Ein Windpropeller ist ein mechanisches Gerät, das Windenergie in Rotationsbewegung umwandelt, um Arbeit zu erzeugen. Diese Geräte werden seit Jahrhunderten auf der ganzen Welt für eine Vielzahl von Aufgaben eingesetzt, darunter das Pumpen von Wasser und das Mahlen von Getreide. Windpropeller bestehen im Allgemeinen aus einem Antriebskopf, der über ein Getriebe eine Maschine oder einen Generator antreibt. Der Kopf des Laufrads kann fest montiert oder gedreht werden, um mithilfe einer Ruderanordnung oder eines automatischen Antriebsmechanismus dem Wind zu folgen. Moderne windbetriebene Propeller werden häufig zur Stromerzeugung, zum Pumpen von Wasser und zum Antrieb von Wetterstationsinstrumenten eingesetzt.
Windenergie wird seit Hunderten von Jahren auf verschiedene Weise genutzt, um Arbeit zu produzieren. Denken Sie nur an die gezogenen Segel vergangener Schiffe oder an die typische holländische Windmühle, um Beispiele für die Beständigkeit der Windkraft zu finden. Obwohl der Windpropeller keineswegs eine neue Erfindung ist, wird er auch heute noch häufig genutzt, da der weltweite Fokus zunehmend auf sauberer, erneuerbarer Stromerzeugung liegt und die Windenergietechnologie in einem gesunden Tempo voranschreitet. Windblätter sind einfach, effizient und nutzen eine der am häufigsten vorkommenden und erneuerbaren Energiequellen der Natur, was sie zu idealen „grünen Maschinen“ macht.
Der Windpropeller oder die Windturbine, wie er allgemein genannt wird, nutzt einen einfachen, sich frei drehenden Antriebsmechanismus, um Windenergie zur Erzeugung von Arbeit zu nutzen. Die Laufräder, die Windmaschinen antreiben, folgen vielen verschiedenen Designtrends, die von herkömmlichen Flugzeugpropellertypen bis hin zu Slat-Box-Varianten reichen. Bei Windpropellermaschinen werden zwei grundsätzliche Anordnungsausrichtungen verwendet: horizontal und vertikal. Sie alle funktionieren nach einem ähnlichen Prinzip, obwohl das Laufrad über ein Getriebe eine Welle dreht, um verschiedene Mechanismen anzutreiben.
Horizontal angetriebene Windkraftanlagen sind die gebräuchlichsten Antriebsarten und -mechanismen wie Wasserpumpen, Generatoren und Wetterinstrumente. Die Laufradkonstruktion horizontal angetriebener Windpropeller tendiert eher zu konventionellen Flugzeugtypen. Wetterstationsinstrumente verwenden häufig Reihen- oder Radialschalenbecher als Laufräder, während Windkraftanlagen zur Stromerzeugung lange, schlanke Flügelkonstruktionen verwenden. Ein Merkmal dieses Windpropellertyps ist, dass er sich in den Wind drehen muss, um ordnungsgemäß zu funktionieren. Dies wird üblicherweise dadurch erreicht, dass ein Ruder an den Kopf des Propellers angeschlossen wird oder der Kopf elektrisch über einen separaten Antriebsmechanismus gedreht wird.
Vertikal angetriebene Windpropellerkonstruktionen verwenden typischerweise zylindrische Laufräder vom Kastenventilatortyp mit Lamellen, um eine vertikal ausgerichtete Welle anzutreiben. Diese Konstruktionen werden im Allgemeinen für die Stromerzeugung und den Antrieb von Wetterinstrumenten verwendet. Sie sind besonders effektiv, da die gesamte windtragende Oberfläche der Laufräder tendenziell größer ist als bei herkömmlichen Propellerkonstruktionen. Der Hauptvorteil dieses Designs besteht jedoch darin, dass es unidirektional ist und nicht ständig im Wind sein muss.