De werking van de waterkrachtcentrale
De werking van de waterkrachtcentrale wordt hieronder in het kort uitgelegd. Wanneer u de muis boven een nummer in de tekening legt, verschijnt er een uitleg van dat onderdeel van de waterkrachtcentrale
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
1
Het onderlager is aan het uiteinde van de vijzel gemonteerd en zorgt ervoor dat de vijzel goed kan draaien en op zijn plek blijft
2
De vijzel, oftewel schroef van Archimedes, bestaat uit een holle buis waarop spiraalvormig schoepen zijn aangebracht. Het stromende water zorgt ervoor dat de vijzel gaat draaien
3
De vijzel ligt in een stalen bak: de trog. Deze trog geleidt het water door de vijzel. De speling tussen de vijzel en de trog is minimaal zodat er zo min mogelijk water langs de vijzel loopt
4
Het bovenlager is gemonteerd aan het uiteinde van vijzelbuis en zorgt ervoor dat de vijzel goed kan draaien en op zijn plek blijft
5
De koppeling verbindt de vijzel en de tandwielkast
6
De tandwielkast verhoogt het aantal omwentelingen van de vijzel naar de generator zodat deze optimaal energie kan opwekken
7
De rem, op de as tussen tandwielkast en generator, wordt niet gebruikt om de snelheid van de vijzel aan te passen maar kan in geval van nood de vijzel stil zetten
8
De generator zet de mechanische energie vanuit de draaiende vijzel om in elektrische energie
9
Door middel van een schuif kan de water toevoer naar de vijzel worden gestopt. Bij een storing, een gewone stop of bij een noodstop sluit de schuif
10
Het kroosrek zorgt ervoor dat grote obstakels, zoals bijvoorbeeld boomstammen, niet in de vijzel terecht kunnen komen. Van tijd tot tijd dient het vuil voor het rooster te worden verwijderd
11
In de schakelkast bevindt zich alle elektrische apparatuur. Hiermee wordt de vijzel bestuurd en kan de werking worden gecontroleerd
12
De vijzel is ontworpen om bij wisselende hoeveelheden water te werken en kan dus harder en zachter draaien. De frequentieregelaar zorgt dat deze wisselende snelheden toch de juiste elektrische frequentie geeft die nodig is om op het elektriciteitsnet energie te leveren
13
De door de waterkrachtvijzel opgewekte duurzame energie wordt afgegeven aan het elektrische net. Alle geleverde energie van de centrale wordt afgenomen door Greenchoice. Via deze energieleverancier kunnen de gebruikers de groene stroom van de centrale betrekken.
In 2011 wandelen vader Jan en zoon Bram Taks langs de Dommel en denken ‘waarom gebeurt er niets met de kracht van dit water? Zij zetten denken om actie en slaan aan rekenen en organiseren om alle noodzakelijke vergunningen en de bouw- en exploitatieplannen rond te krijgen. Onder het moto ‘Hier krijgen wij energie van, jij ook?’ werven de initiatiefnemers fondsen, zetten een coöperatie op en werven leden.
We zijn ons gaan verdiepen in de mogelijkheden en verschillende technieken voor een waterkrachtcentrale. Het beperkte hoogteverschil was daarbij leidend, evenals de visvriendelijkheid van de techniek. Al snel kwamen we uit bij de schroef van Archimedes, ofwel de vijzel van Landustrie. Parallel daaraan hebben we ons initiatief voorgelegd aan waterschap De Dommel en de gemeente Sint-Michielsgestel die concrete steun leverden en onder meer zorg droegen voor de benodigde vergunningen.”
De rijksoverheid en de gemeente Sint-Michielsgestel dragen beide bij aan het project in de vorm van subsidie. Dat is echter niet voldoende om de centrale van de grond te krijgen. Bram Taks: “Om de benodigde financiering rond te krijgen, hebben we de Energiecoöperatie Dommelstroom opgericht en zijn we een crowdfundingsactie gestart. Iedereen die investeert, wordt dus mede-eigenaar van de centrale. Daarnaast zijn door de Stichting Doen, Rabobank, gemeente Sint-Michielsgestel, Ahold en Het Groene Woud financiële bijdragen gedaan. Binnen een paar maanden werd het streefbedrag van € 750.000 bereikt en bleek het financieringskrediet dat door Landustrie beschikbaar was gesteld niet nodig.”
De bouw
Op 1 april 2016 kan aan de firma Landustrie de opdracht worden gegeven met de bouw van de centrale te beginnen. Eind 2016 zijn droom en ambitie omgezet in een werkende waterkrachtcentrale.
Bij de stuw valt jaarlijks gemiddeld 250 miljard liter water zo’n 1,80 meter naar beneden. Het water wordt hier verdeeld over drie doorlaatopeningen. Bram Taks: “De centrale wordt aangebracht in het verlengde van de middelste doorlaatopening. Hiermee ontstaat de beste combinatie voor het gebruik van de centrale en het functioneren van de stuw. Aanvankelijk was het idee om de vijzel direct tegen de stuw te bouwen, maar dat stuitte op bezwaren van het waterschap. Het stuwend effect zou een potentieel gevaar voor het achterland kunnen opleveren. Het waterschap rekent namelijk met extreem hoogwater eens in de 150 jaar. De waterkrachtvijzel wordt nu dus 6 meter van de stuw vandaan geplaatst, waarbij het water via een nieuw te bouwen kanaal richting vijzel wordt gedirigeerd. Dat kanaal zal tevens als overstortkanaal fungeren bij hoogwater.”
Uitgaande van alle parameters is in De Dommel gekozen voor een waterkrachtvijzel met een diameter van 4 meter en een lengte van 6 meter, die onder een hoek van 22 graden wordt geplaatst. Het gaat om een semi-compacte vijzelinstallatie in een zelfdragende metalen trog. De generator en tandwielkast komen op een aparte betonfundering. Het neervallende water zorgt ervoor dat de ruim 13.000 kilogram zware waterkrachtvijzel gaat draaien.
Landustrie vervult de rol van hoofdaannemer in opdracht van Energiecoöperatie Dommelstroom. Samen met civiele aannemer De Boer & De Groot brengt Landustrie de bouw tot een goed einde.
De operationele fase
Voor de centrale in de Dommel bleek een vijzelturbine de beste oplossing. De vijzel met een diameter van 4 meter zorgt voor een optimaal rendement. Het neervallende water zorgt ervoor dat de schroef gaat draaien. De draaiende beweging van de schroef wordt door een generator omgezet in elektrische stroom. Het potentieel van het water is gelijk aan het hoogteverschil (voor en achter de stuw: 1,8 meter) van het water maal het debiet (ca. 8-10 m³ per seconde) maal de zwaartekrachtversnelling . Dit komt uit op een vermogen van 120 kW. Rekening houdend met diverse correcties geeft dit omgerekend een productiviteit van 600.000 kWh per jaar. De centrale is aangebracht in het verlengde van de middelste doorlaatopening van de stuw. Hiermee ontstaat de beste combinatie voor het gebruik van de centrale en het functioneren van de stuw
Op 5 november 2016 is onder belangstelling van zeshonderd aanwezigen, regionale en nationale pers de waterkrachtcentrale in gebruik genomen. Via een speciale app konden mensen volgen aan hoeveel huishoudens stroom werd geleverd toen de schroef eenmaal draaide. De centrale kan groene energie leveren aan 170 tot 200 huishoudens.
Tests tonen aan dat vissen ongedeerd uit de vijzel komen. Door het ronddraaien van de vijzel wordt het water met daarin eventuele vissen, per compartiment dat tussen de vijzelbeschoeping ontstaat, naar beneden verplaatst. Een krooshek voorkomt dat stenen en hout vanuit de rivier in de vijzel komen. De draaiende beweging van de waterkrachtvijzel, zo’n 20 tot 25 omwentelingen per minuut, wordt door een generator omgezet in elektrische stroom, die vervolgens weer door een omvormer wordt omgezet in de juiste spanning.
