Tuuli-moottori-pumppu - Entisajan yksinkertaista tekniikkaa

Amerikkalaistyyliset tuulimoottorit kuuluivat vielä 1950-luvulla vauraaseen suomalaiseen maalaismaisemaan. Tuulivoimalla nostettiin vettä suuriin säiliöihin, jotka toimivat varmuusvarastoina tuulettomina aikoina. Vähäistä vaseliinin menekkiä lukuun ottamatta tuulimoottori nosti vettä ilmaiseksi, mutta sähköisten painevesijärjestelmien myötä ne saivat jäädä odottamaan romutusta.
Perinteiset puurakenteiset tuulimyllyt vaativat runsaasti tuulta, mutta tuulimoottori alkoi pyöriä jo vähäiselläkin tuulella. Tehot olivat heikossa tuulessa vaatimattomia, halkaisijaltaan 3-metrinen siivikko kehitti 6 metriä sekunnissa puhaltavalla tuulella 0,6 hv, mutta 16 metrin tuulella akselin päästä saatiin jo päälle 12 hv. Kuvan Eclipse-siipimalli oli yleisin ja ne asennettiin maastosta riippuen 10–25-metrisiin torneihin.

Tuulivoimaa alettiin hyödyntää reilut 2 600 vuotta sitten Persiassa. Tuulimyllyillä jauhettiin viljaa ja pumpattiin vettä, keskiajalla ne yleistyivät Euroopassakin. Niiden toiminta oli kuitenkin ajoittaista, eivätkä isot siivet liikahtaneet ihan vähäisestä tuulenhengestä. Siipiä tai useimmiten koko rakennelmaa piti kääntää tuulen suuntaan ja myrskyn yllättäessä ne piti saada sellaiseen asentoon, jossa tuuli otti niihin mahdollisimman vähän. Tuulimylly vaati päivystämistä, sitä ei voinut jättää pyörimään pitkäksi ajaksi ilman valvontaa. Amerikkalaiset kehittivät 1800-luvun puolivälissä siivikon, joka pyöri vähäiselläkin tuulella, asettui itse otollisimpaan asentoon ja pysähtyi kovimman tuulen ajaksi.

Omatoiminen pumppaaja

Insinööri Daniel Halladay patentoi vuonna 1854 kevyen siipijärjestelmän, joka kookkaan pyrstönsä ohjaamana kääntyi tuulen mukana pystyakselinsa varassa. Siivikko oli jaettu kuuteen osaan, joissa jokaisessa oli suunnilleen tusinan verran kapeita peltiliuskoja. Tuulen yltyessä siivikko teki keskipakoisvoiman avulla samantapaisen liikkeen kuin sulkeutuva sateenvarjo ja lakkasi pyörimästä. Kovimpien puuskien tyynnyttyä siivikko taas avautui.

Kiertokankisysteemin avulla Halladayn keksinnöstä saatiin oiva väline veden pumppaamiseen. Litramäärät eivät olleet suuria, mutta laitteen teho perustuikin isoon varastosäiliöön ja jatkuvatoimisuuteen. Litra minuutissa teki 1,44 kuutiota vuorokaudessa, 5 litran minuuttiteholla saatiin jo 7 200 litraa. Näitä korkeita, mutta kevytrakenteisia laitoksia ryhdyttiin kutsumaan tuulimoottoreiksi ja ne yleistyivät hyvin nopeasti.

Halladayn tuulimoottori oli toimiva, mutta siinä oli paljon liikkuvia osia, jotka vanhemmiten alkoivat hajota tai ainakin pitää ilkeää räminää. Wisconsinissa presbyteerisen seurakunnan pappina toiminut Leonard Wheeler suunnitteli yksinkertaisemman version, joka patentoitiin vuonna 1867. Toimintaperiaate oli sama, mutta siivet olivat kiinteät. Kovasta tuulesta tämä Eclipse-tyypin moottori selviytyi taittuvan pyrstönsä ja jarrulaitteen avulla. Sittemmin tarjolle tuli vielä kolmaskin siivikkotyyppi Ultra, jossa Halladayn siivikon tapaan oli liikkuvat, tuulen nopeuden mukaan säätyvät siivet, mutta halvemmasta Eclipse-tyypistä tuli suosituin.

Tuulimoottoreita käytettiin ja käytetään erityisen runsaasti Pohjois-Amerikassa. Muita mainittavampia markkina alueita olivat Australia, Afrikka ja Uusi-Seelanti. 1900-luvun alkupuolella valmistajia oli yksistään USA:ssa pitkälti yli 300. Tunnetuimpia merkkejä olivat muun muassa Elgin, Fairbanks-Morse, Aermotor, joka tekee niitä vieläkin, sekä Eclipse-tyypistä yksinkertaistettua Star-moottoria valmistanut Flint & Walling.

Voimansiirron rattaat olivat alussa avonaisia ja laakerit käsivoitelun varassa, mutta 20-luvulle tultaessa saatavilla oli jo lähes huoltovapaita öljykylpyvaihteistoja, joiden myötä farmarit säästyivät monelta kiipeilykeikalta.

Mahtitalon maamerkki

Suomessa puurakenteinen tuulimylly löytyi aikanaan lähes jokaisesta kylästä, jossa ei ollut mahdollisuutta vesivoiman käyttöön. Vuodesta 1890 lähtien alkoi ammattilehdissä näkyä mainoksia, joissa esiteltiin ”Itsejärjestäviä Ameriikkalaisia Tuulimoottoreja”. Vuosisadan vaihtuessa niitä alettiin tehdä täälläkin, tuotteliaimpia valmistajia olivat Konetehdas E. & J. Leino Oy ja Keravan Pumppu- ja Armatuuritehdas Oy (nykyään Mako Oy).

Tuulimoottoreille löytyi helposti otollisia paikkoja, mutta mikään jokatalon laite se ei ollut. Amerikkalaisia huokeampi Leinon konetehtaan Aino maksoi pumppuineen ja torneineen 1920-luvun puolivälissä vajaat 10 000 mk, uusi Fordson-traktori oli tuolloin 25 500 markan hintainen. Tiettävästi kotimaisia tuulimoottoreita tehtiin ainakin Mynämäellä (Frans Lehtinen) vielä 1940-luvun puolivälissä, mutta seuraavalla vuosikymmenellä niillä ei ollut enää menekkiä. Sähköä alkoi olla saatavilla suurimmassa osassa Suomea ja tuulipumppuja kätevämmät sähköpumput valtasivat markkinat.

Aiheeseen liittyvät artikkelit
Kiinnostuitko aiheista?