Horizontální osa rotace:

a) vrtule – má nejvyšší možnou dosažitelnou účinnost, max. 45%. Vrtule je rychloběžný typ větrného motoru. Rychloběžnost může dosahovat hodnoty kolem 10. Maximální účinnosti vrtule dosahuje při rychloběžnosti 6. Počet listů vrtule bývá 1 až 4. Používá se pro výrobu třífázového elektrického proudu.

D – průměr vrtule

b) lopatkové kolo – je pomaloběžný větrný motor. Počet lopatek bývá 12 a 24, běžný průměr lopatkového kola je 5 až 8m. Maximální účinnosti je dosahováno při rychloběžnosti 1. Účinnost 20 – 43%. Používá se pro výrobu elektrického proudu pro vlastní spotřebu, čerpání vody.

Výkon lze jednoduše stanovit pomocí rovnice:
P = 0,15 x V3 x D2
P – výkon zařízení
V – rychlost větru
D – průměr vrtule

c) Darrierův rotor – skládá se ze dvou či více křídel, které rotují kolem vertikální osy. Účinnost je až 38%. Používá se pro výrobu stejnosměrného i střídavého proudu.

d) Savoniův rotor – je tvořen dvěma plochami ve tvaru půlválců, které jsou vzájemně přesazeny. Maximální účinnosti je dosahováno při rychloběžnosti 0,9 až 1. Účinnost až 23%. Používá se pro výrobu stejnosměrného proudu, čerpání vody.

Převodovka - Používá se tam, kde je velký rozdíl mezi jmenovitými otáčkami rotoru a generátoru.

Generátor - Slouží k přeměně mechanické energie větru na elektrickou energii.

Používají se tyto skupiny generátorů.
a) stejnosměrné – jsou vhodné pro malé větrné elektrárny.
b) synchronní – jsou vhodné pro střední a velké větrné elektrárny. Mají velkou účinnost, jsou schopny pracovat s velkým rozsahem rychlostí větru. Elektrárny vybavené synchronními generátory mohou pracovat i nezávisle na elektrické energii dodávané z rozvodné sítě. Používají se jako záložní zdroje elektrické energie v případě přerušení dodávky elektrické energie z rozvodné sítě.
c) asynchronní – jsou připojené k síti. Nevyžadují složitý připojovací systém, ten pouze sleduje otáčky a rozhoduje o okamžiku připojení k síti.

Systém natáčení do směru větru

Používá se několik způsobů.
a) Ocasní plocha
b) Boční pomocné rotory
c) Natáčení pomocnými motory

Regulace

Závisí na velikosti a stupni vybavení větrné elektrárny.
Pro větrné elektrárny, které dodávají elektrickou energii do elektrizační soustavy se regulační systém skládá z těchto částí: ovládací a kontrolní prvky, systém řízení a brždění vrtule, kontrolní systém jednotlivých částí elektrárny, systém natáčení strojovny do směru větru, systém připojení k síti.
Stožár a rám strojovny – jsou nosnými systémy větrné elektrárny. Jejich konstrukce je závislá na typu a velikosti větrné elektrárny.

Rozdělení větrných elektráren

Třídit větrné elektrárny můžeme z různých hledisek.

Podle výkonu

Typ Výkon VE (kW)
Malé do 20
Střední nad 20 do 50
Velké nad 50

Podle koncepce větrné elektrárny

 Zařízení s vertikální osou rotace.
 Zařízení s horizontální osou rotace.

Podle řešení větrné elektrárny

 Větrné elektrárny s vrtulí.
 Větrné elektrárny s lopatkovými koly.

Přípravné práce před realizací větrné elektrárny

Postup závisí na typu a výkonu elektrárny.
Výběr lokality by měl probíhat na základě jejího předběžného hodnocení. Zejména větrných podmínek (síla a pravidelnost proudění, rychlost větru). Orientační údaje je možné za poplatek získat z Ústavu fyziky atmosféry AVČR. Přesnější je provést místní roční měření, nebo aspoň minimálně po dobu 6 měsíců.
Je nutné získat informace o majetkoprávních vztazích v prostoru lokality pro stavbu elektrárny i pro zajištění přístupu k elektrárně a vyvedení jejího výkonu.
Na obecním úřadě je nutné zjistit zda v případě výstavby větrné elektrárny nedojde ke konfliktu ze strany ochrany přírody nebo k odporu ze strany obyvatel.
Pro stavbu větší větrné elektrárny je nutné zjistit geologické podmínky na dané lokalitě.
Ke stavbě větrné elektrárny je nutné získat stavební povolení podle Stavebního zákona č. 50/76 Sb., novelizace č. 103/90 Sb.
Větrná elektrárna musí být vybavena atestem, dokumentem, který potvrzuje, že zařízení splňuje příslušné předpisy a je možné ho provozovat na území ČR.

Základní podmínky pro úspěšné instalace větrné elektrárny

 správná volba lokality (topografické, morfologické, geologické poměry).
 dostatečná síla větru 3 – 26m/s.
 pravidelnost větrného proudění.
 správná volba dispozičního řešení větrné elektrárny.
 správná volba typu zařízení.
 vlastní spotřeba vyrobené elektrické energie nebo její dodávka do veřejné sítě.
 zpracování důkladné ekonomické rozvahy, která vychází ze zjištění reálné potřeby a spotřeby elektrické energie pro daný objekt, investičních a provozních nákladů, návratnosti vložených finančních prostředků.
 v případě prodeje elektrické energie je nutné zažádat Ministerstvo průmyslu a obchodu o udělení Státní autorizace na prodej elektrické energie. Uzavřít smlouvu o odběru elektrické energie s distribuční společností např. JME, a.s. (SME, a.s., STE, a.s., JČE, a.s.,atd.).

Výhody využití větrné elektrárny

 větrná energie je obnovitelným nevyčerpatelným zdrojem energie.
 při vlastní spotřebě elektrické energie se vyhneme přenosovým ztrátám.
 při výrobě nejsou produkovány žádné škodlivé emise (SO2, CO2, NOx, popel).
 přebytky vyrobené elektrické energie může výrobce prodávat do veřejné rozvodné sítě na základě smluvního vztahu s distribuční společností (majitelem rozvodné sítě elektřiny) a tím může výrazně ovlivnit návratnost vložených finančních prostředků.

Nevýhody využití větrných elektráren

 poměrně vysoká hlučnost (nutné snížit hlučnost na úroveň, která je požadována hygienickými předpisy , pod 45 dB).
 nestabilní zdroj.
 poměrně časově a finančně náročná předrealizační fáze.
 při stavbě větrné elektrárny o vyšších výkonech je nutné vynaložit poměrně vysoké investiční náklady.
 návratnost vložených finančních prostředků je závislá na využití vyrobené elektrické energie.