La tipica configurazione di un aerogeneratore ad asse orizzontale è schematizzata nella figura; il sostegno porta alla sua sommità la gondola o navicella, costituita da un basamento o da un involucro esterno; nella gondola sono contenuti l' albero di trasmissione lento , il moltiplicatore di giri , l' albero veloce , il generatore elettrico e i dispositivi ausiliari .

All'estremità dell'albero lento e all'esterno della gondola è fissato il rotore, costituito da un mozzo, sul quale sono montate le pale (1, 2 o 3 con un diametro da 10 a 40 m per macchine di media taglia). Il rotore può essere posto sia sopravvento che sottovento rispetto al sostegno.

La gondola è in grado di ruotare rispetto al sostegno allo scopo di mantenere l'asse della macchina sempre parallelo alla direzione del vento ed è per questo che l'aerogeneratore viene definito "orizzontale". Opportuni cavi convogliano al suolo l'energia elettrica prodotta e trasmettono i segnali necessari per il funzionamento.


 


La forma delle pale è disegnata in modo che il flusso dell'aria che le investe azioni il rotore. Dal rotore, l'energia cinetica del vento viene trasmessa a un generatore di corrente collegato ai sistemi di controllo e trasformazione tali da regolare la produzione di elettricità e l'eventuale allacciamento in rete. L'aerogeneratore opera a seconda della forza del vento; al di sotto di una certa velocità la macchina è incapace di partire; perché ci sia l'avviamento è necessario che la velocità raggiunga una soglia minima di inserimento, diversa da macchina a macchina (circa 4-5 m/s).

Durante il funzionamento la velocità del vento "nominale" è la minima velocità del vento che permette alla macchina di fornire la potenza di progetto (10-12 m/s per qualche centinaia di kW per macchine di media taglia). Ad elevate velocità (20-25 m/s) l'aerogeneratore viene posto fuori servizio per motivi di sicurezza.

L'aerogeneratore, o mulino eolico, è composto da una serie di strutture meccaniche basilari:

  • Il rotore è costituito da un mozzo (cioè una corona circolare), su cui sono fissate le pale eoliche (da 1 a 3).
    Le macchine moderne hanno generalmente 3 pale, che garantiscono più efficienza e maggiore silenziosità. Le pale sono in fibra di vetro, materiale molto simile a quello utilizzato per gli scafi nautici.
  • Collegato alle pale eoliche, si trova un moltiplicatore di giri, che trasforma la rotazione lenta delle pale in una rotazione più veloce in grado di far funzionare il generatore , il quale a sua volta trasforma l'energia meccanica in energia elettrica.
  • Un sistema di controllo , racchiuso all'interno di una navicella collegata al rotore, regola automaticamente le funzioni dell'intero sistema, assicurandone le migliori prestazioni e garantendone la sicurezza, ad esempio attraverso il blocco dell'aerogeneratore in caso di malfunzionamento e di eccessiva velocità del vento.
  • L'aerogeneratore è sostenuto da una torre , che per resistere alle oscillazioni è ancorata al terreno con fondamenta in cemento armato. La torre può essere a forma di traliccio, esattamente come i tralicci elettrici, oppure a forma di pilone tubolare.