MOLINO DE VIENTO DEFINICIÓN MATERIALES FUNCIONALIDAD Y COMPONENTES HISTORIA MOVIMIENTO ONDULATORIO ESQUEMAS ELECTRICIDAD ÓPTICA EL SONIDO OCTAVIO ALONSO RODRIGUEZ CASTIBLANCO 11 – 01 J.T.

DEFINICIÓN

Un molino de viento es uno de los medios mas antiguos para producir Energía Mecánica haciendo uso de la fuerza de empuje del viento, también conocida como Energía Eólica. El molino de viento aprovecha la energía eólica por medio de grandes aspas o paletas acopladas a un eje. Los tradicionales solían tener cuatro aspas en forma de cruz, las que llegaban a medir unos 11,5 metros de largo, y estaban compuestas de un esqueleto de madera recubierto por lona.   Las aspas se colocan en ángulo con respecto a la dirección de las corrientes de viento naturales, pudiendo girar en círculo aun cuando se encuentren perpendiculares a su fuente de energía. Algunas aspas eran directamente de lona, que se embolsaba con el viento. Hay quienes piensan que la idea de los molinos surgió observando las velas de los barcos. En general las aspas, sobre todo las más modernas, tienen una ligera concavidad en la cara que enfrenta al viento, la que facilita que sean impulsadas por éste. Las aspas, al girar por efecto del viento, mueven un árbol (barra, generalmente metálica) que transmite el movimiento a una rueda maestra dentada, cuyos dientes se engranan con otra rueda más pequeña llamada linterna, que gira en forma horizontal, arrastrando un grueso eje metálico cuadrado, que mueve una muela (volandera) aplastando el grano contra otra muela fija (solera).

FUNCIONALIDAD Y COMPONENTES

Una torre sirve de sostén a un Rotor con palas que Genera fuerzas aerodinámicas, similares a las producidas en las alas de los aviones, a fin de hacer girar el eje principal. El engranaje multiplicador proporciona al eje de potencia la velocidad adecuada para hacer funcionar las muelas, una bomba de agua o (tal como funciona en un molino de viento) un generador eléctrico. Los sistemas de control, el molinete en este caso, orientan el rotor en la dirección del viento, ajustan la potencia y evitan que el molino gire con excesiva velocidad. Los modelos actuales solamente han conseguido modificar la tecnología para llevar a cabo tales funciones. SOLIDEZ DEL ROTOR: Indica la relación entre el área ocupada por las palas y la barrida por ellas en un giro. En los modernos molinos de viento la solidez tiende a disminuir. El rotor con palas anchas o con gran numero de ellas propende a desviar el viento alrededor de sí mismo y deja pasar menos, en consecuencia, a través de las palas. Una solidez alta implica también un elevado par de arranque, así como una velocidad de giro baja, lo cual significa que buena parte de la energía del viento se disipa en los torbellinos formados en la estela (calor). Un rotor menos sólido, que tiene menos palas, rinde mucho más. El diámetro del tubo de corriente que intercepta el rotor, que es la porción de aire afectada, se indica con las líneas superiores e inferiores.

HISTORIA

En el siglo XIX se llegaron a construir unos 9.000 molinos en Holanda. Los primeros molinos de que habla la historia se hallaban en el Medio Oriente. Sería una suerte de grandes ruedas con paletas, parcialmente expuestas al viento y en parte a cubierto. Un viejo molino desenterrado en la meseta persa había sido construido sobre un eje vertical; ello avala la idea según la cual se desarrolló a partir de los molinos accionados por animales de carga que tiraban del extremo de un vástago que giraba alrededor del eje. La necesidad de grandes superficies para interceptar la difusa fuerza del viento obligó a construir las palas de los molinos atando o tejiendo entramados de caña. No existe un acuerdo o certeza total en cuanto al lugar donde aparecieron los primeros molinos o quien fue su inventor. Algunos estudiosos dicen que fue una idea del célebre inventor griego Herón de Alejandría allá por el siglo I antes de la era cristiana. Otros opinan que aparecieron en Persia, en el siglo VII de nuestra era. Luego, los árabes adoptaron este ingenioso dispositivo, el que fue llevado a Europa por los cruzados. Fue así como durante la Edad Media los molinos de viento alcanzaron un gran auge en Europa. Además de emplearse para el riego y moler el grano, los molinos construidos entre los siglos XV y XIX tenían otras aplicaciones, como el bombeo de agua en tierras bajo el nivel del mar, aserradores de madera, fábricas de papel, prensado de semillas para producir aceite, así como para triturar todo tipo de materiales.  En el siglo XIX se llegaron a construir unos 9.000 molinos en Holanda. El avance más importante fue la introducción del abanico de aspas, inventado en 1745, que giraba impulsado por el viento. En 1772 se introdujo el aspa con resortes.

En el siglo XIX se llegaron a construir unos 9.000 molinos en Holanda.  El avance más importante fue la introducción del abanico de aspas, inventado en 1745, que giraba impulsado por el viento. En 1772 se introdujo el aspa con resortes. Este tipo de aspa consiste en unas cerraduras de madera que se controlan de forma manual o automática, a fin de mantener una velocidad de giro constante en caso de vientos variables. Otros avances importantes han sido los frenos hidráulicos para detener el movimiento de las aspas y la utilización de aspas aerodinámicas en forma de hélice, que incrementan el rendimiento de los molinos con vientos débiles. El uso de las turbinas de viento para generar electricidad comenzó en Dinamarca a finales del siglo pasado y se ha extendido por todo el mundo. Los molinos para el bombeo de agua se emplearon a gran escala durante el asentamiento en las regiones áridas del oeste de Estados Unidos. 

ESQUEMAS DE MOLINOS DE VIENTO

ÓPTICA

La óptica es la rama de la física que estudia el comportamiento de la luz, sus características y sus manifestaciones. Abarca el estudio de la reflexión, la refracción, la interferencia, la difracción, la formación de imágenes y la interacción de la luz con materia. En el molino de viento se da la óptica por el bombillo que va conectado al motor.

EL SONIDO

El sonido en física, es cualquier fenómeno que involucre la propagación en forma de ondas elásticas, sean audibles o no, generalmente a través de un fluido u otro medio elástico que este generado el movimiento vibratorio de un cuerpo. El sonido humanamente audible consiste en ondas sonoras consistentes en oscilaciones de la presión del aire, que son convertidas en ondas mecánicas en el oído humano y percibidas por el cerebro. En el molino de viento el sonido se da por el movimiento de las palas que genera fuerzas aerodinámicas, similares a las producidas en las alas de los aviones, con fin de hacer girar el eje principal.

ELECTRICIDAD

Es un fenómeno físico cuyo origen son las cargas eléctricas y cuya energía se manifiesta en fenómenos mecánicos, térmicos, luminosos y químicos, entre otros. Se puede observa de forma natural en fenómenos atmosféricos, por ejemplo los rayos, que son descargas eléctricas producidas por la transferencia de energía entre la ionosferas y la superficie terrestre. En el molino de viento la electricidad se da en el motor, el porta pilas, las pilas etc.

MOVIMIENTO ONDULATORIO

Es un proceso por el que se propaga energía de un lugar a otro sin transferencia de materia, mediante ondas mecánicas o electromagnéticas. En cualquier punto de la trayectoria de propagación se produce un desplazamiento periódico o oscilación, alrededor de una posición de equilibrio, puede ser una oscilación de moléculas o de aire, como en el caso del sondo que viaja por la atmósfera, de moléculas de agua, como en las olas que se forman en la superficie del mar. O de porciones de una cuerda o un resorte. En el molino el movimiento ondulatorio se da en las palas por las moléculas de aire, que hace girar las palas.

MATERIALES

1 motor Cartón paja Silicona Tempera Cinta Cable de teléfono Porta pilas Bombillo Roseta Pilas