiteen in twee basistypen: horizontale en verticale as turbines. Horizontale windturbines zijn de meest erkende en degene die het meest worden gebruikt. Het ontwerp van windturbines voor turbines met verticale as is aan de gang en wordt momenteel hoofdzakelijk door individuele uitvinders aangekocht. Naarmate de populariteit van windturbines groeit, nemen ook de ontwerpopties toe.
Horizontale windturbines zijn het populairst omdat ze efficiënt en kosteneffectief zijn. In tegenstelling tot ontwerpen voor verticale windturbines, zijn horizontale turbines voornamelijk gebaseerd op oude windmolenontwerpen. Horizontale turbines variëren in grootte, maar de grotere modellen zijn het meest efficiënt en produceren meer energie.
Het ontwerp van een windturbine voor een horizontale turbine is eenvoudig. De turbine bestaat uit twee of drie bladen die, aangedreven door de wind, een versnelling verplaatsen. De versnelling drijft een generator aan, die elektriciteit produceert. Het tandwiel en de generator worden vastgehouden in de gondel die bovenop de turbineschacht zit. Een gieraandrijving op bepaalde horizontale modellen past de bladen aan om de positie van de wind te maximaliseren.
Hoewel verticale windturbines niet zo populair zijn omdat ze minder efficiënt zijn, worden er voortdurend nieuwe ontwerpen en modellen geproduceerd. Een van de basisideeën voor het ontwerp van verticale windturbines is het minimaliseren van de geluidsoverlast en mogelijke schade aan vogels die de horizontale windturbine produceert. Verticale windturbines hebben wel bladen en hun ontwerp varieert enorm.
Een verticaal ontwerp van de windturbine is de Darrieus, die qua uiterlijk wordt vergeleken met een eiklopper. De Darrieus heeft een vleugelontwerp dat de liftkrachten van de wind gebruikt om te bewegen, vergelijkbaar met de vleugels van een vliegtuig. Dit verticale model is niet zelfstartend en heeft een motor nodig om snelheid te genereren voordat hij zelf een aanzienlijk koppel creëert. De Darrieus is zeer inefficiënt in het produceren van voldoende windenergie om elektriciteit te produceren.
De Savonius is een ander verticaal windturbineontwerp. Hoewel iets efficiënter dan het Darrieus-model, kan de Savonius het best worden gebruikt voor kleinschalige energieproductie. De Savonius gebruikt sleepkracht om te bewegen door de wind te vormen in een vorm die lijkt op een half vat. Dit model is ook extreem stil en kan hoge wind zonder schade aan.
Het bedrijf Mariah Power heeft de Windspire® gemaakt, een turbinemodel dat ook een vleugelontwerp gebruikt. De windturbine is extreem lang en smal. Het bestaat uit drie vleugelprofielen die de wind opvangen en op een grote verticale as draaien.
Naast het grootschalige ontwerp van windturbines, worden kleinere modellen zoals de Honeywell en de WindCube® ontwikkeld voor huishoudelijk gebruik. De Honeywell ziet eruit als een ventilator, terwijl de WindCube® bestaat uit horizontale bladen die in een kubus bewegen. Beide modellen werken bovenop individuele huizen of gebouwen.