Существуют ветроустановки, вращение ветроколеса у которых происходит под действием силы сопротивления или подъемной силы. Важная характеристика любой ветроустановки - фактор геометрического заполнения ветроколеса, зависящий от количества и формы лопастей. Большое геометрическое заполнение обеспечивает хорошую мощность при малой скорости ветра, а также большой вращательный момент. А это хорошо, если ветроустановка используется в механических системах, например, в качестве привода для водяных насосов. Если геометрическое заполнение ветроколеса небольшое, то максимальная мощность обеспечивается при больших скоростях ветра. Такие ветроустановки используются в качестве привода для электрических генераторов. Различают ветроустановки с постоянной скоростью вращения, ступенчатым и непрерывным изменением скорости вращения ветроколеса, направление вращения ветроколеса также может быть разным.
Ветроустановки бывают с горизонтальным и вертикальным расположением оси. Ветрогенераторы с горизонтальной осью чаще всего оборудуют ветроколесом пропеллерного типа. Их вращает подъемная сила, которая возникает при обдувании ветром лопастей пропеллера. Ветроколесо мощных ветротурбин содержит три лопасти – это оптимальное число.
Главная проблема горизонтальных ветрогенераторов – необходимость ориентации оси вращения ветрового колеса по направлению ветра. На практике, ветротурбину в нужном направлении может ориентироваться аэродинамически, под действием потока воздуха, либо с помощью специальных механизмов и устройств с обратной связью. Промышленные ветрогенераторы мегаваттного класса работают до 80 % времени, при скоростях ветра от нескольких метров в секунду до 25 м/с. В процессе эксплуатации минимальная генерируемая мощность может составлять треть от мощности ветротурбины. Такие ветрогенераторы защищены от попадания молний и сильного ветра.
Ветрогенераторы с вертикальным расположением оси не нужно ориентировать по направлению ветра. Кроме того, их механическая и электрическая части находятся внизу на земле, а не на башне, как у горизонтальных ветроустановок. Вместе с тем, ветроустановки с вертикальной осью большой мощности подвержены усталостным разрушениям в основании вала, а также резким изменениям генерируемой мощности. Ветроустановки с вертикальной осью могут иметь ветроколеса разной конструкции. Имеют практическую реализацию чашечный ротор, ротор Савониуса, ротор Даррье, ротор Масгрува, ротор Эванса или Н-ротор. Некоторые типы таких ветроустановок необходимо раскрутить, для того, чтобы они начали генерировать энергию. Для улучшения характеристик воздушных потоков, обдувающих ветроколесо, иногда используют концентраторы и дефлекторы.
В настоящее время получили распространение вертикальные ветроустановки мощностью до 300 кВт. Существуют прототипы ветроустановок с вертикальной осью вращения ветроколеса мощностью до 5 МВт.
