Los molinos de viento funcionan con sus velas . Las velas se encuentran en diferentes formas, desde velas comunes primitivas hasta velas patentadas avanzadas.
La vela de foque se encuentra en los países mediterráneos y consiste en un simple triángulo de tela enrollado alrededor de un mástil. Es necesario detener el molino 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 sencilla de vela. En los molinos medievales , la tela para velas se enrollaba dentro y fuera de una disposición de velas en forma de escalera. Las velas medievales se podían construir con o sin barras exteriores. Las aspas de los molinos posmedievales tienen una estructura de celosía sobre la que se extiende la lona. Hay varios "arrecifes" para la diferente extensión de las velas; estos son toda vela , punta de daga , punta de espada y primer arrecife . Es necesario detener el molino para ajustar el rizo de la vela. [1]
Las velas de resorte fueron inventadas por el fabricante de molinos escocés Andrew Meikle en 1772. La vela está dividida en varias bahías, cada una con varias contraventanas. Todas las contraventanas están unidas entre sí mediante 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 rizo de la vela. [1]
Las velas enrollables fueron inventadas por Stephen Hooper en 1789. Al igual que con las velas de resorte, la vela está dividida en varios tramos, cada uno con varios mástiles envueltos en tela. La tela se extiende o retrae mediante un sistema de varilla y palanca, y se conecta con una barra de persiana en cada vela. El ajuste de la vela enrollable se puede realizar sin detener el molino. Este tipo de vela era popular en Yorkshire , aunque el único molino que queda con velas enrollables intactas es el molino de viento Ballycopeland en Irlanda del Norte .
Las velas patentadas fueron inventadas por William Cubitt en 1807. Combinan las contraventanas de la vela de resorte con el ajuste automático de la vela enrollable. Su construcción es similar a la de la vela de resorte. El ajuste de las velas patentadas se puede realizar sin detener el molino. [1]
En 1860, el constructor inglés Catchpole instaló un freno de aire automático en los extremos de las velas patentadas. Se trataba de contraventanas longitudinales en la punta de cada vela, que se abrían si el viento era demasiado fuerte, ralentizando así la vela. [1]
Las velas de patente con resorte tienen un resorte para permitir que cada vela se ajuste individualmente, y el sistema de vela de patente permite ajustar todas las velas sin detener el molino. El sistema no era común.
En los Países Bajos predomina la vela común. Durante los siglos XIX y XX, los fabricantes de molinos holandeses desarrollaron la vela del molino de viento para hacerlo más eficiente aerodinámicamente y facilitar su operación en un esfuerzo por mantener el molino de viento tradicional económicamente viable en competencia con las fábricas y las estaciones de bombeo eléctricas.
El constructor holandés AJ Dekker mejoró la eficiencia de la vela común. A la culata se le da forma de perfil aerodinámico cubriéndola completamente con placas de acero galvanizado. Las velas deskerizadas proporcionan suficiente superficie para poder hacer funcionar el molino sin que la lona se extienda si el viento es lo suficientemente fuerte. Al igual que ocurre con la vela común, no son ajustables excepto agregando más tela para velas. Algunas desventajas del sistema Dekker llevaron al ingeniero Van Bussel de Weert a inventar un sistema similar, aunque con un perfil aerodinámico más redondeado que reemplazaba las tablas principales y no cubría la culata en sí. [1] [2]
Inventadas por el fabricante de molinos holandés Ten Have [3] de Vorden , las velas Ten Have tienen un pequeño número de contraventanas longitudinales anchas, que funcionan mediante pesos centrífugos y, a menudo, también mediante el molinero en la cola del molino, de forma similar a las velas patentadas. [2] De esta manera se puede ajustar la vela sin detener el molino. El borde de ataque suele simplificarse mediante el sistema Van Bussel. Las contraventanas Ten Have normalmente solo se usan en un material, ya que las contraventanas Ten Have anchas abiertas en un material vertical dejarían este material vulnerable a los vientos laterales durante una tormenta. Las velas Beckers son una alternativa a las velas Ten Have. Sólo dos fábricas en los Países Bajos estaban equipadas con ellos. [4]
El sistema Fok, inventado por el ingeniero PL Fauël, se inspiró en el foque de un velero ('fok' es la palabra holandesa para foque). En este diseño las tablas de proa se sustituyen por un perfil redondeado de listones de madera en forma de trinquete dejando una pequeña ranura entre este perfil y la culata. [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 a velocidades del viento variables tiende a dificultar que el molino funcione a un ritmo constante. Por este motivo, suele estar 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, junto con un freno de aire de longitud completa en el borde de fuga, formando juntos un perfil aerodinámico. El aerofreno se abre mediante pesas centrífugas en las velas, pero también puede ser accionado por el molinero de forma similar al sistema patentado. Al abrir el aerofreno se 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 muy 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 aserraderos tienen un sistema de contraventanas longitudinales que se extienden a lo largo 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 velas utilizaban el sistema de patentes, lo que permitía realizar ajustes sin detener el molino. Un ejemplo de molino con velas anulares estaba en Feltwell , Norfolk . [9] Se sabe que existieron otros en Haverhill , Suffolk , [10] Boxford , Suffolk y Roxwell , Essex . [11] Las velas 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 se puede utilizar como medio de comunicación para mostrar alegría o duelo. El molinero suele utilizar estas posiciones de vela para mostrar, por ejemplo, un nacimiento, matrimonio o muerte dentro de su familia o círculo de amigos, pero ocasionalmente también se pueden utilizar para mostrar luto en eventos 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]
Las velas son conocidas coloquialmente como barrenderos en Kent y Sussex , principalmente debido al movimiento físico que realizan y también a que su construcción no involucra necesariamente tela para velas o lona. De ahí que las velas patentadas se denominen barridos patentados .
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