Che cos'è una ruota idraulica?
L'acqua in movimento ha molta energia. Solo sei pollici (15 centimetri) di acqua corrente possono lavare via una piccola auto. Una ruota idraulica è un tentativo iniziale e riuscito di sfruttare l'energia dell'acqua corrente e di metterla a uso umano. Una ruota idraulica è una ruota con palette o secchi attaccati ad essa. L'acqua scorre sopra le palette o i secchi, causando il movimento della ruota e il trasferimento di energia per svolgere il lavoro.
Le ruote idrauliche sono in uso da millenni. In effetti, ci sono prove che erano in uso già nel 4000 a.C. Uno scrittore greco, Antipater, menzionò una ruota idraulica in una delle sue opere. La prova delle ruote idrauliche può essere trovata in tutto il mondo, compresi Italia, India, Cina e America. Indipendentemente da dove si trovano, le ruote idrauliche sono comunemente classificate in tre categorie: la ruota orizzontale, la ruota overshot e la ruota undershot.
Si ritiene che una ruota orizzontale sia la prima forma di ruota idraulica. La ruota stessa viene solitamente posizionata sul pavimento di un mulino o ovunque venga utilizzata. L'acqua che scorre rapidamente viene quindi lavata su di essa, colpendo le palette e facendo girare la ruota. La ruota che gira è fissata da un asse verticale alla mola superiore, che gira e macina la ruota contro una mola inferiore fissa. Questa è la forma meno efficiente di ruota idraulica.
La ruota idraulica sotto tiro è più efficiente. Questo tipo di ruota verticale può essere utilizzato dove il paesaggio è piatto. La forza dell'acqua spinge le palette sotto la ruota, facendole ruotare. Una variante di questo tipo di ruota, sebbene talvolta classificata come propria, è la ruota del seno. Con questo tipo di ruota, l'acqua colpisce i secchi vicino - o appena sopra - al centro della ruota.
Usando circa il 63% dell'energia dell'acqua, la ruota in eccesso è il tipo più efficiente di ruota idraulica. Una ruota di backshot è una variante di questo tipo. Questa ruota verticale utilizza l'acqua che scorre sulla parte superiore della ruota per spostarla. Pertanto, non solo la ruota si muove con la potenza dell'acqua, ma sfrutta anche la forza di gravità. Spesso, l'acqua utilizzata per muovere queste ruote dovrà essere in qualche modo arginata o deviata. Anche se questo tipo di ruota idraulica è la più efficiente, la sua costruzione può anche avere un impatto maggiore sull'ambiente.