Los molinos de viento funcionan con aspas , que se encuentran en distintas formas, desde las primitivas aspas comunes hasta las aspas patentadas más avanzadas.
La vela de foque se encuentra en los países mediterráneos y consiste en un simple triángulo de tela enrollado alrededor de un mástil. El molino debe detenerse para ajustar el rizo de la vela. Aunque es poco común en el Reino Unido, se sabe que al menos dos molinos de viento tenían velas de foque (St Mary's, Isle of Scilly y Cann Mills, Melbury Abbas).
La vela común es la forma más simple de vela. En los molinos medievales , la tela de la vela se enrollaba dentro y fuera de una disposición de velas tipo escalera. Las velas medievales podían construirse con o sin barras exteriores. Las velas de molino postmedievales tienen un marco de celosía sobre el que se extiende la tela de la vela. Hay varios "rizos" para la diferente extensión de las velas; estos son vela completa , punta de daga , punta de espada y primer rizo . El molino debe detenerse para ajustar el rizo de la vela. [1]
Las velas de muelle fueron inventadas por el fabricante de molinos escocés Andrew Meikle en 1772. La vela está dividida en una serie de compartimentos, cada uno con una serie de contraventanas. Todas las contraventanas están unidas entre sí por una barra de contraventanas, y la fuerza necesaria para que el viento abra las contraventanas se ajusta mediante un resorte independiente en cada vela. Aunque su funcionamiento es automático, el molino debe detenerse para ajustar el rizado de la vela. [1]
Las velas de rizo enrollable fueron inventadas por Stephen Hooper en 1789. Al igual que las velas de muelle, la vela se divide en una serie de tramos, cada uno con una serie de mástiles con tela enrollada alrededor de ellos. La tela se extiende o se retrae mediante un sistema de varilla y palanca, y se conecta con una barra de obturación en cada vela. El ajuste de la vela de rizo enrollable se puede realizar sin detener el molino. Este tipo de vela era popular en Yorkshire , aunque el único molino restante con velas de rizo enrollable intactas es el molino de viento de Ballycopeland en Irlanda del Norte .
Las velas de patente fueron inventadas por William Cubitt en 1807. Combinan las persianas de la vela de resorte con el ajuste automático de la vela de rizos enrollable. Su construcción es similar a la de la vela de resorte. El ajuste de las velas de patente se puede realizar sin detener el molino. [1]
En 1860, el mecánico de molinos inglés Catchpole instaló un freno de aire automático en los extremos de las velas de los barcos. Se trataba de unas contraventanas longitudinales en la punta de cada vela que se abrían si el viento era demasiado fuerte, lo que ralentizaba la velocidad de la vela. [1]
Las velas de muelle tienen un muelle que permite ajustar cada vela individualmente, y el sistema de velas de muelle permite ajustar todas las velas sin detener el molino. Este sistema no era muy común.
En los Países Bajos predomina la vela común. Durante los siglos XIX y XX, los fabricantes de molinos holandeses desarrollaron la vela de molino de viento para que fuera más eficiente aerodinámicamente y su funcionamiento fuera más sencillo, en un esfuerzo por mantener la viabilidad económica del molino de viento tradicional en competencia con las fábricas y las estaciones de bombeo eléctricas.
El fabricante de molinos holandés AJ Dekker mejoró la eficiencia de la vela común. La masa adquiere forma de perfil aerodinámico cubriéndola completamente con placas de acero galvanizado. Las velas dekkerizadas proporcionan suficiente superficie para poder hacer funcionar el molino sin extender la lona si el viento es lo suficientemente fuerte. Al igual que con la vela común, no se pueden ajustar excepto añadiendo más lona. Algunas desventajas del sistema Dekker llevaron al fabricante de molinos Van Bussel de Weert a inventar un sistema similar, aunque con un perfil aerodinámico más redondeado que reemplaza las tablas principales y no cubre la masa en sí. [1] [2]
Las aspas Ten Have, inventadas por el fabricante de molinos holandés Ten Have [3] de Vorden , tienen un pequeño número de obturadores longitudinales anchos, que funcionan mediante pesos centrífugos y, a menudo, también mediante el molinero en la cola del molino, de forma similar a las aspas patentadas. [2] De esta manera, la aspa se puede ajustar sin detener el molino. El borde de ataque suele estar aerodinámico mediante el sistema Van Bussel. Las aspas Ten Have normalmente se utilizan solo en una culata, ya que las amplias aspas Ten Have abiertas en una culata vertical dejarían a esta culata vulnerable a los vientos laterales durante una tormenta. Las aspas Beckers son una alternativa a las aspas Ten Have. Solo dos molinos en los Países Bajos estaban equipados con ellas. [4]
El sistema Fok, inventado por el ingeniero PL Fauël, se inspiró en el foque de los barcos de vela (fok es la palabra holandesa para foque). En este diseño, las tablas de ataque se sustituyen por un perfil redondeado de listones de madera en forma de vela de proa, dejando una pequeña ranura entre este perfil y la mecha. [5] Su principio de funcionamiento se puede comparar con una ranura en el borde de ataque del ala de un avión. Permite que el molino funcione con una velocidad del viento más baja [6], pero con velocidades del viento variables tiende a dificultar que el molino funcione a un ritmo constante. Por este motivo, a menudo está equipado con frenos de aire que funcionan por fuerza centrífuga. [2] El sistema Fauël se utiliza además de las velas comunes ( ver foto ).
El sistema Bilau utiliza velas con una cubierta aerodinámica de la culata, acopladas con un freno de aire de longitud completa en el borde de salida, formando juntos un perfil aerodinámico. El freno de aire se abre mediante pesos centrífugos en las velas, pero también puede ser operado por el molinero de manera similar al sistema patentado. Al abrirse, el freno de aire altera la forma del perfil aerodinámico, lo que ralentiza el molino. [2] Fue inventado por el ingeniero aeronáutico alemán Kurt Bilau a principios del siglo XX y se hizo bastante popular en Alemania, donde se instaló en más de 140 molinos. [7] Un fabricante de molinos llamado Van Riet de Goes inventó un sistema similar en el que el borde de ataque y el freno de aire juntos forman un perfil aerodinámico más completo. [1] [2]
En Francia, algunos molinos tienen un sistema de persianas longitudinales que recorren toda la longitud de la vela. El sistema, inventado en 1842, se llama Ailes Berton , en conmemoración de su inventor, Pierre-Théophile Berton. [8] Estas velas se pueden ajustar sin detener el molino.
Algunos molinos tenían aspas anulares, que formaban un círculo. Estas aspas utilizaban el sistema patentado, que permitía realizar ajustes sin detener el molino. Un ejemplo de un molino con aspas anulares se encontraba en Feltwell , Norfolk . [9] Se sabe que existían otros en Haverhill , Suffolk , [10] Boxford , Suffolk y Roxwell , Essex . [11] Las aspas anulares también se emplearon en grandes motores eólicos, como el motor Titt en Crux Easton , Hampshire .
En los Países Bajos, la posición de las velas puede utilizarse como medio de comunicación para mostrar alegría o luto. Estas posiciones de las velas las utiliza generalmente el molinero para indicar, por ejemplo, un nacimiento, un matrimonio o una muerte en su familia o en su círculo de amigos, pero en ocasiones también pueden utilizarse para mostrar luto en acontecimientos nacionales, por ejemplo, la muerte del príncipe Friso y durante el día de luto nacional por las víctimas del vuelo 17 de Malaysia Airlines . [12]
En Kent y Sussex , las velas se conocen coloquialmente como sweeps , principalmente debido al movimiento físico que realizan y también a que su construcción no implica necesariamente tela o lona. Por lo tanto, las velas patentadas se denominan sweeps patentados .
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