De allereerste windmolens werden al heel lang geledenuitgevonden. In China had men al windmolens rond het jaar200 na Christus. Deze oude Chinese molens draaiden op eenbijzondere manier: ze hadden een staande as in plaats van eenliggende, zoals we die nu vaak zien. Dit was een slimme manierom de wind optimaal te benutten!
In Perzië, het gebied dat nu Iran is, bestonden er ook alwindmolens in de 7de eeuw (dat is ongeveer 1400 jaar geleden). Deze molens waren bijzonder omdat ze vaak gebouwd werdenin de vorm van een toren, met wieken die de wind konden vangen. De oudste Perzische windmolen die we kennen, isbijna 1400 jaar oud en deze draaide ook met een staande as.
In Europa duurde het wat langer voordat windmolens populair werden. De allereerste Nederlandse windmolen die we kennen, stond in Zeeuws-Vlaanderen in het jaar 1221. Deze molen werd gebruikt om water uit de polders te pompen, zodat land dat vroeger onder water stond, droog kon worden. In de middeleeuwen werden windmolens steeds vaker gebruikt om graan te malen. Een windmolen kon in één dag net zoveel graan malen als een boer in een week met de hand zou kunnen! In de 19de eeuw werden windmolens steeds groter en efficiënter. Windmolens waren overal belangrijk voor de economie en het dagelijks leven van de mensen.
Tegenwoordig zien we steeds vaker moderne windmolens, die we windturbines noemen. Deze grote molens met hun lange wieken worden gebruikt om elektriciteit op te wekken. Ze zijn heel belangrijk geworden voor het maken van schone energie, die we nodig hebben om de aarde te beschermen tegen vervuiling. Wist je dat sommige windturbines wel 200 meter hoog kunnen zijn?
2.1.2 Een kijkje binnenin de windturbine
De werking van een windturbine is vrij simpel: door de wind gaan de rotorbladen van een windmolen draaien en deze beweging wordt omgezet in stroom. Een windmolen bestaat in principe uit drie grote onderdelen:
De rotorbladen van de windturbine
Een windmolen vangt wind op met de rotorbladen (1). De rotor volgt de richting van de wind, waardoor groene stroom, ofwel windenergie, wordt opgewekt wordt. De rotorbladen zijn verstelbaar en kunnen aangepast worden op de sterkte van de wind.
De gondel van de windturbine
De rotor (1) zit vast aan de gondel (2). De rotor drijft de rotatie-as (3) aan en in de generator (4) wordt - met behulp van magneten - wisselstroom geproduceerd.
In de tandwielkast (5) wordt de lage rotatiesnelheid vervolgens omgezet in een hoge snelheid. Dit is nodig om elektriciteit op te kunnen wekken.
De mast van de windturbine
De generator (4) is aangesloten op een transformator, die ervoor zorgt dat de opgewekte laagspanning wordt omgezet in hoogspanning.
De energie die een windmolen opwekt, wordt via kabels in de mast (6) getransporteerd naar het elektriciteitsnet.
Veiligheidssysteem
Een windmolen is uitgerust met een controller (7) en een rem (8) om de veiligheid te waarborgen. De beginsnelheid van een windmolen is ongeveer 12 kilometer per uur en de controller meet de snelheid van de wind. Als het te hard waait - zo’n 90 kilometer per uur - stopt de windmolen met draaien vanwege de veiligheid.
De meeste moderne windmolens hebben een vermogen van 3 megawatt. Een windmolen met dit vermogen kan ruim 6,5 miljoen kWh groene stroom produceren per jaar! Genoeg om ongeveer tweeduizend huishoudens het hele jaar te voorzien van windenergie.
Hoeveel energie een windmolen exact levert, hangt van meerdere factoren af:
De hoogte van de windturbine
Op grote hoogte waait het harder. Hoe hoger de windmolen, hoe meer wind opgevangen kan worden en dus meer elektriciteit opgewekt kan worden.
De lengte van de rotorbladen
Hoe langer het rotorblad, hoe meer wind opgevangen kan worden en dus ook hoe meer windenergie geproduceerd kan worden.
De tijd dat een windmolen draait
Te veel of te weinig wind zorgt ervoor dat een windmolen niet draait. De hoeveelheid windenergie is dus weersafhankelijk.
De locatie van de windmolen
Dichter bij zee waait het harder dan in het binnenland. De locatie van de windmolen is dus ook erg belangrijk.
Windmolens wekken groene energie op en dus is het beter voor het milieu dan wanneer energie opgewekt wordt uit fossiele brandstoffen. Energie van een windmolen heeft zeker voordelen, maar ook enkele nadelen.
Voordelen windmolens
Windenergie raakt niet op.
Weinig CO2-uitstoot, dus milieuvriendelijk.
Nederland is koploper in de technologie, wat het interessant maakt in de exportsector.
Nadelen windmolens
Windenergie zelf is niet duur, het plaatsen van windmolens wel.
De opbrengst van windmolens is afhankelijk van het weer.
Windmolens kunnen geluidshinder veroorzaken.