Наиболее важными характеристиками ветродвигателя являются развиваемая мощность N, рабочий момент М, начальный момент М0, коэффициент использования энергии ветра быстроходность Z и коэффициент полезного действия агрегата.
Величина коэффициента использования энергии ветра прежде всего зависит от типа ветродвигателя, формы его крыльев и качества их изготовления.
Для лучших быстроходных ветродвигателей, имеющих крылья обтекаемого аэродинамического профиля. Это означает, что ветроколеса таких двигателей могут полезно использовать, т. е. превращать в механическую работу, 42—46% энергии, которой обладает ветровой поток, проходящий через ветроколесо. Для тихоходных ветродвигателей значения могут быть в пределах 0,27—0,33. Крыльчатые двигатели делятся на быстроходные (малолопастные) с числом лопастей до 4 и тихоходные (многолопастные), имеющие от 4 до 24 лопастей, а в некоторых случаях и больше.
Чем меньше число лопастей, тем при прочих равных условиях ветроколесо имеет большее число оборотов. Вот почему малолопастные ветродвигатели называются быстроходными. Быстроходность является одним из значительных преимуществ этих ветродвигателей, так как делает более простой передачу мощности к таким быстроходным машинам, как, например, электрический генератор. Кроме того, быстроходные ветродвигатели обычно легче тихоходных, и, как указывалось выше, имеют более высокий коэффициент использования энергии ветра. Однако у них имеется и недостаток, заключающийся в том, что их начальный момент трогания, т. е. вращающий момент, развиваемый на неподвижном ветроколесе, при одинаковых диаметрах ветроколес и скорости ветра в несколько раз меньше, чем у тихоходных ветродвигателей.
Наибольший коэффициент использования энергии ветра колесо имеет лишь при определенной быстроходности, т. е. для каждой скорости ветра имеется одно единственное число оборотов, при котором получают наибольшее значение коэффициента. При одинаковой скорости ветра тихоходное ветроколесо имеет в несколько раз больший момент, чем быстроходное, и, следовательно, будет начинать работать в случае одинаковой нагрузки при меньших скоростях ветра, что очень важно для эксплуатации, так как увеличивается продолжительность работы ветродвигателя.
Механический коэффициент полезного действия (к. п. д.) ветродвигателя механического, обозначаемый греческой буквой «эта», показывает, какую часть мощности, развиваемой ветроколесом, можно полезно использовать для работы насоса, генератора или другой машины. Он как бы отражает механическое (конструктивное) совершенство машины, точность ее изготовления. Обычно механический к. п. д. ветродвигателей составляет 0,75—0,85.
Если механический к.п.д. умножить на коэффициент полезного действия насоса (генератора), то получают общий к. п. д. агрегата. При оптимальных режимах работы наибольшее значение общего к.п.д. насосных установок составляет 0,4—0,5, а. у ветроэлектрических агрегатов доходит до 0,65—0,75.
