De techniek

Regelsystemen
Aan besturings- en regelinstallaties van stuwen worden bijzondere eisen gesteld:
– Handhaven van het gewenste stuwpeil. Al naar gelang de grootte van de installatie, de aanwezige hydraulische, plaatselijke en topografische omstandigheden en de bepalingen inzake het peilbesluit, mag het peil bij een stuw slechts binnen bepaalde toleranties variëren.
– Beheersing van de waterstand moet ook bij verstoringen van het wateroppervlak door wind, ijs en in het water drijvende voorwerpen, gegarandeerd zijn.
– Omgevingsfactoren; de omgevingsfactoren van een in de buitenlucht opgestelde besturing zoals wisselende temperaturen, vochtigheid, vuil en corrosie.
– De afwateringssituatie bij een stuw verandert vaak dagen- of wekenlang nauwelijks of helemaal niet en dan weer plotseling totaal. De besturing moet dan betrouwbaar reageren. Dat wil zeggen, eventuele verstoringen moeten zo vroeg mogelijk worden herkend en aangegeven. Bij uitval van niveauopnemers moet de installatie in een bepaalde veilige bedrijfstoestand worden gebracht.
– Installaties waaraan bijzondere eisen betreffende de bedrijfsveiligheid, betrouwbaarheid en nauwkeurigheid gesteld worden, zoals bij waterkrachtcentrales, moeten uitgerust worden met extra veiligheidsvoorzieningen die onafhankelijk werken van de overige stuurinstallaties bij energie uitval.
– Bij de keuze van een beweegbare stuw bij waterkrachtcentrales moet men rekening houden met de uitval van energie. Het uitvallen van energie kan door netstoringen van buitenaf of vanuit de besturing (zekeringen, veiligheidsschakelaar, blikseminslag en overspanning enz.) plaatsvinden. Van te voren moet vastgesteld zijn of de balg dan moet zakken of niet.

Floecksmühle heeft regelsystemen ontwikkeld voor elke situatie. Voor eenvoudig gebruik, voor niet-kritische stuwinstellingen met gering risico. Voordelige systemen welke gedeeltelijk automatisch werken; als er grote veranderingen optreden m.b.t. de watertoevoer kunnen deze handmatig worden bijgesteld. Wanneer er hogere eisen gesteld worden zijn er automatische systemen die het bovenwaterniveau zelfstandig regelen en er zijn volautomatische systemen die zichzelf controleren. Ook kunnen alarmerings- en afstandsbeheersystemens worden toegepast.

Voor alle balgstuwen geldt, dat ze in principe zo kunnen worden gebouwd, dat men ze zonder energietoevoer kan laten zakken en ze in hoge mate veilig werken. Dit is met name interessant bij waterkracht centrales. De systemen worden zo opgebouwd, dat uitbreidingen en extra voorzieningen later eenvoudig kunnen worden geïnstalleerd.

De volgende regelsystemen zijn beschikbaar:
– niveauregeling
– debietregeling en/of -begrenzing
– drukregeling voor waterkrachtcentrales
– afsluiten van watergebied, een leiding of een reservoir

Met water gevulde stuwen
Bij balgstuwen welke met water gevuld zijn loopt een regelleiding naar een schacht. Deze schacht is in de oever geïnstalleerd. De onderkant van de schacht loopt tot onder de betonnen stuwdrempel. De leidingen worden ingestort in de beton.

In de schacht is het regelsysteem geïnstalleerd. D.m.v. een in de pompschacht gemonteerde onderwaterpomp wordt de balg gevuld. Bij het dalen van de balg wordt het vulwater weer afgevoerd naar de rivier of beek via een afvoerleiding.
Boven deze schacht (of in een apart gebouw) wordt een schakelinstallatie aangebracht. Deze regelt het waterniveau elektronisch. Een regelaar (PLC) geeft naar aanleiding van de waterstand commando’s aan het regelsysteem, om de vulling van de balg te veranderen.

Met water gevulde balgstuwen reageren relatief langzaam. De reactietijd is zo ingesteld dat bij snelstijgend water geen opstuwing wordt veroorzaakt. Het gewenste streefpeil is binnen bepaalde grenzen in te stellen. Watergevulde stuwen zijn bijzonder geschikt bij verschillende zomer- en winterpeilen.

Met lucht gevulde balgstuwen
Bij met lucht gevulde balgstuwen is geen regelschacht nodig: de leiding wordt direct naar een schakelkast boven de grond geleid, waarin de kleppen en de compressor zijn ondergebracht. De installatie is eenvoudiger. Het bovenwaterniveau wordt hier ook in een kleine meetbuis Ø 200 mm elektronisch gemeten. De schakelinstallatie opent, rekening houdend met de verandering van de waterstand, een klep zodat de balg leegloopt of start de compressor zodat de balg wordt gevuld. Verandering van het stuwpeil is beperkt mogelijk.

Bij zowel water als lucht gevulde balgstuwen geldt dat:
– het bovenwaterniveau nauwkeurig gehandhaafd wordt
– door twee onafhankelijke systemen het dalen bij hoogwater kan worden gegarandeerd
– een verbinding met een beheerssysteem mogelijk is