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¿Cómo funciona un molino de viento?

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El molino se considera la primera fábrica de la historia, ya que tiene los mismos elementos: un edificio, una fuente de energía, la maquinaria y los operadores, teniendo como resultado la salida de un producto.

El uso original del molino de viento era el molido de cereales, especialmente el del trigo. Con el tiempo se diversificaron las maneras de aprovechar el viento por medio del mismo mecanismo y se denominó molino de viento a todo aparato movido por la fuerza del viento, sin importar su tarea.

Mecanismos de funcionamiento del molino de viento

En general, el molino de viento funciona cuando el viento mueve las aspas, haciendo girar un eje central que está conectado a un mecanismo adaptado para la tarea específica que realiza, sea una piedra para moler, un pistón para bombear agua o cortar madera, o una turbina para generar electricidad.

Artículo relacionado: Los diversos usos del molino de viento y cómo funcionan

Para entender cómo funcionan los diferentes tipos de molino de viento, es necesario diferenciar entre los molinos de eje vertical y horizontal:

Molinos de eje vertical

Imágen cortesía Cuxmay.

Originalmente, estos molinos se utilizaron principalmente para la molienda de granos; hoy en día el diseño se ha modificado para generar electricidad.

Los antiguos molinos tenían solamente 3 aspas o paletas a lo largo de un eje principal que iba directamente al centro de una piedra en el fondo del molino; ésta hacía a su vez la trituración de granos. El diseño de los molinos de eje vertical modernos es muy variado, ya que actualmente su función principal es generar energía eléctrica por medio de una turbina; esta función permite más flexibilidad de diseño porque el eje central ya no está conectado directamente a una piedra enorme y pesada.

Estos molinos no ocupan estar direccionados hacia el viento, ya que en cualquier dirección que el viento corra, mueve las aspas.

Molinos de eje horizontal

La foto pertenece al dominio público.

Es el molino clásico que uno visualiza al escuchar el término "molino de viento". Sin embargo, el molino original es el de eje vertical, y la posición del eje se modificó para permitir la extracción de agua del subsuelo.

Originalmente el molino de eje horizontal tenía 4 grandes aspas o paletas en forma de cruz acopladas a un eje, llegaban a medir 11.5 metros de largo y estaban compuestas de un esqueleto de madera forrado de lona. Las aspas se posicionaban con un ángulo relativo a la dirección del viento y al soplar el viento éstas lo embolsaban y las hacía girar. Se cree que esta idea surgió de las velas de los barcos.

Actualmente las grandes aspas de madera se han sustituido por material liviano como chapa de acero; ahora en vez de 4 pueden ser mucho más paletas que forman una rueda. La base en la que están montadas tiene una cola de orientación que sirve para que pueda girar a 2.5 veces más rápido que la velocidad del viento, resultando en un mejor aprovechamiento de la energía del viento.

Los primero molinos que se construyeron eran estáticos, así que se trataban de construir de manera que el viento les pegara de frente. Sin embargo, el viento suele ser impredecible y por eso se desarrollaron molinos movibles. Primero se hizo el “molino de poste”; fue llamado así porque toda la estructura giraba en un poste que estaba como eje central para mover el molino completo en dirección del viento. Posteriormente se hizo el “molino de torre”; este molino tenía la base estacionaria y se movían solamente la tapa y el eje de las aspas.

Actualmente el molino de eje horizontal también se utiliza para generar electricidad por medio de una turbina; sigue siendo el molino de viento típico ya que es el diseño más común para aerogeneradores en los parques eólicos.

Diferencias entre el molino de viento de eje vertical y horizontal.

El molino de eje horizontal tiene un sistema de engranes que da libertad de movimiento al eje vertical y permite que realice tareas como bombear agua por medio de un pistón.

Como el molino de eje vertical carece de este sistema de engranes, el eje central está conectado directamente a las aspas y sólamente puede realizar el mismo movimiento circular en la base como en las aspas. Esto sirve para moler granos y generar electricidad, pero no es capaz de subir y bajar, una función necesaria para bombear agua y cortar madera.

Una desventaja de los molinos de eje horizontal es que las aspas siempre deben de estar de frente al viento; los molinos de eje vertical no tienen esa limitación.

¿Cómo se mueve el molino?

Los molinos de viento se mueven mediante dos procedimientos:

  • Arrastre: Los molinos comunes de muchas aspas funcionan por medio del arrastre; la función del viento es golpear las aspas para hacerlas girar, debido a la posición relativa de las aspas.
  • Elevación: Los aerogeneradores de pocas aspas funcionan por medio de la elevación; la forma de las aspas hace posible que las corrientes de aire las muevan de un modo parecido al de las alas de un avión. Normalmente estos molinos son bastante altos; por la elevación que tienen, captan corrientes de aire más fuertes y por lo tanto son más eficientes.

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