Vad är ett vattenhjul?

Att flytta vatten har mycket energi. Bara sex centimeter (15 centimeter) rinnande vatten kan tvätta bort en liten bil. Ett vattenhjul är ett tidigt, framgångsrikt försök att utnyttja energin i rinnande vatten och använda det för människan. Ett vattenhjul är ett hjul med paddlar eller hinkar fästa på det. Vatten rinner över paddlarna eller hinkarna, vilket får hjulet att röra sig och låter energi överföras för att utföra arbete.

Vattenhjul har använts i årtusenden. Det finns faktiskt bevis på att de användes redan 4000 f Kr. En grekisk författare, Antipater, nämnde ett vattenhjul i ett av sina verk. Bevis på vattenhjul finns över hela världen, inklusive i Italien, Indien, Kina och Amerika. Oavsett var de finns, klassificeras vanligtvis vattenhjul i tre kategorier: det horisontella hjulet, det överskottade hjulet och det underskottade hjulet.

Ett horisontellt hjul anses vara den tidigaste formen av vattenhjul. Själva hjulet placeras vanligtvis på golvet i en kvarn eller var det än används. Snabbt rinnande vatten får sedan tvätta över det, träffar paddlarna och får hjulet att vridas. Vridhjulet är fäst med en vertikal axel till den övre kvarstenen, som vrider och slipar hjulet mot en stationär nedre kvarsten. Detta är den minst effektiva formen av vattenhjul.

Det underskottade vattenhjulet är mer effektivt. Denna typ av vertikalt hjul kan användas där landskapet är plant. Vattnets kraft skjuter paddlarna under hjulet och får det att rotera. En variant av denna typ av hjul, även om den ibland klassificeras som sin egen typ, är den amma hjulet. Med denna typ av hjul träffar vattnet skoporna nära - eller precis ovanför - hjulets mitt.

Med hjälp av cirka 63% av vattenens energi är det överskottshjulet den mest effektiva typen av vattenhjul. Ett bakhjul är en variant av denna typ. Detta vertikala hjul använder vattnet som hälls ovanpå hjulet för att flytta det. Således rör sig inte bara hjulet med vattnets kraft, utan det utnyttjar också tyngdkraften. Ofta måste vattnet som används för att flytta dessa hjul dammas eller avledas på något sätt. Även om denna typ av vattenhjul är den mest effektiva, kan dess konstruktion också påverka miljön mest.