Møllehjul

Historie

Hovedartikel: Watermill

Det græsk-romerske Europa

Teknologien bag vandhjulet har længe været kendt, men den blev ikke taget i brug i stor stil før middelalderen, da en akut mangel på arbejdskraft gjorde maskiner som vandhjulet omkostningseffektive. Vandhjulene i det gamle Rom og det gamle Kina fandt imidlertid mange praktiske anvendelser i form af møller til at drive møller til at slå korn og andre stoffer. Romerne brugte både faste og flydende vandhjul og introducerede vandkraft til andre lande i Romerriget. Romerne var kendt for at bruge vandhjul i stor udstrækning i mineprojekter, og der findes enorme vandhjul fra den romerske æra i bl.a. det moderne Spanien. I det 1. århundrede f.Kr. var den græske epigrammatiker Antipater af Thessaloniki den første, der omtalte vandhjulet.

Det gamle Kina

I hvert fald i det første århundrede e.Kr. begyndte kineserne i det østlige Han-dynasti at bruge vandhjul til at knuse korn i møller og til at drive stempelbælge til at smede jernmalm til støbejern.

I teksten Xin Lun, der er skrevet af Huan Tan omkring år 20 e.Kr. (under Wang Mangs magtovertagelse), står der, at den legendariske mytologiske konge Fu Xi var ansvarlig for stødpistolen og morteren, som udviklede sig til en vippehammer og derefter en trippelhammer (se trippelhammer). Selv om forfatteren taler om den mytologiske Fu Xi, giver en passage af hans skrift et fingerpeg om, at vandhjulet var meget udbredt i Kina i det første århundrede e.Kr.

I år 31 e.Kr. anvendte ingeniøren og præfekten af Nanyang, Du Shi, en kompleks brug af vandhjulet og maskiner til at drive blæseovnens bælge til at fremstille støbejern. Vandhjulene i Kina blev brugt til praktiske formål som dette, men også til ekstraordinære formål. Opfinderen Zhang Heng (78-139) var den første i historien til at anvende drivkraft til at dreje det astronomiske instrument, en armillarsfære, ved hjælp af et vandhjul. Maskiningeniøren Ma Jun (200-265) brugte engang et vandhjul til at drive et stort mekanisk dukketeater for kejser Ming af Wei.

Middelalderens Europa og det moderne

Især cistercienserklostrene gjorde i vid udstrækning brug af vandhjul til at drive mange forskellige slags møller. Et tidligt eksempel på et meget stort vandhjul findes stadig i Real Monasterio de Nuestra Senora de Rueda, et cistercienserkloster i det tidlige 13. århundrede i Aragonien i Spanien. Kværnmøller (til korn) var utvivlsomt de mest almindelige, men der fandtes også savværker, hammerslagsmøller og møller til at udføre mange andre arbejdskrævende opgaver. Vandhjulet konkurrerede fortsat med dampmaskinen langt ind i den industrielle revolution.

Den største vanskelighed ved vandhjul var, at de ikke kunne adskilles fra vand. Det betød, at møller ofte måtte placeres langt fra befolkningscentre og væk fra naturressourcer. Vandmøller var dog stadig i kommerciel brug langt ind i det tyvende århundrede.

Overshot- og pitchback-vandhjul er velegnede, hvor der er en lille bæk med en højdeforskel på mere end 2 meter, ofte i forbindelse med et lille reservoir. Breastshot- og undershot-hjul kan anvendes på floder eller store vandløb med store reservoirer.

Det kraftigste vandhjul, der blev bygget i Det Forenede Kongerige, var Quarry Bank Mill Waterwheel med 100 hk i nærheden af Manchester. Det var et design med højt brystskud og blev taget ud af drift i 1904 og erstattet af flere turbiner. Det er nu blevet restaureret og er et museum, der er åbent for offentligheden.

Moderne hydroelektriske dæmninger kan betragtes som efterkommere af vandhjulet, da de også udnytter vandets bevægelse ned ad bakke til at dreje et hjul.