Nautelankosken teollinen kulttuuriperintö
Nautelankosken eli Kukkarkosken vesivoimaa on käytetty hyödyksi jo keskiajalla. Nautelan tilalla tiedetään olleen kosken partaalla mylly jo vuonna 1585, jolloin ensimmäinen myllyveroluettelo laadittiin. Koskesta riitti voimaa useammalle laitokselle: parhaimmillaan 1800-luvulla kolmekin myllyä jauhoi vesivoimalla viljasta jauhoa, lisäksi voimaa sai pärehöylä ja saha sekä veranvanutusvalkkimylly, jonka avulla tampattiin villaista verkakangasta tiiviimmäksi. Paperitehdastakin suunniteltiin Kukkarkoskelle, sille saatiin jopa perustamislupa senaatilta 1830-luvulla, mutta hanke lykkääntyi ja raukesi lopulta kokonaan.
Koski virtasi vapaana 1800-luvun lopulle saakka, jolloin Nautelankoskeen rakennettiin kivinen pohjapato. Jääpato, joka nimensä mukaisesti estää jäiden pääsyn myllylampeen ja vesikanavaan, lienee hiukan vanhempi. Matalan veden aikaan pohjapato ohjaa veden virtaamaan jääpadon alitse myllylampeen, josta sulkujen avulla veden virtausta voidaan säädellä.
Jääpato estää jäiden ja isompien roskien pääsyn myllylampeen, vesi pääsee virtaamaan holvikaaren alta.
Pohjapadon keskellä kivessä on hakattuna vuosiluku 1897.
Ohivirtaussulkuluukut ovat kiinni, vesi ohjataan tien ali vesikanavan kautta turbiinisäiliöön.
Kun vesikanavan sulut lasketaan alas, pääsee kanavaan ja turbiinisäiliöön tekemään huoltotöitä.
Pystymallinen turbiini tuottaa sähköä museolle, vaakaturbiini on yhdistetty myllyn valta-akseliin.
Klikkaa kuvaa ja sitten kuvatekstin alla Go to link - pääset lukemaan lisää vesimyllyn toiminnasta.
Lähisähköä koskivoimalla
Liedon Asemanseudulle vedettiin sähkölinja 1930-luvulla, ja Nautelan kartanon myllyynkin asennettiin sähköt. Myllyyn hankittiin sähkömoottori, joka kytkettiin tarvittaessa valta-akseliin antamaan lisävoimaa jauhatukseen. Siihen aikaan sähkön kulutusta tarkkailtiin mekaanisin mittarein, jotka sähkömittarinlukija kävi säännöllisin väliajoin lukemassa. Sähkölasku määräytyi kulutuksen mukaan. Korkean veden aikaan saattoi olla niin, että koskesta riitti voimaa ylenpalttisesti. Silloin mylläri saattoi kääntää voimansiirtohihnaa niin, että sähkömoottori ryhtyikin syöttämään sähköä verkkoon, ja mittari rupesi kulkemaan takaperin. Jonkin aikaa näin pystyttiin tuottamaan sähköä ikään kuin salaa, kunnes mittariin asennettiin topparit estämään omapäinen sähköntuotanto.
Vesivoimakapasiteettia on otettu uudelleen käyttöön Nautelankoskella. Myllyn turbiini uusittiin ja valjastettiin sähkön tuotantoon. Museon oma sähkölaitos tuottaa suuren osan sen omasta sähkön kulutuksesta ja aika-ajoin se syöttää sähköä myös valtakunnan verkkoon.
Paimionjoen voimaloiden tuotanto on tänä päivänä ymmärrettävä varsin merkittävänä energian lähteenä. Vähän kansanomaistaen, Paimionjoen voimaloiden uusiutuvan sähkön tuotanto vastaa noin 6 000 sähkölämmitteisen omakotitalon sähkön kulutusta. Viimeaikaiset historian käänteet ovat osoittaneet, että ikiaikainen luonnon energianlähde, vesivoima, ei ole menettänyt merkitystään.
Sähköä vesivoimasta
Vesivoima myllyjen pyörittämisestä sähkön tuottamiseen
Sähkö, tuo näkymätön voima on saatu ihmiskunnan käyttöön vain noin 150 vuotta sitten ja nyt se hallitsee meitä niin, että emme millään tule toimeen ilman sitä. Iät ja ajat käytössä ollut vesivoima otettiin ensimmäisen kerran käyttöön sähkön tuotannossa kaupallisesti Yhdysvalloissa vuonna 1882. Yllättävääkin on, että Suomen suuriruhtinaskunnassa ensimmäinen vesivoimalaitos otettiin käyttöön niinkin aikaisin, kuin jo vuonna 1891 Tampereella. Siitä alkoi Suomen sähköistyminen vauhdilla.
Sähkön käytön alku Suomessa
Sähkön edut energiana osoittautuivat niin ylivoimaiseksi, että 1800- ja 1900-luvun vaihteessa sähkön tuotanto ja jakelu alkoivat kasvaa vauhdilla. Alkuun verkot palvelivat pieniä alueita ja taajamia. Monella tehtaalla oli oma jakeluverkkonsa, josta liikeni myös hieman sähköä alueen asutuksellekin. Sähkön tuotannon voimalähteenä olivat höyrykoneet, jotka pyörittivät generaattoreita.
Turussa aloitti ensimmäisenä sähkön jakelun Aktiebolaget Electron vuonna 1898. Sähköä tuotettiin höyryvoimalla. Sähköä käytettiin muun muassa vuodesta 1908 raitiovaunujen voimanlähteenä. Tampereella sähkövalaistus otettiin ensimmäisenä käyttöön Finlaysonin tehtaalla vuonna 1882 oman dynamon tuottamalla sähköllä. Paimiossa Paimion Puutavara Oy:llä oli 1910-luvun alkupuolella käytössä oma voimala, josta se jakeli sähköä myös lähialueen talouksille.
Maaseudun sähköistäminen
Maaseudun sähköistäminen lähti lisääntymään vauhdilla 1910–luvulla. Yhtenä vauhdittajana oli silloinkin energiakriisi, joka aiheutui sodasta. Ensimmäisen maailmansodan seurauksena nimittäin lamppuöljystä oli valtava pula ja tätä ratkaistiin sähkövalolla.
Yksi alkuaikojen uranuurtaja oli Lounais-Suomen Sähkö -osakeyhtiö, joka aloitti toimintansa vuonna 1912. Tällöin Karunan pitäjään hankittiin 150 hevosvoiman halkokäyttöinen höyrykone pyörittämään sähkögeneraattoria ja tuottamaan sähköä lähialueen tarpeisiin.
Vesivoiman valjastaminen Varsinais-Suomessa - Aikansa startup-yritys
Tarkasteltaessa vesivoiman käyttöä sähkön tuotannossa museomme lähialueella, keskiöön nousee ilman muuta juuri Lounais-Suomen Sähkö Osakeyhtiö, joka toteutti mittavat koskivoimahankkeet kahdenkymmenen vuoden aikana. Ensimmäinen vesivoimalaitos rakennettiin vuonna 1916 Paimionjoen Juvankoskeen Tarvasjoelle nykyisen Liedon kaupungin alueelle. Sähkön käyttö lisääntyi kuitenkin sellaisella vauhdilla, että jo vuonna 1920 rakennettiin Paimionjokeen seuraava, Juntolankosken voimalaitos. Vauhtia hidasti hieman 1930–luvun lama, mutta jo seuraavaksi rakennettiin Paimionjokeen vielä Askalan kosken voimala, joka valmistui vuonna 1936. Yhtiön jakeluverkko laajeni kuitenkin niin voimakkaasti, että 1950–luvulle tultaessa oma tuotanto riitti enää alle neljännekseen kulutuksesta.
Liedossa ryhdyttiin suunnittelemaan jo vuonna 1912 oman sähkölaitoksen rakentamista Nautelankoskeen. Suunnitelmaa ei koskaan kuitenkaan pantu täytäntöön, ja vuonna 1914 Lietoon ryhdyttiin rakentamaa sähköverkkoa, jonka energia tuli Maarian-Kaarinan Sähköosakeyhtiöltä (Myöhemmin Maarian Sähkö Oy). Aluksi Maarian-Kaarinan Sähköosakeyhtiön energia tuotettiin Turun höyryvoimalaitoksella. Turun voimalaitoksen vuonna 1920 tapahtuneen traagisen räjähdysonnettomuuden jälkeen Liedon alueella käytetty sähkö oli käytännössä kaikki tuotettu vesivoimalla. Maarian Sähkö Oy liitettiin lopulta 1930-luvulla Lounais-Suomen Sähkö Oy:n osaksi.
Imatran voimalaitos – valtakunnan kruununjalokivi
Juuri itsenäistymisen jälkeen Suomen tuore eduskunta teki 1920–luvun alussa rohkean päätöksen. Suomeen rakennettaisiin valtion rahoittamana valtava uusi voimalaitos Imatralle. Voimalan kapasiteetti suurin piirtein tuplasi silloisen Suomen sähköntuotantokapasiteetin. Laitoksen erinomaisista ominaisuuksista kertoo sekin, että osa 1930–luvulla käytetyistä laitteista oli käytössä vielä 2010–luvulla.
Rautarouva
Samaan aikaan Imatran voimalaitoksen käynnistyttyä vuonna 1929 rakennettiin myös Suomeen ensimmäinen valtakunnallinen kantaverkon osa. Linja rakennettiin Imatralta Turun Koroisiin asti ja se toimitti sähköä koko Etelä-Suomeen. Linjan rakentaminen oli valtava ponnistus ja taidonnäyte. Rakentaminen suoritettiin pääasiassa käsipelillä ja materiaalit kuljetettiin hevoskyydillä. Näin myös paikkakunnan asukkaat saivat työtä. Linjan niin kutsuttujen ”ristiinharustettujen portaalipylväiden” muoto lie antanut linjalle lempinimen Rautarouva. Pylväiden korkeasta laadusta kertoo se, että pylväät kestivät käytössä parhaimmillaan yli 80 vuotta. Niinpä Rautarouva muodosti kolmen, jopa neljän sukupolven ajan pysyvän omaleimaisen kiitopisteen Liedon maisemaan. Rautarouvan jälkeläisenä jatkaa kuitenkin samoilla urilla uusi uljaampi linja.
Kuvan käyttöoikeus: file:Induction-motor-3a.gifby user:Mtodorov 692008-07-26GFDL or CC-BY-SA-3.0
Verkkomagnetoitu epätahtigeneraattori
Verkkomagnetoitu epätahtigeneraattori on ihan tavallinen sähkömoottori (oikosulkumoottori). Sähkömoottorin toimintaa voi kuvata yksinkertaistettuna seuraavasti. Moottorin rungossa oleviin käämeihin syntyy verkkovirran vaikutuksesta pyörivä magneettikenttä. Tämä pyörivä magneettikenttä kuvaannollisesti tarrautuu magneettisesti moottorin akselilla olevaan roottoriin ja vetää sen pyörimään mukanaan. Mitä enemmän akselille tulee kuormitusta, sitä enemmän sähköä muuttuu mekaaniseksi pyörimisenergiaksi.
Generaattorina toimiessaan moottorin akselia pyöritetään esimerkiksi vesiturbiinilla nopeammin kuin mitä sähköverkon tuottama magneettikenttä pyörii. Tällaisessa tilanteessa sähkömagnetismin vaikutuksesta sähköverkon aiheuttama pyörivä magneettikenttä pyrkii vastustamaan roottorin ylinopeutta ja kuormittaa pyörittävän voimanlähteen pyörimistä. Tähän ”jarruttamiseen” tarvittava energia siirtyy magneettisen induktion vaikutuksesta sähköenergiana sähköverkkoon.
Nautelankosken museomyllyssä on tätä pyörittämistä varten asennettu turbiini, jonka akseli pyörittää generaattorina toimivan moottorin akselia. Turbiini on niin sanottua Francis -tyyppiä, jonka periaate kehitettiin jo yli 150 vuotta sitten. Turbiinista saatava teho riippuu kosken korkeuserosta ja turbiinin läpi menevästä vesimäärästä. Turbiinin asentajan mukaan Nautelan myllyn turbiinin maksimiteho olisi noin 50 kilowattia. Tällaiseen turbiiniin yhdistettävän generaattorin tehon keston pitää olla tätä suurempi, jotta generaattorin ylikuormitusta ei tapahdu. Näin on asian tila myös Nautelan myllyssä.
Tällaisen yksinkertaisen moottorista tehdyn verkkomagnetoidun epätahtigeneraattorin etuna on yksinkertainen rakenne, joka tekee laitoksesta edullisen. Monimutkaista säätötekniikkaa ei myöskään tarvita, koska juuri ulkoinen sähköverkko pitää taajuuden ja jännitteen täsmälleen oikeana.
Tämän tyyppisen generaattorin huono puoli on, että sitä ei voi käyttää yksinään, ilman yhteyttä ulkoiseen sähköverkkoon, koska generaattori toiminnalle välttämättömän magneettikentän ylläpitäminen vaatii ulkopuolista verkkovirtaa. Myös ulkopuolisen verkon sähkökatkon hallintaan on kiinnitettävä erityistä huomiota. Sähkökatko sattuessa verkossa olevat kuormat pitää saada katkaistua pois, jotta hallitsemattomat jännitemuutokset eivät vahingoittaisi laitteita. Samoin turbiinin pyörimisnopeus on saatava nopeasti alas, jotta turbiini ja moottori eivät vahingoitu ryntäyksestä suurelle pyörimisnopeudelle. Tämä voidaan tehdä turbiinin säätöluukkuja säätämällä ja patosulkuja sulkemalla.
Sahasta on jäljellä vain rauniot
Ensimmäisen sahalaitoksen Nautelankoskelle rakennutti silloinen Nautelan kartanon omistaja K.G. Lagerström vuonna 1889. Saha sijaitsi myllyn eteläpuolella lähellä jokea ja se sai voiman omasta vesirattaasta. Kun myllyyn asennettiin 1920-luvun alussa toinenkin turbiini voimantuotantoa lisäämään, jatkettiin valta-akselia sahalle saakka. Vanha saha purettiin ja hieman ylemmäs rinteeseen rakennettiin uusi saha, joka sai voimansa samoista turbiineista kuin myllynkin laitteet. Sahaa käytettiin kuitenkin vain korkean veden aikaan, keväisin parin kuukauden ajan.
Sahan laitteisto koostui 26-tuumaisesta raamisahasta, särmäyssahasta sekä katkaisusirkkelistä ja 5-kutterisesta höylästä. Sahalta johti kapearaiteinen hevosvetoinen rata Pahkamäen koululle, josta valmis sahatavara haettiin. Sahattavat tukit tuotiin talvisaikaan sahalle parireellä. Sahalla oli töissä kaksi miestä kanttarina ja kaksi raamissa, yksi otti valmiit laudat vastaan ja lastasi vaunuun. Sahausjätteestä tehtiin polttopuuta. Sahan toiminta loppui 1950-luvulla, ja rakennus purettiin.
Nautelan kartanon vanha saha. Kuva vuodelta 1898.
Nautelan kartanon vanha saha purettiin 1920-luvun alussa.
Uusi saha Nautelankoskelle rakennettiin vuonna 1922.
Valta-akseli tulee sahalle asti. Myllyn seinustalla oli myös pärehöylä.
Betonisen tuen varassa oli kaksi voimansiirtopyörää, joista hihnojen avulla siirrettiin voimaa valta-akselista sahalle.
Sahasta on jäljellä kivijalkaa ja raaminpohjia.
Nautelankosken teollisen kulttuuriperinnön säilyttämishanke vuosina 2022 - 2023
Nautelankosken teollisen kulttuuriperinnön säilyttämishanke sai rahoitusta Manner-Suomen maaseudun kehittämisohjelmasta 2014–2020. Rahoitus haettiin Leader-ryhmä Varsin Hyvä ry:n kautta. Hanke toteutettiin Varsinais-Suomen Ely-keskuksen alueella vuosina 2022 - 2023. Hankkeen toteutti Liedon museo.
Hankkeessa parannettiin työturvallisuutta sekä kunnostettiin rakenteita. Suluille rakennettiin uudet kannatinpalkit ja sillat. Sulkujen nostomekanismia uudistettiin taljamekanismiin perustuvaksi. Pohjapadon irronneita kiviä kiinnitettiin takaisin paikoilleen ja jääpadon päältä pudoneita kiviä siirrettiin pois holvitunnelin edestä. Vanhat, jo ruostuneet ja vääntyilleet välpät uusittiin. Vesikanava ja sen ympäristö siistittiin.
Hankkeessa tehtiin tutkimusta sekä sähköntuotannosta että laitteista, dokumentointia unohtamatta.