Kraftkilder

Hvor der i dette og andre afsnit er angivet numre, henviser de til den velkomstguide der findes på tre sprog i Aa-Mølle

Nederst på denne side forskningen og teorierne bag kraftkilderne

Møllesø og malekarm

 

(1)Den nuværende møllesø er en "kunstig" sø, uden vandtilløb fra åer. Tidligere var søen mindst dobbelt så lang, hen forbi møllegården, med tilløb fra flere åer.

Vandtilførselen kommer nu fra nedbør, en artesisk brønd (boring med naturligt vandtryk) og fra genbrugsvand, som efter passage af skovlhjulene, opsamles i det efterfølgende korte åløb og pumpes tilbage i søen. Vandet fra møllesøen bliver ledt til (nr.2 og nr. 2A) skovlhjulene gennem (nr. 1) malekarmen

Når der er åbnet for den artesiske brønd, ledes vandet herfra ud i møllesøen, gennem denne fontæne, som bestyrelsen for Aa-Møle Laug har etableret, som led i den store renovering i 2022. Et fysisk bevis på, at bestyrelsen ikke alene vil vedligeholde, men også renovere æstetisk, så området og møllen får den værdighed, som området gør sig fortjent til. Vandtilførslen styres af møllerkarlene efter behov for ekstra vandtilførsel til møllesøen. Nederst på siden kan læses mere om fysikken bag den artesiske brønd.

 Vandet fra møllesøen bliver ledt til skovlhjulene gennem Malekarmen, som deles i to, for at forsyne henholdsvis det inderste (nr. 2A) og det yderste (nr.2) skovlhjul. Der findes en særskilt lem for hver tilløb til skovlhjulene, så man kan vælge at igangssætte forskellige dele af, eller alle, kværnhusets funktioner.

Efter passage af skovlhjulene pumpes vandet retur til søen. Pumperne hertil sidder i brønden under dækslet.

Møllersvenden er ifærd med at rense  risten, hvor vandet løber ind i brønden.

Dette er en ny konstruktion for at der samlet set, altid vil være tilstrækkeligt vand i mølledammen og for at sikre vandforsyningen gennem malekarmen.

Vandtilløb og kraft

Vandkraften har i Danmark været udnyttet siden middelalderen, måske endog siden vikingetiden. Vandmøller kunne bruges til at trække møllesten rundt, så kornet kunne males til mel.

For at overføre vandkraft til en mølle, skal man have møllehjul til at opfange energien og føre den ind i møllen. I takt med udviklingen af møllen er har man etableret møllehjul, som kunne udnytte de vandmængder, som var til rådighed og kunne drive møllehjul, som mest effektivt og bedst muligt kunne overføre denne energi til møllen.

Fra historien bag Aa-Mølle ved vi bl.a.:

"Før ca. 1490 blev Å Mølle opført som kornmølle. Møllen blev opført som en underfaldsmølle."

"1839 blev Aa-Mølle skyllet bort af stormfloden d. 2.-3. januar 1839, og en overfaldsmølle i bindingsværk blev opført på sin nuværende placering, hvor den blev forsynet med brystfaldshjul."

"1850´erne kanaliseres Resen Kær Å og møllen fik herefter kun vand fra Fald Å. Vandspejlet blev hævet og møllehjulene ændres til overfaldshjul."

Der er nedenfor redegjort for hvilken effekt det har haft for effektiviseringen af møllen, som har været helt afgørende for, hvilke nye drev/maskiner, som har kunnet tilføres møllen. 

"Aa- mølle var i brug indtil  begge møllehjul brød sammen i 1953 . Derefter blev vandforsyningen til møllen overflødig, og den gravede kanal der førte vandet fra Faldå  til Møllesøen blev dækket til og store dele af Reesen Mose blev afvandet, så man kunne dyrke jorden."

"I 1961 blev Aa-Mølle købt af Nationalmuseet , der påbegyndte en omfattende restaurering der omfattede nyt tag og ydremure, gulve og meget mere. Restaureringen gik imidlertid i stå, og  ansvaret for Aa-Mølle blev overgivet til Lemvig Museum i 1975, der igen overdrog den til Danske Møllers venner i 1978."

I 1994 indledte Danske Møllers venner et samarbejde med Gudum Sogneforening. I fællesskab blev restaureringen færdiggjort og møllen kunne  genindvies i 1999."

Mølledammen blev retableret ved, at der blev lavet en 25 meter dyb boring ned i et vandlag, der står under tryk. Inde i boringen placerede man et rør og udnyttede det eustatiske tryk til at få vandet presset op i røret og efter behov ud i mølledammen.

Herved fik mølledammen igen, i forhold til møllen, samme funktion som et vandtårn. En højdebeholder som fungerer som vandlager og som ved udstrømningen af vand, får  større hastighed, jo længere det falder. Der blev dermed skabt en mere stabil vandforsyning til mølledammen, i forhold til de oprindelige tilløbne åer, som afhængigt af årstiden, var væsentligt mere ustabile med vandtilførsel.
Som oprindeligt var det stadig nødvendigt med et vandlager, da der ellers ville være for store udsving i tilførslen af vand til møllen. Med den nye konstruktion, med opsamling af regnvand, supplering med tilførsel af vand fra den eustasiske brønd og anvendelse af overskudsvand opnåede man samlet en mere stabil vandstand.  
Mølledammen fungerer nemlig som trykskaber, så der er konstant og tryk nok på det vand, der ledes frem til drift af møllehjulene. I forbindelse med restaureringen af møllen og anlæggelse af en ny mølledam gav det mulighed for at levere større kraft til møllen. 

Når vandet har afleveret sin kraft til møllen, returneres det til møllesøen, ved hjælp af en pumpe. Primært for at kompensere for afdampning, men generelt for at udnytte overskudsvandet bedst muligt.

Restaureringsarbejdet afsluttedes i 1999. 

Synlige tegn på den artesiske brønd

De eneste synlige tegn på det "mirakel" der foregår under jorden, er et tilsyneladende glemt vandrør i kanten af møllesøen oppe ved shelteren. Der er overvejelser om, at gøre denne praktiske, tekniske løsning lidt mere spektakulær. For i virkeligheden burde det jo være interessant videnskabelig anskuelighedsundervisning. 

Hvis der i perioder kommer vand ud af røret, er det værd at vide, at det er rent grundvand, som lige så vel kunne være en naturlig kilde. Så det er meget drikbart, selv om Aa-Mølle ikke kan garantere og har ansvaret for vandanalyse og dermed for kvaliteten af vandet.

Så al brug er på eget ansvar, men det skulle være ganske vist. 

Til gengæld er det utvivlsom effektivt genbrug og genudnyttelse af god vandenergi.

Tilsvarende er der  en brønd i afløbet fra skovlhjulene nede ved toiletterne og autokamper området. Her pumpes forbrugt vand tilbage i møllesøen, fordi den artesiske brønd ikke altid kan levere tilstrækkeligt vand, til at holde vandstanden. Dette vand kan til gengæld og helt sikkert ikke benyttes som drikkevand.

Facade mod sydøst/ Southeast elevation

Tegningen viser

(nr. 1) malekarmen, som fører vandet ind til de to (nr. 2 og nr. 2A) skovlhjul:

(nr. 2) Yderste/forreste skovlhjul, som driver hovedakslen og det romerskre drev.

(nr. 2A) Inderste/bageste skovlhjul, som driver Stjernehjulet inde i møllen.

Sammen med mølledammen er dette setup den samlede energi "motor" bag alle møllens driftsfunktioner.

1. Malekarm

Leder vandet fra møllesøen til skovlhjulene.

Venste side af  (nr. 1) malekarmen, set fra broen ved mølledammen, fører vand frem til det inderste (nr. 2A) skovlhjul og reguleres af en lem, med et håndtag (bræt gennem ydervæggen) som styres fra stjernehjulsloftet.

Højre side af malekarmen fører vandet frem til yderste (teknik nr. 2) skovhjul og reguleres af et snoretræk trukket ud gennem et hul fra kværnloftet til en lem i malekarmen, som forsyner netop dette skovhjul.

Mængden af vand regulerer den kraft, som skovlhjulene påvirkes med og dermed den energi der opsamles til brug for møllen.

2.  og 2A Skovlhjul

Møllens historie går tilbage til mindst 1483, hvor priorinden på Gudum Kloster lod bygge en mølle med underfaldshjul. Møllegården blev skyllet væk under et voldsomt tøbrud/stormflod i 1839. I den gamle mølles sted opførtes en mølle med brystfaldshjul på den nuværende placering. I 1850´erne kanaliseres Resen Kær Å, vandspejlet blev hævet og møllehjulene ændres til overfaldshjul. Grundkonstruktionen i møllen, med opretståend møllehjul har således været den samme, gennem hele møllens levetid. Møllen var i produktions drift frem til 1953.

 I 1978 overtog foreningen Danske Møllers Venner møllen. I samarbejde med lokale kræfter istandsatte foreningen møllen, og mølledammen blev retableret. 
I forbindelse med restaureringen af møllen og anlæggelsen af en ny mølledam fik møllen den kraft og energi, som var nødvendig, for at drive de nu meget effektive møllehjul.

Hvad de forskellige typer møllehjul betød for effektivisering af møllen udredes nederst på siden.

Skovlhjulene overfører vandkraften, via den store firkantede træaksel (nr.3), til diverse drev, kværne og maskiner. Ifølge den sidste møller, Jens Hedegaard, kunne skovlhjulet holde i 16. år. I runde tal skulle der således være skiftet skovlhjul på hvert aksel mere en 30 gange i møllens levetid. Der planlægges skift af ét møllehjul, aksler og malekarm i 2022, til en pris af 870.000 kr.

Skovlhjul udføres altid i egetræ, da det er det mest holdbare, når det skal kunne klare at ligge i vand, mere eller mindre hele tiden.

Det inderste skovlhjul (nr. 2 A) trækker en melkværn (nr. 29) og en valse (nr. 30), et hejseværk (nr. 25) og en melsigte (nr. 10) som står på kværnhusets stjernehjulsloft inden i møllen.

 

Det yderste skovlhjulhjul (nr. 2) overfører vandkraften, via den store firkantede træaksel (nr. 3), et Gravhjul kraften til en melkværn og via det unikke romerske drev (nr. 6), der via stokkedrev og sindrige snortræk fordeler energien til en kværn til grutning (nr. 38 A), som begge står på kværnloftet.

Som det fremgår af billedet er der to vandrette brædder som markerer lemme i malekarmen. Et bræt til en lem (som går ind gennem væggen til kværnhuset) med vand til det inderste møllehjul og et bræt til lemmen (med en snor på brættet som går ind gennem et hul i kværnhuset) med vand til det yderste møllehjul.

Lemmene gør de muligt, at styre vandmængden og dermed den effekt, som vandet påvirker møllehjulene med. De styres af dels et snoretræk på kværnloftet og dels et bræt til et "håndtag" på stjernehjulsloftet inde i møllen.

3. Aksel imellem bageste Skovlhjul og et drev

overfører energi opsamlet i bageste skovlhjul til det drev, som driver stjernhjuletStjernehjulsloftet

 

4. Søle og Søleblok

Jernakslerne med deres ud og indvendige stenlejer.

Oprindeligt lagde man et stykke ”tælle” (flæsk) over de fire akselender på søleblokkerne. Nu smøres alle fire lejer med konsistensfedt.

Jo mindre friksion (modstand) i lejerne, jo mindre tab af den energi som frembringes i Skovlhjulene og dermed den energi der føres ind i Kværnhuset.

Redegørelse for forskningen og teorierne bag ovenstående :

Teoretisk baggrund for Aa-Mølles anvendelse af kraftkilder

Nedenfor regøres for teorien bag kraftkilderne:

Det eustatiske rør

Kinetisk energi

Effektivitet af møllehjul

Artesisk brønd

Det eustatiske rør

Det eustatiske rørs funktion er at udligne trykket.

Som det fremgår af illustrationen kan atmosfærens tryk på havet, flytte niveauet af grundvandet, så man på land kan iagttage, at vandspejlet på en sø inde i land er højere end vandspejlet på havet.

I udgangssituationen vil de to forbunde kar (havet og søen), prøve at finde den samme balance og højde. Skifter trykket på havets store vandflade, vil søens mindre vandflade prøve at finde samme niveau i takt med at havoverfladen stiger og falder. Men kun så højt, at trykket på søens vandflade, svarer til det tryk der er på havet.

Det er grundlæggene det Pascal dokumenterer i de af ham udviklede fysiske love om forbundne kar, og væsker i balance. 

Grundvandets kringlede veje, gennem forskellige jordlag, kan yderligere øge trykket på grundvandet i undergrunden. Trykket på det vand der løber ud af en vandslange, kan øges hvis man presser åbningen af vandslangen sammen mellem fingrene. Så jo flere steder grundvandet presses sammen, i smalle åbninger imellem jordlagene, jo større vil trykket i grundvandet blive i forhold til det tryk, der ligger på havoverfladen.

Det er grundlæggende det samme princip som bruges, når udnyttelsen af det højere tryk i grundvandet under Aa-Mølle flytter vandet fra grundvandet op i Aa-Mølledam, gennem et smalt rør 10 meter neden under jorden. Umiddelbart vil vandoverfladen i røret, se om den kan finde samme niveau, som grundvandet har, men fordi vandet fra grundvandet presses ind i et smalt rør, vil det yderligere tryk der er i grundvandet, skubbe vandet højere op i røret. Trykket i røret har jo et mindre tryk i det pres atmosfæren lægger inde i vandrøret, så vandoverfladen i røret vil blive presset højere op, indtil der er det samme tryk på vandoverfladen i rører. Kunsten har været at finde ud af, præcist hvor smalt røret skal være, for at der kunne kommer den ønskede mængde vand op, så mølledammen kan blive fyldt op og uden at vandet i mølledammen løber over. 

Vi kender det samme fænomen fra naturligere kilder, hvor vandet kan springe ud af en bakke, eller ved hydraliske bremser, hvor et lille tryk på bremsepedalen, kan bringe en stor og tung bil til bremsning.

Kinetisk energi

Et legemes kinetiske energi E er bestemt som en halv gange legemets (vandets) masse m gange kvadratet på legemets (vandets) hastighed v:

E = (½ m) *( v * v)

Energien bliver skabt, når vandet enten falder eller strømmer gennem vandløb eller åer. For at producere så stor kraft som muligt, via vandkraft, er det afgørende, at der for det første opsamles vand fra vandtilløb (masse) og at der skabes en højdeforskel fra det opdæmmende vand i mølledammen, så det strømmer så hurtigt som muligt, for at få den største kraft ført frem til møllehjulet.

Vandkraften omdannes til energi når vandet bremses op, f.eks. ved at ramme skovlene i et vandhjul. Vandhjulet sættes i omdrejninger og overfører energi til en aksel, som gennem forskeligge konstruktioner og gearinger kan fordele energien ind i og rundt i vandmøllen. 

Effektivitet af energiomsætningen i skovlhjul

Effektivitet af møllehjul

Aa-Mølle har igennem tiden skiftet møllehjulsteknik, afstemt efter de omstændigheder, der har været for vandtilførsel (fald, vandmængde og mulighed for opstemning). Bredden af selve møllehjulet bestemmes af vandet. Hvis man har et lille fald, men en stor vandmængde, kan man således konstruere en bred tilløbs-rende og et tilsvarende bredt møllehjul. Alt sammen for at tilføre mest mulig energi til vandmøllen. Aktuelt ved Aa-Mølle med etablering af to Malekarme og to vandhjul. 

Horisontalmøllen (også kaldet "skvatmølle"). Ca. 100 e. Kr.: skvatmølle

Der er ét enkelt historisk notat, som nævner Aa-Mølle oprindeligt med et Skvathjul. Det er mest sandsynligt, at skvatmølle efter Nordjyske termer blot betegnede en lille mølle.

Underfaldsmølle (eller strømmølle), anvendt siden 1. århundrede f.Kr.

Aa-Mølle 1483, "hvor priorinden på Gudum Kloster lod bygge en mølle med underfaldshjul".

Brystfaldsmølle, anvendt siden 3. århundrede.

"I 1839 blev Aa-Mølle skyllet bort af stormfloden d. 2.-3. januar 1839, og en overfaldsmølle i bindingsværk blev opført på sin nuværende placering, hvor den blev forsynet med brystfaldshjul."

Overfaldsmølle, anvendt siden 1. århundrede f.Kr.

"1850´erne kanaliseres Resen Kær Å og møllen fik herefter kun vand fra Fald Å. Vandspejlet blev hævet og møllehjulene ændres til overfaldshjul."

 

Kilde til tegninger betegnelser: da.wikipedia.org

Karakteristika ved skovlhjul/møllehjul og Aa-Mølle gennem tiderne:

Der har været vandmøller i Danmark siden 1000-tallet og historien om vores udnyttelse af vandets kraft er både en fortælling om konger, klostre og magt og om den industrielle udvikling i Danmark. En vigtig kilde til mølleteknikkens udbredelse fra Rom og op igennem Europa var altså munke. Når oprindelsen til Aa-Mølle var Gudum Kloster er det nærliggende at tro, at det så var munke på eller tilknyttet Gudum kloster, som var leverandører af viden om den romerske teknik, som kom til Aa-Mølle. Selvom klosteret er kendt som et nonnekloster, åbner dette citat mulighed for en kontakt til munke/lærde/mænd: "Et gammelt, ironisk ordsprog hos Peder Syv om at være »så hellig som en Gudummunk« menes at referere til de præster, der gjorde tjeneste på nonneklosteret, men som ifølge folkeviddet nok ikke var så fromme endda; nogle reelle sager herom kendes dog ikke." Ellers er det svært at forestille sig, hvorledes denne viden kunne trænge ind i et nonnekloster, som oftest var lukket for mænd?  Her åbnes et vindue for grunden til Aa-Mølles konstruktion og at Aa-Mølle på et tidspunkt fik installeret et Romersk drev? 

Underfaldshjul - bruges, hvor der er minimal vandhøjde, men tilstrækkelig vandstrøm til at dreje vandhjulet. Maksimal effektivitet er 20% af potentiel energi. De første vandhjul var konstrueret efter romersk forbillede, som opretstående hjul, der hvilede på en vandret aksel. I starten var der tale om såkaldte underfaldshjul, der blot er nedsænket i strømmen. Aa-Mølle antages med høj sandsynlighed, at være startet op med denne hjultype, hvilket også understøttes af at Å Mølle ligger ud mod Nissum Bredning i et fladt kystnært landskab, som veksler mellem flade strandenge og høje bakkedrag med stejle klinter, der falder brat ned mod Limfjorden. Fra de høje Toftum Bjerge skråner terrænet mod vest til det flade landskab omkring Remmerstrand. Bakkernes udløbere vest for Tangsgård stod tidligere som klinter ud mod fjorden. Så der var et godt fald for de åer det leverede vandkaft til møllen, som var placeret på en flad strandeng, hvor der ikke var væsentligt fald ned mod møllen. Op til 1839 nævner Anders Tofting yderligere i sin fortælling, om problemer med vandtilførsel fra Klostermølle Å/Fald Å-systemet., som førte ned til den tidligere placering og om terrænforhold, som ikke kunne tillade andet end Undertræk.

Hvor mange møllehjul var Aa-Mølle så oprindeligt udstyret med?

Vi har et citat: "1801,Notat fra retten eller andet: "To tilstedeværende Mænd, Jens Remmer og Niels Skov forklarede, at Møllen havde haft 2 Par Kværne, som den nu har, i mere end 20 Aar, og ligeledes har haft samme Strøm, som den nu har i længere Tid end 20 Aar." Denne sag blev startet i 1800 og således før Aa-Mølle angiveligt "I 1839 blev Aa-Mølle skyllet bort af stormfloden d. 2.-3. januar 1839, og en overfaldsmølle i bindingsværk blev opført på sin nuværende placering, hvor den blev forsynet med brystfaldshjul."

To kværne gør ingen sommer, og hvordan møllens konstruktion blev født sidst i 1500 tallet, står uklart. 2 par kværne kan være en talemåde, som åbner for 4 kværne, men eftertiden viser, at der sandsynligvis kun var tale om de to kværne, som vi også finder i dag tilknyttet det Romerske drev. Men det åbner muligheden for, at Aa-mølle allerede fra start var født med to møllehjul, ét til hver kværn, fordi tenikken på det tidspunkt, som normal, var ét hjul til hver kværn. 

Brystfaldshjul - kræver en minimum vandhøjde på 6' -8 ' (15,62 - 20,96 cm) for at være effektiv. Maksimal effektivitet er 50% af potentiel energi. Udviklet i 1400-tallet. Denne type møllehjul krævede opstemning af vandet, men var til gengæld langt mere effektiv, da man både udnytter strømmens skubben og vandets vægt på skovlene i faldet. Disse krav blev for Aa-Mølles vedkommende tilfredsstillet med flytnigen efter stormfloden i 1839. Fra Toftigs beretning: " ... da Foraaret kom, besluttede Møller Brochdorff sig til at flytte hele Aamølle til en mere sikker men tillige ogsaa til en mere bekvem Plads Ca. 700 Alen længere Vest paa, hvor han saa ogsaa kunde opnaa at faa Overfaldstræk, og det har sikkert betydet en stor Vinding, da det jo var meget mere stabilt som Drivkraft, ..."

Overfaldshjul - kræver en minimumshøjde på 15 ' (39,30 cm) for at være effektiv. Maksimal effektivitet er 70 - 80 % af potentiel energi. Udviklet i anden halvdel af 1600-tallet. Ved overfaldshjulet ledes vandet i en rende (Malekarm) hen mod hjulets højeste punkt og falder ned på hjulets skovle.

Nationalmuseet: "I 1856 købte lodsejerne langs Resenkjær Aa vand­retten og gravede en genvej for aaen lige nord for Tangsgaard. Da Klostermølleaa havde en stejlere løb end Resenkjær Aa ... blev det muligt at ændre møllen til overfaldshjul."

 

Artesisk brønd

Grundprincippet i Aa-Mølles Artesiske brønd bygger på dette fysiske princip i en artesisk brønd.

En artesisk brønd er en vandkilde, hvor grundvandet presses op ad bakke uden behov for at pumpes. Når trykket er stort nok, vil vandet sprøjte op af sig selv.

Vandet siver ind fra omkringliggende højder og samles i en skålformet fordybning af porøse sten som kalksten eller sandsten. Dette lag er igen dækket af et næsten tætsluttende låg af ikke-porøs sten eller aflejring. Når låget er tungt, vil vandet blive presset ud og op, i lighed med når vand klemmes ud af en svamp.

Navnet stammer fra den tidligere franske provins Artois, hvor lignende brønde boredes fra 1126 af munke.[1]

Link til top