عنفة رياح
الأنواع

عنفات الرياح يمكن أن تدور حول المحور الافقي أو المحور العمودي، ولكن المذكور أولا هو الأكثر استخداما والأكثر شيوعا من الثاني.. [13]
المحور الأفقي
عنفات الرياح ذات المحور الأفقي (HAWT) لديها عمود الدوران الرئيسي والمولدات الكهربائية في الجزء العلوي من البرج، ويجب أن يتوجه إلى مهب الريح. العنفات الصغيرة توضع امام مراوح هوائية بسيطة، في حين أن العنفات الكبيرة عموما تستخدم أجهزة استشعار الرياح بالإضافة إلى استخدام محرك السيرفو. معظمها تحتوي على علبة المسننات، التي تقوم بتحويل الدوران البطئ للشفرات إلى دوران أسرع الامر الذي يجعله أكثر ملائمة لتوليد الطاقة الكهربائية.
بما ان البرج ينتج اضطراب خلفه، توضع العنفات عكس اتجاه الريح للبرج الداعم لها عادة. تصنع شفرات العنفات بحيث تكون صلبة جدا حتى تحول دون اندفاعها في حالات الرياح العنيفة والقوية. وبالإضافة إلى ذلك، توضع شفرات في مسافات كبيرة أمام البرح وفي بعض الأحيان تكون مائلة نحو الرياح بكمية قليلة.
وقد بُنيت آلات توجيه الرياح، على الرغم من مشكلة الاضطراب، لأنها لا تحتاج إلى آلية إضافية لابقائها في اتجاه خط الريح، ولأن في الرياح القوية الشفرات من الممكن ان تنحني وبالتالي تقلل من مساحة الاجتياح وهكذا من مقاومتها للرياح، (تكرار هذه العملية (الاضطراب) قد يؤدي إلى الفشل واجهاد النظام، ومعظم HAWTs تصمم بحيث تكون بعكس اتجاه الرياح.
العنفات المستخدمة في ((wind farms للإنتاج التجاري للطاقة الكهربائية وعادة ما يكون لديها ثلاث شفرات وتوضع باتجه حركة الرياح وتتحكم بها الحواسيب، وهذه العنفات لها سرعات عالية أكثر من 320 كم / ساعة (200 ميلا في الساعة)، وكفائتها عالية جدا، شفراتها عادة ما تكون ذات لون رمادي فاتح لكي تنسجم مع الغيوم وتتراوح في طولها 20-40 مترا (66 حتي 130 قدم) أو أكثر. وأنبوبي مجموعة الأبراج الفولاذية 60 حتي 90 مترا (200 إلى 300 قدم) طويلة القامة. وتناوب الشفرات بالدوران يكون 10 حتي 22 دورة في الدقيقة. في 22 دورات في الدقيقة سرعة الرأس يتجاوز 90 مترا في الثانية الواحدة (300 قدم / ثانية). ومن الشائع استخدام صندوق المسننات حتى يقوم بزيادة سرعة المولد على الرغم من التصاميم ويمكن أيضا استخدام محرك مباشرة من حلقي المولد. بعض النماذج تعمل على سرعة ثابتة، ولكن يمكن لعنفات متغيرة السرعة جمع المزيد من الطاقة. وقد جُهزت العنفات كافة بملامح وقائية لتلافي وقوع ضرر على سرعات الرياح العالية، وذلك بوضع فرامل على الشفرات في حالات الرياح القوية تقوم هذه الفرامل بالتحكم بسرعة الشفرات.
تصميم المحور العمودي
عنفات الرياح ذات المحور الرأسي (VAWTs) لديها محور دوران عمودي مرتبة عموديا.المزايا الرئيسية لهذا الترتيب هي أن العنفات ليست في حاجة إلى ان تكون باتجاه الرياح حتى تكون فعالة. هذه الميزة ملائمة جدا في المناطق التي تكون فيها الراح متقلبة أكثر، على سبيل المثال عنداندماج المباني مع بعضها. العيوب الرئيسية تشمل انخفاض سرعة دوران مع عزم دوران يترتب على ذلك ارتفاع التكلفة، وبطبعتها معامل الطاقة لها منخفض، وتناوب 360 درجة للaerofoil في تدفق الرياح خلال كل دورة، وصعوبة وضع نماذج تدفق الرياح بدقة، وبالتالي تحديات تحليل وتصميم الدوار قبل افتعال نموذج أولي.
مع محور عمودي، يمكن وضع المولد وعلبة االمسننات بالقرب من سطح الأرض، باستخدام محرك أقراص مباشرة.عمود الدوران علبة التروس الأرضية، وبالتالي تحسين إمكانية الوصول للصيانة.
عندما تُحمّل عنفة على سطح أحد المنازل، وبناء الموجهات عموما الرياح فوق السقف وهذا يمكن أن تتضاعف سرعة الرياح في العنفة. إذا كان ارتفاع سقف العنفات ما يقرب من 50٪ من ارتفاع المبنى، وهذا هو القرب الأمثل لطاقة الرياح القصوى والدنيا في اضطراب الرياح. وينبغي أن يؤخذ في الاعتبار أن سرعة الرياح في البيئة المبنية عمومًا أقل بكثير من المناطق الريفية حيث انها في مواقع أكثر عرضة للخطر. نوع آخر من المحور الرأسي العنفات هو الموازي مماثل لمروحة cross flow))أو مروحة الطرد المركزي يستخدم تأثير الأرض. وقد حاول عنفات المحور الرأسي من هذا النوع لسنوات عديدة: بُنيت وحدة كبيرة تنتج ما يصل إلى 10 كيلوواط،.
فروع أخرى لتصميم العنفات ذات المحاور الرأسية تشمل: Darius عنفات الرياح
كان اسمه عنفة "Eggbeater" أو عنفات Darrieusقام بتصميمه مخترع فرنسي، عنفة Darius لديه كفاءة جيدة، ولكن إنتاجه كبير مما يؤثر على عزم الدوران للعمود وبالتالي يقوم باجهاد البرج،. كما يتطلب بعضها عموما مصدر طاقة خارجي، لأن عزم الدوران البداية يكون منخفض جدا. يُقلل عزم الدوران من خلال استخدام ثلاثة أو أكثر من الشفرات مما يؤدي إلى زيادة صلابة من الدوار. وتُقاس صلابته من قبل منطقة شفرة مقسوما على منطقة الدوار. أحدث عنفات نوع Darrieus لا تقام من قبل أسلاك غيولكن لديها بنية فوقية خارجية متصلة تحملها كبير.
Giromill
نوع فرعي من العنفات Darrieus ولكن يكون شفراته مستقيمة، بدلا من الشفرات المنحنية، cycloturbine متغيرللحد من نبض عزم الدوران والاكتفاء الذاتي في البداية مزايا الملعب المتغير هي: ارتفاع عزم الدوران بداية، واسعة، منحنى عزم الدوران ثابتا نسبيا، بسرعة أقل نسبة شفرة؛ أعلى معامل الأداء.، وأكثر كفاءة تشغيل في الرياح العاصفة، وسرعة أقل نسبة شفرة مما يقلل الضغوط الانحناء شفرة. مباشرة، يمكن استخدام V، أو شفرات منحنية.
Savonius عنفات الرياح
هذه السحب من نوع الأجهزة مع المجارف (أو أكثر) 2 التي تستخدم في مقاييس شدة الريح، والمخارج Flettner (ينظرعادة على أسطح المباني الحافلة والشاحنة)، وفي بعض العنفات عالية الموثوقية منخفضة الطاقة ذات الكفاءة. هم دائماالذاتي انطلاق إذا كان هناك على الأقل ثلاث المجارف