Vannhjulsystemer

Vannhjulsystemer er mekaniske installasjoner som utnytter energien i rennende eller fallende vann ved å få et vannhjul til å rotere. Den roterende akselen kan overføre arbeid til møller, sagverk eller andre maskiner, enten direkte eller via girverk.

Vannhjul deles ofte etter hvor vannet treffer hjulet: undershot (vann treffer nederste del), midttreff (vann treffer midten) og overshot (vann treffer toppen). Overshot er ofte mest effektiv når det finnes betydelig fall, mens undershot fungerer godt i lavere fall og med raskt vann.

Historisk ble vannhjulsystemer brukt bredt i møller, sagbruk og gruveindustri, særlig før utviklingen av turbiner. De drev mekanismer i landbruk og industri og bidro til tidlig mekanisering i Europa og Asia. I dag er de delvis erstattet av turbiner, men finnes i kulturminner og som småskalat energiuttak og pedagogiske anlegg.

En typisk installasjon består av vanninntak eller renne, en vannførende kanal eller rør, selve vannhjulet, aksel og bæringer, samt reguleringsutstyr og drivverk som kan inkludere gir eller kvern. Noen anlegg bruker flere hjul eller kombinerte aksler for å øke uttaket.

Fordeler med vannhjulsystemer er enkelhet, robusthet og mulighet for lokal drift uten ekstern kraft. Begrensninger inkluderer avhengighet av tilgjengelig vann, varierende produksjon og behov for passende fall og plass. Moderne bruk omfatter mikro-hydro prosjekter, rekonstruksjoner og pedagogiske anlegg.