La conception des éoliennes se divise en deux types de base : les éoliennes à axe horizontal et vertical. Les éoliennes horizontales sont les plus reconnues et les plus utilisées. La conception d’éoliennes à axe vertical est en cours et actuellement fournie principalement par des inventeurs individuels. À mesure que la popularité des éoliennes augmente, les options de conception augmentent également.
Les éoliennes horizontales sont les plus populaires car elles sont efficaces et rentables. Contrairement aux conceptions d’éoliennes verticales, les turbines horizontales sont principalement basées sur d’anciennes conceptions d’éoliennes. Les turbines horizontales varient en taille, mais les plus gros modèles sont les plus efficaces et produisent plus d’énergie.
La conception d’une turbine horizontale est simple. La turbine se compose de deux ou trois pales qui, lorsqu’elles sont propulsées par le vent, déplacent un engrenage. L’engrenage alimente un générateur, qui produit de l’électricité. L’engrenage et le générateur sont maintenus dans la nacelle qui se trouve au sommet de l’arbre de la turbine. Un entraînement en lacet sur certains modèles horizontaux ajuste les pales pour maximiser la position du vent.
Bien que les éoliennes verticales ne soient pas aussi populaires parce qu’elles sont moins efficaces, de nouveaux designs et modèles sont constamment produits. L’une des idées de base pour la conception d’éoliennes verticales est de minimiser la pollution sonore et les dommages potentiels aux oiseaux que l’éolienne horizontale produit. Les éoliennes verticales ont des pales et leur conception varie considérablement.
Un style d’éolienne verticale est le Darrieus, qui est comparé à un batteur à œufs en apparence. Le Darrieus a une conception de profil aérodynamique qui utilise les forces de portance du vent pour se déplacer, comme les ailes d’un avion. Ce modèle vertical ne démarre pas automatiquement et a besoin d’un moteur pour générer de la vitesse avant de créer lui-même un couple important. Le Darrieus est très inefficace pour produire suffisamment d’énergie éolienne pour produire de l’électricité.
Le Savonius est une autre conception d’éolienne verticale. Bien que légèrement plus efficace que le modèle Darrieus, le Savonius est mieux utilisé pour la production d’énergie à petite échelle. Le Savonius utilise la force de traînée pour se déplacer en tenant le vent dans une forme qui ressemble à un demi-tonneau. Ce modèle est également extrêmement silencieux et peut supporter des vents violents sans dommage.
La société Mariah Power a créé le Windspire®, un modèle de turbine qui utilise également la conception de profil aérodynamique. L’éolienne est extrêmement haute et étroite. Il se compose de trois profils aérodynamiques qui captent le vent et tournent sur un grand arbre à axe vertical.
En plus de la conception d’éoliennes à grande échelle, des modèles plus petits comme le Honeywell et le WindCube® sont en cours de développement pour un usage domestique. Le Honeywell ressemble à un ventilateur, tandis que le WindCube® se compose de pales horizontales se déplaçant à l’intérieur d’un cube. Les deux modèles fonctionneraient sur des maisons ou des bâtiments individuels.