Bouwrecept · Koken & bewaren
Waterrad voor een beek
Draaiend water omzetten in kracht en stroom
Concepttekst. Nog niet getoetst door een vakdeskundige. Volg altijd actuele instructies van de overheid en hulpdiensten. Bij acuut gevaar: bel 112.
Gevaar · Water en een draaiend rad Een rad met water erin weegt honderd kilo of meer en stopt niet als er een hand tussen zit.
- Sluit altijd eerst de schuif en wacht tot het rad stilstaat voordat je eraan werkt.
- Werk nooit alleen bij de beek, en nooit bij hoog water.
- Dam een beek nooit helemaal af. Laat altijd water en een doorgang voor vis langs het rad gaan.
Wat het doet
Een waterrad draait dag en nacht, zolang de beek stroomt. Dat maakt het waardevoller dan wind of zon: een klein rad dat 50 watt levert, geeft 1,2 kilowattuur per dag. Er zijn twee soorten. Een bovenslagrad krijgt het water via een goot bovenop. Het water vult bakjes aan één kant en het gewicht draait het rad. Het haalt 60 tot 70 procent rendement wordt getoetst, maar je hebt verval nodig: iets meer dan de doorsnede van het rad. Dat vind je bij oude molenbeken en in Zuid Limburg. Een onderslagrad hangt met schoepen in stromend water. Het werkt in vlak land, maar levert weinig: 20 tot 30 procent van de stromingsenergie wordt getoetst. Een schoep van 50 × 20 cm in water van 1 meter per seconde levert hooguit 15 watt. Voor de meeste Nederlandse sloten en beken is dat te weinig voor stroom, wel genoeg om langzaam te pompen. Dit recept bouwt een bovenslagrad van 1,2 m. Rekenregel: vermogen in watt is liters per seconde maal verval in meters maal 9,8 maal rendement. Bij 20 liter per seconde en 1,3 m verval: 20 × 1,3 × 9,8 × 0,6 = ruim 150 watt aan de as, 80 tot 100 watt aan elektriciteit wordt getoetst.
Stuklijst
| № | Onderdeel | Aantal | Donor of bron |
|---|---|---|---|
| 1 | Watervast multiplex of betonplex 18 mm, schijven van 1,2 m | 2 | DK.18 Winkels en kantoren: bouwplaatsen |
| 2 | Pvc buis 160 mm, in de lengte gehalveerd, 30 cm lang, als bakjes | 16 | DK.18 Winkels en kantoren |
| 3 | Wielnaaf met lager en wielbouten, achternaaf van een auto met voorwielaandrijving | 1 | DK.01 De auto |
| 4 | Hardhouten balken 100 × 100 mm of betonblokken voor het onderstel | 4 | DK.17 Meubels en matrassen, DK.18 |
| 5 | Goot: halve pvc buis 160 mm of houten bak, met schuif | 1 | DK.18 Winkels en kantoren |
| 6 | Vuilrooster van gaas of staven | 1 | Schroot |
| 7 | Generator: directe aandrijving wasmachinemotor | 1 | DK.04 Wasmachine |
| 8 | Touw 8 mm endloos of lange riem, en poelie 80 mm op de generator | 1 | DK.03 De boot, DK.17 |
| 9 | Roestvrije schroeven 4 × 40 mm | 200 | DK.03 De boot, DK.18 Winkels en kantoren |
| 10 | Diodeplaat, zekering, dumpregelaar, accu | 1 set | Zie BR.12 |
Gereedschap
- Decoupeerzaag, cirkelzaag of handzaag, boormachine, schroefmachine.
- Waterpas, lange slang als waterpas, rolmaat, passer van een lat en spijker.
- Steeksleutels, kettingtakel of takel met touw.
Bouwen
- Meet verval en aanvoer zoals bij BR.13 Hydraulische ram, ook in de droogste maand. Je hebt minstens 1,4 m verval nodig tussen goot en wegloop onder het rad.
- Teken met een lat en een spijker twee cirkels van 1,2 m op het multiplex en zaag ze uit. Teken op beide een binnencirkel van 0,9 m: daartussen komen de bakjes.
- Zaag zestien stukken halve buis van 30 cm. Schroef ze tussen de twee schijven, gelijk verdeeld, met de holle kant schuin naar boven: ongeveer 30 graden ten opzichte van de straal wordt getoetst. Een bakje vangt zo water bovenaan en loopt pas onderaan leeg.
- Sluit de ruimte binnen de bakjes af met een ring van dun multiplex, zodat water niet naar binnen wegloopt.
- Haal de naaf met lager en stomp uit de auto. Boor het middengat en de gaten voor de wielbouten in één schijf. Zet het rad op de naaf zoals een autowiel, met de wielmoeren.
- Bout de stomp op een zware balk of betonblok naast de beek. Het rad hangt eenzijdig, zoals aan een auto.
- Leg de goot zo dat het water net voorbij het hoogste punt van het rad in de bakjes valt. Zet een schuif in de goot om het rad te stoppen, en een vuilrooster aan het begin.
- Leg het touw rond de buitenrand van het rad en om de poelie van de generator. Een rad van 1,2 m op 15 toeren per minuut en een poelie van 80 mm geven 225 toeren aan de generator.
- Sluit de generator aan zoals bij BR.12: stopschakelaar, diodeplaat, zekering, dumpregelaar, accu.
Testen
- Open de schuif half. Tel de toeren van het rad. Bij een bovenslagrad van 1,2 m verwacht je 10 tot 20 toeren per minuut.
- Meet de laadstroom. Stel de schuif zo af dat het rad het meeste stroom levert, niet het snelst draait.
- Laat het rad een week lopen en noteer elke dag de accuspanning en de stroom.
Onderhoud
- Maak het vuilrooster elke dag schoon in de herfst, elke week de rest van het jaar.
- Vet het lager elk seizoen. Controleer de wielmoeren elke maand.
- Til het rad uit of zet het hoog bij hoogwater, en houd het bij strenge vorst stil.
Gevaar · Water en een draaiend rad Een rad met water erin weegt honderd kilo of meer en stopt niet als er een hand tussen zit.
- Sluit altijd eerst de schuif en wacht tot het rad stilstaat voordat je eraan werkt.
- Werk nooit alleen bij de beek, en nooit bij hoog water.
- Dam een beek nooit helemaal af. Laat altijd water en een doorgang voor vis langs het rad gaan.
Volgende stap
Laat het rad overdag een graanmolen of pomp aandrijven en 's nachts de accu laden. Koppel de stroom aan 08.10 Een lokaal energienet. Een groter rad met meer verval en een echte dynamo maakt een werkplaats mogelijk met BR.16 Voetaangedreven draaibank als eerste machine.