Dalemse Molen

Het waterrad

Oude technologie

Mensen gebruiken het waterrad al van in de Oudheid.
Pas vanaf 1850 werden meer efficiënte raderen gebouwd
met een groter rendement en uit staal vervaardigd.
De verschillende raderen worden genoemd naar de
ingenieurs die ze ontwierpen, bijvoorbeeld Poncelet,
Millot, Fairbairn en Zuppinger.

Door de opkomst van de stoommachine en
de elektrische motor geraakten onze
watermolens meer en meer in ongebruik.

Twee types: bovenslags of onderslags

Er bestaan twee basistypes, namelijk:

- het bovenslagsrad, met de waterinvoer langs de bovenkant van het wiel
- het onderslagsrad, met de waterinvoer op een hoogte beneden de wielas

Het bovenslagsrad vangt het water bovenaan op in schoepen en laat het zo laag mogelijk weer lopen. De kromming van de schoep is van belang voor een goede opvang van het water. Bij vervallen van 2 tot 7,5 m en debieten van 0,03 tot 0,08 m3/s halen ze hun beste rendement.

Het onderslagsrad werd ontworpen voor zeer lage vervallen, gaande van slechts 0,5 tot 2 m, en met een debiet van 0,5 tot 6 m3/s.

Een speciaal type 'molen', de schroef van Archimedes

De schroef van Archimedes is een werktuig waarmee water omhoog gepompt kan worden. Het bestaat uit een wijde buis, waarin een schroefblad aangebracht is. Door draaiing van de schroef wordt het water omhoog gebracht. De schroefpomp is een moderne uivoering hiervan.

De schroef van Archimedes wordt van in de oudheid tot heden ten dage gebruikt om water op te halen. Onlangs ontdekte men dat de schroef ook dienst kan doen in tegengestelde richting. Uit verscheidene experimenten is inmiddels gebleken dat deze hydraulische schroef het meest geschikt is bij een verval van 1,5 tot 4 m en een debiet van 0,5 tot 6 m3/s.

De troeven van deze oude technologie

Waar de waterkering reeds bestaat beperken de kosten zich dan ook tot het eenvoudige rad of de schroef, en hun mechanische en elektrische componenten.
Een tweede troef is hun eenvoudige constructie en bediening, zonder complexe besturingsmechanismen.
Ten derde behalen zij een hoog rendement bij lage tot zeer lage vervallen. Een onderslagsrad heeft een rendement van 60%, een bovenslagsrad 65%.
Een vierde troef is dat klein afval geen probleem vormt, zoals bij grote turbines: de afval draait gewoon mee en wordt geloosd met de rest van het water. En ­ ook belangrijk ­ door de trage omwentelingen van het waterrad zijn dergelijke installaties visvriendelijk. Een kermis-reuzenrad voor vissen!

Bron
Vrij naar het artikel "Old watermills - Britain's new source of energy?" door Gerald Müller en Klemens Kauppert, verschenen in de Proceedings of the Institute of Civil Engineers 150, November 2002.