De Onderdelen van een Windmolen
Altijd al willen weten hoe een windmolen echt werkt? Wij zijn aan de slag gegaan en bespreken alle onderdelen met illustraties en voorbeelden. Een windmolen kent vele onderdelen, in onderstaande opsomming behandelen wij alle onderdelen van de windmolen.
De Fundering van de Windmolen
De kracht van de wind op de constructie zorgt ervoor dat een windmolen een zeer sterke fundering nodig heeft. Ook is een windmolen vaak hoog en zwaar, om dit met de fundering goed op te lossen wordt er veelal gebruikt gemaakt van een aantal heipalen en gewapend beton. Bij zeer grote windmolens komt er op het vlak van fundering veel kijken.
De Fundering van een Windmolen
De Mast / Toren
Waar de eerste masten van windmolens van hout waren zijn de nieuwere windmolen masten veelal van staal en andere metalen. De masten worden ook hoger en hoger, in de haven van Rotterdam komt de hoogste windmolen te staan, deze mast wordt meer dan 150 meter hoog. Gemiddeld voor grote windmolens spreek je over een hoogte van 55 tot 120 meter. De diameter van zo’n toren is 2 tot 8 meter.
Mast van een Windmolen
De Gondel (Nacelle)
Eigenlijk is de gondel van de windmolen het belangrijkste onderdeel, hier komt alles samen. Bovenop de mast zit de gondel haaks bevestigd op de mast. De Gondel bevat de aandrijfas, een tandwielkast, een generator, een transformator en een kruimotor. Als je er technisch naar kijkt wordt in de gondel de energie die door de wind overgedragen op de rotorbladen / wieken: omgezet naar elektriciteit. Een gondel is bij een grote windmolen zo groot als een woonkamer.
Nacelle Gondel [ Bron: Vrije Universiteit Brussel ]
De Aandrijfas
Er zijn twee soorten windmolens de windmolen met een verticale aandrijfas en molens met een horizontale aandrijfas. In vrijwel alle recentere windmolens wordt echter gebruik gemaakt van een horizontale aandrijfas. Een aandrijf wordt ook wel een hoofdas genoemd. In Nederland zijn er enkele partijen die gespecialieers zijn in aandrijfassen.
Aandrijfas windmolen [ Bron: BGS Gear Services ]
De Tandwielkast
De tandwielkast zet de trage draaibeweging van de rotor om in een snellere beweging. De tandwielkast wordt gebruikt als een soort van versnellingsbak, de rotatiesnelheid van de windmolen wordt hierdoor vergroot. Tandwielkasten zijn vaak kwetsbare onderdelen van windmolens en hierdoor worden er steeds vaker direct aangedreven. Een partij die in Nederland expert is op het gebied van tandwielkasten is tandwielkast.nl.
Een tandwielkast [ Bron: Tanswielkast.nl ]
Windmolen Transformator
Een transformator zet de door de generator verkregen laagspanning om in hoogspanning. Voor windparken op zee zijn deze transformators geen kleine jongens meer.
Transformator van een windpark op zee
Pitch Motoren / Pitchregeling
De Pitch Motoren dienen voor het draaien van de wieken. Zo profiteert de windturbine van veranderingen in windsnelheid en windrichting. Dit zijn vaak opvallende onderdelen binnen een gondel aangezien er aardig wat kracht nodig is om een windmolen te laten draaien. In het Engels heet dit een ‘Crumb Engine’. Op het vlak van pitch systemen is vele ontwikkeling gaande. Het Nederlandse bedrijf Moog loopt op dit vlak de markt vooruit.
Het Pitch Systeem 3 van Moog
De Generator
De Generator zet de draaiende beweging om in elektriciteit. Je kan het zien als een grote dynamo die de draaiende beweging van de rotor omzet in elektriciteit. Dit gebeurt door middel van Magneten. Generatoren werken op verschillende manieren, als windmolens gebruik maken van het ‘direct drive’ principe dan wordt de generator direct aangedreven door de rotoras. ( zie plaatje onder kruimotor )
Controller Windmolen
Meestal begint een windturbine te draaien bij een wind van 12 kilometer per uur. Bij winden boven de 90 kilometer per uur wordt de windmolen stilgezet. Dit wordt gedaan doordat de windmeter op de top van de windmolen aangeeft bij de controller dat de windsnelheid te hoog is. Vervolgens zet de controller de windturbine uit. In noodgevallen / bij heel veel wind kan een rem op de rotor de windturbine laten stoppen. Een controller wordt ook wel een hoofdcontroller genoemd. ( zie plaatje onder kruimotor )
De Kruimotor
De Kruimotor dient voor het draaien van de gondel in functie van de windrichting. Dit gebeurt veelal op basis van een windvaan boven op de molen.
Bron: LagerWey Wind, In het paars de Kruimotoren, de Generator zit rechts, de Controller zit achter de ladder.
De Rotor
Rotorbladen vangen de wind op. De rotor is het totaal: Alle rotorbladen bij elkaar. De rotorbladen zijn verstelbaar op basis van de sterkte van de wind en dus signalen van de controller. De bewegingsenergie wordt door de rotor omgezet in een draaiende beweging van de as. Rotorbladen worden ook wel wieken genoemd.
Rotor Windmolen
