Das Tiefschlächtige WasserradDas tiefschlächtige Wasserrad kommt ohne Gefälle aus. Anders als beim unterschlächtigen  Wasserrad gibt es hier keine Kulisse. Das Rad wird allein durch den Strömungswiderstand der Schaufelbretter angetrieben. Der Wirkungsgrad bei tiefschlächtigen Wasserrädern ist am besten, wenn die Umfanggeschwindigkeit des Rades der halben Wassergeschwindigkeit entspricht. Dieses Wasserrad hat aber nur einen Wirkungsgrad von 10-15% und nutzt nur die kinetische Energie des Wasserrs. Der Vorteil ist natürlich die einfach Bauweise, zudem braucht dieses Wasserrad keine Wasserversorgung sondern kann direkt in einen Bach eingebaut werden, was zum Beispiel bei Wasserschöpfräder sehr sinnvoll ist.
Unterschlächtiges WasserradBeim unterschlächtigen Wasserrädern fließt das Wasser unter dem Rad in einem Kropf durch. Der Kropf ) ist eine Führung, welche dem Rad angepasst ist. Sie verhindert, dass Wasser unterhalb und seitlich der Schaufeln abfließt, ohne es anzutreiben. Die Kraftübertragung geschieht also über die Schaufeln, die entweder einfach nur Holzbretter sind oder speziel gebogen sind um einen höheren Wirkungsgrad zu erziehlen. Bei diesem Wasserrad sollten aber keine Schaufelräder mehr eingesetzt werden. Der Wirkungsgrad liegt immerhin noch bei bis zu 40% unter hauptsächlicher Nutzung der Kinetischen Energie.
Mittelschlächtige Wasserrad Etwa auf Nabenhöhe trifft das Wasser auf das Wasserrad. Der Vorteil ist das die Menge an Wasser relativ leicht verändert werden kann, so das die Kraft und Geschwindigkeit verändert werden kann. Auch dieses Wasserrad nutzt hauptsächlich die potenzielle Energie des Wassers. Vorteil dieses Wasserrades ist das nicht nur die potenzielle Energie genutzt wird sondern auch die kinetischen Energie des Wassers. Der nachteil dieses Wasserrades ist, die zufuhr des Wassers, ist nicht ganz einfach zu gestallten, da das Wasser ja auf Achshöhe zu dem Wasserrad gebracht werden kann. Dieses Wasserrad kann als Zellen oder Schaufelrad gebaut werden. Dieses Wasserrad besitzt einen Wirkungsgrad von 75% moderne Wasserräder könne einen Wirkungsgrad bis zu 85% erreichen.
Oberschlächtige Wasserrad Beim oberschlächtigen Wasserrad strömt das Wasser durch eine Rinne, der Gerinne oder Fluder auf die Schaufeln des Wasserrades. Das Rad wird durch die Gewichtskraft des aufgenommenen Wassers (Aufschlagwasser) in Bewegung versetzt. Diese 'Art von Wasserrädern könen einen Wirkungsgrad von bis zu 80% erreichen. Dieses Wasserrad eigent sich besonders wenn aus einen Bach Wasser abgezweigt wird, oder wenn ein natürliches Gefälle vorhanden ist. Der nachteil ist natürlich das erst eine Rinne gebaut werden muss. Dieses Wasserrad nutzt fast ausschließlich die potentiellen Energie des Wassers. Dieses Wasserad sollte ausschlieslich als ein Zellenwasserrad gebaut werden, sonst geht viel zu viel Energie verlohren und das spritzt überall hin.
SchaufelräderDas einfachste aber vom Wirkungsgrad her schlechteste Wasserrad. Schaufelräder besitzen radial angeordnete Bleche oder Bretter (Schaufeln), die von allen Seiten offen sind. Um den Wirkungsgrad zu steigern laufen die meisten Schaufelräder in einem Kropfgerinne.
Schaufelräder mit gebogenen SchaufelDiese Art der Schaufelräder hat einen höheren Wirkungsgrad weil das Wasser für kurze Zeit in den Schaufeln gehalten wird.
Zellenrädern Zellenräder bestehen aus seitlich und nach unten abgeschlossenen Behältern (Zellen), die das Wasser maximal eine halbe Umdrehung mit sich führen. Gut vor allem wenn das Wasser von oben kommt und das Wasserrad viel Kraft bracht. |
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