Turbin baling-baling termasuk dalam kelompok mesin yang mengubah energi aliran fluida atau gas menjadi gerak rotasi. Seperti yang ditunjukkan oleh uraian ini, mesin-mesin ini terbagi dalam dua kategori dasar: turbin baling-baling angin atau air. Gaya rotasi yang dihasilkan mesin ini paling sering digunakan untuk menghasilkan tenaga listrik dan, pada tingkat lebih rendah, menghasilkan kerja mekanis. Contoh umum dari varian kerja mekanis dari turbin baling-baling adalah kincir angin dan beberapa jenis kincir air. Karena sifat sumber daya turbin baling-baling yang berlimpah, terbarukan, dan murah, ini adalah salah satu metode produksi energi yang paling hemat biaya dan ramah lingkungan yang pernah dibuat.
Turbin baling-baling menerapkan teori baling-baling konvensional secara terbalik untuk memanfaatkan energi kinetik laten dalam aliran gas dan fluida. Baling-baling terdiri dari poros tengah dengan minimal dua baling-baling berbentuk airfoil atau baling-baling yang menempel padanya. Ini umumnya diputar oleh sumber energi eksternal untuk menghasilkan daya dorong dengan mendorong atau memindahkan udara atau cairan di atas bilah. Dalam turbin baling-baling, prinsip ini dibalik; aliran atau udara atau cairan menggantikan bilah yang menyebabkan bilah memutar poros.
Turbin angin digunakan secara luas di seluruh dunia untuk memanfaatkan tenaga angin untuk menghasilkan listrik, menjalankan pabrik, atau memompa air. Turbin baling-baling yang digerakkan oleh angin dapat memiliki desain sumbu horizontal atau vertikal. Varian yang paling mudah dikenali adalah turbin sumbu horizontal yang mencakup kincir angin tradisional dan generator angin dengan baling-baling tipe pesawat. Sama efektifnya adalah generasi terbaru dari desain sumbu vertikal yang menampilkan baling-baling datar atau melengkung yang menggerakkan poros vertikal. Ini termasuk baling-baling melengkung Savonius, baling-baling datar Giromill, dan tipe “pengocok telur” Darrieus yang khas.
Turbin horizontal yang lebih tua membutuhkan kepala turbin untuk dijaga agar tetap berubah menjadi angin setiap saat. Dalam kasus contoh yang lebih kecil, kemudi gaya baling-baling cuaca sederhana memutar kepala turbin yang berputar. Turbin yang lebih besar menggunakan sistem sensor angin dan motor servo untuk menjaga agar baling-baling berubah menjadi angin. Sebagian besar desain turbin baling-baling yang digerakkan angin menggunakan gearbox untuk menggerakkan generator atau engkol pompa pada kecepatan yang benar.
Turbin baling-baling yang digerakkan air umumnya dikaitkan dengan pembangkit listrik tenaga air yang besar meskipun ada beberapa aplikasi industri dan pertanian yang lebih kecil. Turbin ini berfungsi dengan cara yang sama seperti saudara kandungnya yang digerakkan oleh angin meskipun desain dasarnya berbeda secara substansial. Mesin ini umumnya jauh lebih besar dan memiliki desain bilah yang biasanya lebih pendek daripada varian yang digerakkan oleh angin. Yang paling umum dari turbin air yang lebih besar didorong adalah turbin Kaplan. Turbin Kaplan memiliki head rendah, aliran tinggi, unit reaksi yang digunakan di sebagian besar instalasi hidro-listrik besar.
Varian Kaplan memiliki bilah yang dapat disesuaikan dengan pitch yang mengarah ke tingkat efisiensi yang biasanya lebih dari 90 persen dalam berbagai tingkat ketinggian air dan kondisi aliran. Sebagian besar efisiensi dicapai dengan jalur aliran air yang dirancang dengan hati-hati yang menyebabkan fluida keluar melambat. Perlambatan ini menyebabkan transfer jumlah maksimum energi kinetik ke mekanisme baling-baling. Turbin Kaplan dapat menghasilkan output daya 100 megawatt (100,000,000 watt) atau lebih.
Turbin baling-baling memanfaatkan sumber daya yang terbarukan dan gratis atau sangat murah jika dibandingkan dengan pilihan bahan bakar fosil. Kemajuan teknologi yang digunakan dalam perangkat ini terus memperluas batas efisiensi dan kapasitasnya, dan dapat menjadi pengganti yang layak untuk bahan bakar konvensional dalam waktu dekat. Teknologi turbin baling-baling juga semakin mudah diakses yang semakin meningkatkan perannya dalam skenario pasokan energi yang lebih bersih dan ramah lingkungan.