Hydraulische ram

Wat het doet

Een hydraulische ram gebruikt de kracht van vallend water om een klein deel van datzelfde water veel hoger te pompen. Het water stroomt door een lange, stijve aanvoerbuis naar beneden en spuit weg door een spuiklep. Als het hard genoeg stroomt, slaat die klep dicht. De plotseling gestopte waterkolom geeft een drukstoot, de waterslag, die een tweede klep openduwt en een scheut water in een luchtketel perst. De lucht in die ketel duwt het water gelijkmatig door een dunne leiding omhoog. Dan valt de spuiklep weer open en begint alles opnieuw, 40 tot 90 keer per minuut. Het ding draait dag en nacht, jaren lang, zonder brandstof. De vuistregel: geleverd water is aanvoer maal verval, gedeeld door opvoerhoogte, maal 0,6 wordt getoetst. Voorbeeld: een beek levert 20 liter per minuut aan de ram, met 2 meter verval. Je wilt het water 10 meter boven de ram hebben. Dat geeft 20 × 2 / 10 × 0,6 = 2,4 liter per minuut, ruim 3.400 liter per dag. Waar het werkt: je hebt minstens 1 meter verval nodig over een afstand van hooguit 20 meter. In de beekdalen van Zuid Limburg en bij stuwen in sommige beken kan het, verder in Nederland zelden.

Stuklijst

Gereedschap

• Twee pijptangen, schroefdraadtape of hennep met pasta, ijzerzaag.
• Boormachine met boor van 1 mm.
• Waterpas, lange slang als waterpas voor het verval, rolmaat.

Bouwen

1. Meet het verval. Vul een doorzichtige slang met water, houd het ene eind bij de inlaat en loop naar beneden. Het waterniveau in de slang laat zien hoe hoog de inlaat boven elk punt ligt.
2. Meet de aanvoer: hoe lang duurt het om een emmer van 10 liter te vullen met water uit de beek of het kanaal? Doe dat ook in de droogste maand.
3. Zet de inlaatbak in de beek, met een rooster tegen bladeren en een afsluiter onderin. Leg de aanvoerbuis zo recht mogelijk en zonder bochten naar beneden. Lengte: ongeveer zes keer het verval, en minstens 150 keer de buisdoorsnede wordt getoetst.
4. Bouw de ram op een betonblok of een zware steen. Aanvoerbuis, afsluiter, dan een T stuk. Op de doorgaande kant van het T stuk komt de spuiklep, zo gedraaid dat het klepje in rust door zijn eigen gewicht openhangt.
5. Op de zijtak van het T stuk komt de persklep, die alleen naar boven doorlaat. Daarboven komt de luchtketel: de pvc buis van 100 mm, rechtop, bovenaan dicht.
6. Doe een licht opgeblazen binnenband of een rubber bal in de luchtketel. Lucht in de ketel lost langzaam op in het water; het kussen blijft.
7. Of boor in plaats daarvan een gaatje van 1 mm in het T stuk, net onder de persklep: bij elke slag zuigt het een beetje lucht aan wordt getoetst.
8. Zet onderaan de luchtketel een aftakking met een afsluiter naar de persleiding. Leg de persleiding naar het opslagvat bovenaan.
9. Open de aanvoer. Duw de spuiklep een paar keer met de hand dicht en laat los, tot de ram zelf gaat kloppen.

Testen

1. Tel de slagen per minuut. Meet hoeveel liter er per minuut bovenaan uitkomt.
2. Verstel de slag van de spuiklep: een zwaarder klepje of een langere slag geeft minder slagen, meer water per slag en meer verbruik.
3. Schrijf aanvoer, verval, opvoerhoogte en opbrengst op. Vergelijk met de vuistregel.

Onderhoud

• Maak het rooster van de inlaat elke week schoon. Een verstopte inlaat stopt de ram.
• Vervang het rubbertje van de spuiklep zodra het lekt; dat is de slijtplek.
• Laat bij vorst alles leeglopen.

Volgende stap

Zet bovenaan een vat met kraan en leid het naar tuinen en huizen. Twee of drie rammen naast elkaar op één inlaat verhogen de opbrengst als de beek genoeg water heeft. Waar meer verval is, kan een waterrad ook stroom maken (BR.14 Waterrad voor een beek).