Windturbine
Typen
Er zijn twee hoofdtypen windturbines die worden gebruikt bij de implementatie van windenergiesystemen: horizontaal-assige windturbines (HAWT’s) en verticaal-assige windturbines (VAWT’s). HAWT’s zijn het meest gebruikte type, en elke turbine heeft twee of drie bladen of een schijf met veel bladen (type met meerdere bladen) die aan elke turbine is bevestigd. VAWT’s kunnen wind aanwenden die uit alle richtingen waait en zijn gewoonlijk gemaakt met bladen die rond een verticale paal draaien.
HAWT’s worden gekenmerkt als apparaten met hoge of lage soliditeit, waarbij soliditeit verwijst naar het percentage van het slagoppervlak dat vast materiaal bevat. HAWT’s met hoge soliditeit omvatten de types met meerdere bladen die het totale door de bladen bestreken oppervlak bedekken met massief materiaal om de totale hoeveelheid wind die in contact komt met de bladen te maximaliseren. Een voorbeeld van een HAWT met hoge soliditeit is de turbine met meerdere bladen die wordt gebruikt voor het oppompen van water op boerderijen, vaak te zien in de landschappen van het Amerikaanse westen. HAWT’s met lage soliditeit gebruiken meestal twee of drie lange bladen en lijken qua uiterlijk op vliegtuigpropellers. HAWT’s met lage soliditeit hebben een laag aandeel materiaal in het slagvlak, hetgeen wordt gecompenseerd door een hogere rotatiesnelheid die wordt gebruikt om het slagvlak op te vullen. HAWT’s met lage soliditeit zijn de meest gebruikte commerciële windturbines, en ook het type dat het vaakst in de media wordt gepresenteerd. Deze HAWT’s bieden de grootste efficiëntie bij het opwekken van elektriciteit en behoren daarom tot de meest kostenefficiënte ontwerpen die worden gebruikt.
De minder gebruikte, meestal experimentele VAWT’s omvatten ontwerpen die variëren in vorm en methode om windenergie te benutten. De Darrieus VAWT, die gebruik maakt van gebogen bladen in een gebogen boogontwerp, werd de meest voorkomende VAWT in het begin van de 21e eeuw. VAWT’s van het H-type maken gebruik van twee rechte bladen die in een H-vorm aan weerszijden van een toren zijn bevestigd, en VAWT’s van het V-type maken gebruik van rechte bladen die onder een hoek aan een as zijn bevestigd, waardoor een V-vorm wordt gevormd. De meeste VAWT’s zijn economisch niet concurrerend met HAWT’s, maar er is nog steeds belangstelling voor onderzoek en ontwikkeling van VAWT’s, met name voor het bouwen van geïntegreerde windenergiesystemen.