Historie
První zprávy o vodním kolu na spodní pohon pochází od římského císařského architekta Vitruvia. Jednalo se o dřevěné vodní kolo s vodorovnou hřídelí a lopatkami ve tvaru rovinné desky. Od 2. století se používalo na řekách s větším spádem vodní kolo na horní pohon. S prvním vylepšením přišel Jean Poncelet, který ve vodním kolu na spodní pohon nahradil rovinné lopatky lopatkami zakřivenými. Rázem se účinnost zvedla na 70 %. Kola na svrchní vodu využívají méně vody a větší spád, mají výkonnost asi 65 – 75 %. Kola na spodní vodu využívají více vody a menší spád, mají výkonnost 60 % z energie proudící vody.
Vodní kolo na spodní, střední a horní pohon.
Zdroj: commons.wikimedia.org. Public domain.
Teorie
Maximální, teoretický výkon kterékoliv stroje poháněného tekoucí vodou je dán součinem průtoku a převýšení. Průtok představuje množství vody, které korytem proteče za jednotku času. Čím vyšší průtok, tím vyšší výkon. Čím větší je rozdíl výšek hladin mezi dodávkou vody a odtokem, tím vyšší je výkon stroje. Souvisí to s potenciální energií vody, která se po dopadu na lopatky mění na energii kinetickou. Horní náhon je efektivnější ve využití energie vody, vyžaduje však mnohem větší převýšení.
Mezi obvyklé příslušenství mlýnů patří zejména: přívodní a odvodní kanál, retenční rybník a stavidla. Retenční rybník sloužil ke zvýšení průtoku v přívodním kanálu. Stavěl se tam, kde potok nebo říčka neposkytovala dostatečný průtok vody. V retenčním rybníku se postupně shromáždila voda, která pak byla vypouštěna v čase mletí pro zajištění dostatečného průtoku.
Mlýn nemusel být postaven jen pevně na zemi. Na rychlé, dravé řece se používaly tzv. lodní mlýny, které nepotřebovaly žádné převýšení. Využívaly kinetickou energii proudící vody. Která vzniká ze samotného převýšení řeky na krátkém úseku. Tento typ je ve využívání energie vody nejméně efektivní, je však také nejméně investičně náročný. V Čechách se prakticky nevyskytoval.
Lodní mlýn.
Zdroj: commons.wikimedia.org. Public domain.
Vodní kolo bylo na našem území výhradním zdrojem energie až do 19. století (s výjimkou pár větrných mlýnů). Na přelomu 18. a 19. století ho pomalu začal vytlačovat parní stroj, který ke své činnosti nepotřeboval tak vydatný zdroj vody, a proto se mohly továrny a dílny stavět i ve velké vzdálenosti od řek. Poslední kapkou v životě vodních mlýnů bylo zavedení elektrické energie. Dnes jsou vodní mlýny většinou chráněnými památkami. Jejich databázi najdete na www.vodnimlyny.cz.
