Hoe werkt een windmolen en hoe maken die grote witte pilaren aan de rand van weilanden of op zee eigenlijk groene energie? Veel mensen zien ze dagelijks, maar weten niet precies wat er binnen gebeurt. Het principe is verrassend simpel: de wind laat de wieken draaien, en deze beweging wordt omgezet in elektriciteit die uit je stopcontact kan komen. Wil je weten hoe dat precies gaat? Lees snel verder.
De kracht van de wind vangt de wieken
In Nederland waait het vaak en dat is goed nieuws voor windmolens. Het draait allemaal om de wind die tegen de lange wieken (ook wel rotorbladen genoemd) van een windmolen duwt. Die wieken zijn meestal langer dan de vleugels van een vliegtuig en kunnen soms wel bijna honderd meter lang zijn. Door hun vorm pakken ze zoveel mogelijk wind, net zoals een groot zeil op een boot. Als de wind waait, duwt de lucht tegen de wieken. Daardoor beginnen ze rond te draaien. Hoe sterker de wind blaast, hoe sneller de wieken gaan. Soms draait de molen wel honderd keer per minuut.
Van draaiende wieken naar een draaiende as
De beweging die ontstaat door de draaiende wieken wordt via een as naar het midden van de molen gebracht. Die as is een soort lange stang die recht naar binnen loopt. Hij zorgt ervoor dat de kracht van buiten naar binnen toe verplaatst wordt. In het bovenste deel van de molen, dat ook wel de gondel heet, zitten bijna alle belangrijke onderdelen goed verstopt. Hier zit ook een tandwielkast die de langzame draaiing van de wieken omzet naar een veel snellere draaiing. Dit is nodig, want hoe sneller de draaisnelheid, hoe meer stroom de dynamo kan maken.
Hoe beweging elektriciteit maakt
Het belangrijkste onderdeel in de gondel is de generator, ook dynamo genoemd. Die werkt bijna hetzelfde als een fietsdynamo. Beweging wordt omgezet in elektriciteit. In de generator zitten magneten en spoelen van draad. Als die snel langs elkaar bewegen ontstaat er spanning en gaat er stroom lopen. Zo verandert de energie van de lucht in de molen in elektrische energie. Die stroom verlaat de molen via dikke kabels en gaat naar een transformatorhuisje, waar de stroom geschikt wordt gemaakt voor het elektriciteitsnet.
Veiligheid en slimme besturing in moderne windmolens
Moderne windmolens hebben slimme systemen om ze veilig en optimaal te laten werken. Er zitten bijvoorbeeld sensoren in die precies meten hoe hard het waait. Als het te hard waait, bijvoorbeeld bij een storm, kunnen de wieken in de veilige stand worden gedraaid. Zo kan de molen stoppen met draaien. Dit voorkomt schade aan de onderdelen. Ook draaien molens automatisch met de wind mee, zodat de wieken altijd in de goede richting staan om zoveel mogelijk wind te vangen. Dit heet ‘yaw control’ en gebeurt met kleine motortjes onder in de gondel. Elk uur van de dag wordt de opbrengst van de windmolen gecontroleerd. Zo haalt iedere molen het beste uit elke windvlaag.
Windenergie is schoon en raakt niet op
Windmolens gebruiken geen olie, gas of kolen. Ze veroorzaken dus geen vervuilende rook of uitstoot. Het enige wat nodig is, is wind en een beetje onderhoud. Binnen een half jaar heeft een windturbine al zoveel groene energie gemaakt, dat de energie die gebruikt is voor het maken en plaatsen van de molen weer is terugverdiend. Windenergie is daarom goed voor het klimaat en onze toekomst. Vooral in Nederland, waar het bijna altijd waait, zijn windmolens een slimme manier om stroom te maken zonder het milieu te belasten. Samen met zonne-energie en andere schone manieren van opwekken, vervangen windmolens steeds meer de oude, vervuilende centrales.
Vragen en antwoorden over hoe werkt een windmolen
Hoeveel stroom levert een windmolen op?
Een moderne grote windmolen aan land levert vaak genoeg stroom voor ongeveer 4.000 huishoudens per jaar. Op zee kunnen windmolens zelfs nog meer energie opwekken, omdat het daar bijna altijd waait en er grotere turbines worden geplaatst.
Kan een windmolen te hard of te zacht draaien?
Als de wind te zwak is, draait een windmolen heel langzaam of zelfs helemaal niet. Bij te harde wind, bijvoorbeeld bij storm, zet het besturingssysteem de molen stil of draaien de wieken in een veilige stand. Dit voorkomt schade en ongelukken.
Wat gebeurt er als het langere tijd windstil is?
Als het een tijdlang windstil is, levert een windmolen geen of weinig stroom. Daarom wordt onze elektriciteit altijd opgewekt met meerdere bronnen, zoals zon, wind, water en soms ook gas of kolen. Zo is er altijd genoeg stroom.
Hoe lang kan een windmolen mee?
Windmolens kunnen meestal tussen de 20 en 25 jaar gebruikt worden. Ze worden regelmatig onderhouden, zodat ze veilig en goed blijven werken gedurende hun levensduur.
Waarom zijn windmolens tegenwoordig zo groot?
Grote windmolens kunnen veel meer stroom maken dan kleine. Hoe groter de wieken, hoe meer wind ze vangen. Daardoor levert één grote molen meer op dan veel kleine samen. Zo worden ze steeds slimmer en efficiënter ingezet.
