Moulins à vent. Les Européens médiévaux qui ne vivaient pas à proximité de rivières ou de ruisseaux capables de faire tourner des roues hydrauliques exploitaient le vent pour alimenter leurs moulins. Aux Pays-Bas, par exemple, l'altitude moyenne n'est que de quelques mètres au-dessus du niveau de la mer (et de nombreuses zones où les terres ont été récupérées sont en fait au niveau moyen de la mer, c'est-à-dire en dessous des niveaux des ondes de tempête). Si l'eau y est abondante, elle n'est pas adaptée à l'alimentation des moulins. Ils ont des vents réguliers venant de la mer du Nord, cependant, et le moulin à vent est devenu leur principal moyen de puissance. Les moulins à vent ont commencé à apparaître en Europe dans les années 1180 et semblent provenir d'Asie Mineure. Les premiers moulins à vent connus étaient des moulins horizontaux utilisés au milieu du Xe siècle en Anatolie, une région élevée et aride de la Turquie moderne, qui, comme les Pays-Bas, a peu de potentiel hydroélectrique, mais beaucoup de vent.
Moulins à vent horizontaux. Il existe deux types de moulins à vent, horizontaux et verticaux. Le moulin à vent horizontal peut avoir été modelé sur le moulin à eau horizontal, car les deux utilisent un seul puits vertical qui est directement relié à la meule. Le moulin à vent horizontal fonctionne un peu comme l'hélice sur le dessus d'un bonnet pour enfant ou un moulinet tourné sur le côté. Également comme une roue hydraulique horizontale, ce type d'éolienne a tendance à être de taille et de puissance modestes.
Moulins à vent verticaux. Les moulins à vent verticaux sont beaucoup plus grands et plus puissants que les moulins à vent horizontaux, et ils étaient plus courants dans toute l'Europe. Un moulin à vent vertical a plusieurs pales, ou voiles, montées sur un arbre horizontal et fixées sur une haute tour, où elles pourraient tourner dans le vent. Les voiles étaient parfois en bois, mais souvent en tissu, souvent de forme triangulaire qui était efficace pour attraper le vent. L'engrenage reliait l'essieu principal à la meule, qui était généralement placée au deuxième étage de la tour, de sorte que la farine moulue pouvait tomber à l'étage inférieur, où elle était tamisée et ensachée.
Attraper le vent. Il existe une variable dans l'énergie éolienne qui n'existe pas dans l'énergie hydraulique. Contrairement à une rivière, qui coule toujours dans le même sens, le vent peut souffler dans plusieurs directions. Dans de nombreux endroits, la direction du vent change de jour en jour et de saison en saison. Un moulin à vent horizontal peut être alimenté par des vents de n'importe quelle direction, mais un moulin vertical doit faire face directement, ou presque directement, au vent. Ainsi, les mécaniciens de chantier ont besoin d'un moyen de tourner les moulins à vent verticaux contre le vent. Déplacer un bâtiment entier était un défi pour les Européens médiévaux, et leurs tentatives de résoudre le problème ont considérablement augmenté leur facilité avec la conception de machines, en particulier dans les domaines des engrenages et des mécanismes autorégulants, ou automatisés.
Post moulins. La première solution était le moulin à poteaux, qui était utilisé par le dernier tiers du XIIe siècle. Une petite maison en bois qui contient la meule et dont les voiles sont attachées au sommet de son toit est placée au sommet d'un poteau vertical qui a deux poutres croisées attachées à sa base (un peu comme un support d'arbre de Noël à l'ancienne) et des entretoises reliant ces bois au milieu du poteau. Cette structure est enterrée dans un petit monticule pour la lester, et la maison repose sur un palier au sommet du poteau. Un long timon peut alors être utilisé pour faire tourner toute la maison sur le palier afin qu'elle soit face au vent. Les moulins à poteaux présentent plusieurs inconvénients. Il y a une limite de poids qu'un meunier peut percher en toute sécurité sur le poteau, et le pivotement constant de la structure crée une grande usure, provoquant des pannes fréquentes. Ils sont également lourds à utiliser. Les motoculteurs mesuraient parfois trente, quarante ou même cinquante pieds de long et, pour fournir suffisamment
levier pour faire tourner la maison, les meuniers utilisaient fréquemment des chevaux ou des bœufs pour tirer la barre. Alors que le moulin à poteaux était une solution efficace pour fournir de l'énergie là où les moulins à eau n'étaient pas une option, ses inconvénients ont incité les mécaniciens de chantier médiévaux à rechercher une meilleure solution.
Moulins à tourelle. Leur solution était le moulin à tourelle, qui était probablement utilisé au début du XIVe siècle. La base du moulin à tourelle est solidement construite sur le sol, et seul le sommet de sa tour tourne pour faire face au vent. Pour faire fonctionner le moulin à tourelle, des techniciens médiévaux ont inventé un engrenage rotatif à fixer là où l'essieu de la voile rencontre l'arbre d'entraînement principal, des roulements lisses pour permettre à la tourelle de tourner facilement et des mécanismes auto-agissants pour garder les voiles face au vent sans aucun effort. de la part du meunier. Les connaissances techniques nécessaires pour créer le système d'engrenage pour le moulin vertical proviennent d'inventions médiévales antérieures d'engrenages pour des choses telles que des horloges, des treuils et des moulins à eau. Les roulements étaient l'une des grandes limitations des machines depuis l'Antiquité. Placer la tourelle sur des roues disposées en cercle et rouler sur une piste en bois (ou en pierre de taille si la tour est en pierre) lui permet de tourner. Ensuite, la principale difficulté était de s'assurer que la partie supérieure du moulin ne s'envolait pas par vent fort ou même modéré. Son poids résout ce problème dans une certaine mesure, tout comme l'inclinaison de l'essieu de la voile de quelques degrés pour faire agir la poussée des voiles légèrement vers le bas.
Usure normale. Comme pour les moulins à eau, les moulins à vent sont sujets à l'usure. La force constante du vent peut déchiqueter les voiles ou déchirer un moulin à vent en une saison ou deux. Les vents violents peuvent détruire un moulin en une journée. Les moulins à vent, cependant, étaient plus faciles à protéger que les moulins à eau. Si une tempête approchait, le meunier pouvait retirer les voiles de leurs bras. Les usines de poteau étaient plus vulnérables aux coups de vent que les usines verticales. Alors que les mécaniciens de chantier construisaient des moulins à vent de plus en plus grands, ils construisaient souvent leurs tours en pierre plutôt qu'en bois.