Kincir air

Sejarah

Artikel utama: Kincir air

Eropa Yunani-Romawi

Teknologi roda air telah lama dikenal, tetapi tidak digunakan secara luas sampai Abad Pertengahan, ketika kekurangan tenaga kerja yang akut membuat mesin-mesin seperti roda air menjadi efektif dari segi biaya. Namun demikian, roda air di Romawi kuno dan Tiongkok kuno menemukan banyak kegunaan praktis dalam menggerakkan penggilingan untuk menumbuk biji-bijian dan bahan lainnya. Bangsa Romawi menggunakan roda air tetap dan terapung, dan memperkenalkan tenaga air ke negara-negara lain di Kekaisaran Romawi. Bangsa Romawi dikenal menggunakan kincir air secara ekstensif dalam proyek-proyek pertambangan, dengan kincir air era Romawi yang sangat besar ditemukan di tempat-tempat seperti Spanyol modern. Pada abad ke-1 SM, ahli epigrammatik Yunani, Antipater dari Thessalonica, adalah orang pertama yang membuat referensi tentang kincir air.

Tiongkok Kuno

Setidaknya pada abad ke-1 Masehi, orang Tiongkok dari Dinasti Han Timur mulai menggunakan kincir air untuk menghancurkan biji-bijian di pabrik dan untuk menggerakkan piston-bellow dalam menempa bijih besi menjadi besi tuang.

Dalam teks yang dikenal sebagai Xin Lun yang ditulis oleh Huan Tan sekitar tahun 20 Masehi (selama masa perampasan Wang Mang), menyatakan bahwa raja mitologi legendaris yang dikenal sebagai Fu Xi adalah orang yang bertanggung jawab atas alu dan lesung, yang berevolusi menjadi palu miring dan kemudian perangkat palu trip (lihat palu trip). Meskipun penulis berbicara tentang Fu Xi mitologis, bagian dari tulisannya memberikan petunjuk bahwa kincir air telah digunakan secara luas pada abad ke-1 Masehi di Tiongkok.

Pada tahun 31 Masehi, insinyur dan Prefek Nanyang, Du Shi, menerapkan penggunaan kincir air dan mesin yang kompleks untuk menggerakkan bellow tungku sembur untuk membuat besi tuang. Kincir air di Tiongkok menemukan kegunaan praktis seperti ini, serta penggunaan yang luar biasa. Penemu Zhang Heng (78-139) adalah orang pertama dalam sejarah yang menerapkan daya motif dalam memutar instrumen astronomi bola armilaris, dengan menggunakan kincir air. Insinyur mesin Ma Jun (200-265) pernah menggunakan kincir air untuk menggerakkan dan mengoperasikan teater boneka mekanik besar untuk Kaisar Ming dari Wei.

Eropa Abad Pertengahan dan Modern

Biara-biara Cistercian, khususnya, memanfaatkan roda air secara ekstensif untuk menggerakkan berbagai jenis pabrik. Contoh awal dari kincir air yang sangat besar masih ada di Real Monasterio de Nuestra Senora de Rueda awal abad ke-13, sebuah biara Cistercian di wilayah Aragon, Spanyol. Kincir air (untuk jagung) tidak diragukan lagi adalah yang paling umum, tetapi ada juga penggergajian kayu, pabrik pengolahan dan pabrik untuk memenuhi banyak tugas padat karya lainnya. Kincir air tetap bersaing dengan mesin uap hingga Revolusi Industri.

Kesulitan utama roda air adalah ketidakterpisahannya dari air. Hal ini berarti bahwa kincir air sering kali harus ditempatkan jauh dari pusat populasi dan jauh dari sumber daya alam. Namun, kincir air masih digunakan secara komersial hingga abad ke-20.

Kincir air overshot & pitchback cocok digunakan di mana ada aliran kecil dengan perbedaan ketinggian lebih dari 2 meter, sering kali berhubungan dengan reservoir kecil. Kincir air breastshot dan undershot dapat digunakan di sungai atau aliran volume tinggi dengan reservoir besar.

Kincir air paling kuat yang dibangun di Inggris adalah Kincir Air Quarry Bank Mill 100 hp dekat Manchester. Sebuah desain dengan daya dada yang tinggi, kincir air ini dipensiunkan pada tahun 1904 dan digantikan dengan beberapa turbin. Kincir air ini sekarang telah direstorasi dan menjadi museum yang terbuka untuk umum.

Bendungan Hidro-listrik modern dapat dipandang sebagai keturunan dari kincir air, karena bendungan ini juga memanfaatkan pergerakan air menuruni bukit untuk memutar roda.