Hierdie deeltydse boere het hul eie waterturbine gebou om elektrisiteit vir die plaas op te wek, danksy standhoudende spruite wat aandrywing én goeie besproeiingswater verskaf. Dit kan selfs 'n spilpunt aandryf en krag aan bure verskaf.
'nBoer se hande staan gewoonlik vir niks verkeerd nie. As twee broers ook ingenieurs is, is dit nóg meer die geval. Is een boonop 'n turbine-ingenieur, bou hy sommer sy eie waterturbine om elektrisiteit vir die plaas op te wek.
Mnr. Pieter Krige is 'n diensingenieur by Siemens, maar werk heeltyds by Eskom waar sy spesialiteit stoomturbines is wat elektrisiteit opwek. Hy woon op Ermelo. Sy broer, Tobie, is 'n bedryfsingenieur en werk deeltyds in Nederland.
Landbouweekblad het met Pieter Krige gesels. Hul plaas is naby Witbank, waar hulle grootgeword het. Dis waar hulle ná 'n deeglike ondersoek 'n hidro- of waterturbine gebou het. Dit is onlangs in werking gestel en werk klopdisselboom. Dit kan 63 kW lewer - genoeg vir ses huishoudings - en word aangedryf met water wat 1,5 km ver met 'n kanaal vanuit 'n spruit aangekeer word.
Die plaas lê in 'n hoek van die Brugspruit met 'n kleiner spruit. Albei spruite is standhoudend en die plaasgrens strek tot oorkant die spruite. Die plaas het dus baie water.
Toe die broers die plaas gekoop het, was dit onontwikkel. Buiten 'n paar geboue was dit sonder elektriese aansluiting. Hulle het sedert 1975 saam met hul ouers op die buurplaas gewoon.
Pieter sê daar was lank gelede (vermoedelik in die 1930's) 'n meule op die plaas wat deur water aangedryf is. Hulle het duidelike oorblyfsels van die kanaal gekry waarin hulle as kinders gespeel het, asook die gat waar die waterwiel geloop het. Dit is met klip uitgepak en is net so behou vir die turbine se fondament. Twee meulstene is ook op die plaas gevind, wat die deurslag gegee het toe hy by die Departement van Waterwese aansoek gedoen het om die projek aan te pak.
In die beplanningsfase vir 'n boerdery het hulle die hele plaas geëvalueer deur grondmonsters te neem en die gronddiepte te meet om te kan besluit wat die beste gewasse vir die plaas is. Dit het geblyk aartappels onder besproeiing sal goed aard.
Toetse het gewys die kleiner spruit se water is ideaal vir besproeiing. Die groter Brugspruit was te veel besoedel weens ou mynbedrywighede stroomop. Die pH was soms 3. In die winter was die water só sout dat dit wit op die walle uitgeslaan het. Die afgelope twee jaar het die situasie verbeter en visse kom nou in die kanaal en spruit voor. Die broers het besluit om die Brugspruit se water te gebruik om die turbine aan te dryf en die kleiner spruit as bron van besproeiingswater.
Krige sê hy het hom dus in die ideale posisie bevind om sy droom van 'n hidro-aanleg waar te laat word. Weens die besoedeling moes hy seker maak die waterhanteringstelsel en turbine is bestand teen die suur water. Die belangrike komponente van die turbine moes daarom van vlekvrye staal wees. Dit het die opsie om 'n bestaande masjien te koop, te duur gemaak. Krige het besluit om dit self te bou.
Die projek het begin met die herbou van die oorspronklike kanaal en 'n dam. Alle grondwerk is met 'n trekker en damskrop gebou. Die kanaal se walle is hoër gemaak met grond wat weer afkomstig was van dele wat dieper gegrawe is. Op een plek is die wal 3 m hoog gebou om die kanaal om 'n rantjie te lei, aangesien hy nie skietwerk met plofstof wou doen nie.
Die water word deur 'n klipwal in die spruit na die kanaal uitgekeer. 'n Wal is ook voor die kanaal naby die uitkeer gebou, met twee betonpype deur die wal, om te verhinder dat te veel water in die kanaal afvloei. Die uitkeer is wyd sodat die water maklik daaroor vloei as die vlak styg om die kanaal teen vloede te beskerm. Dit het ook 'n noodoorvloei op 'n klipperige plek waar oortollige water uit die kanaal terug spruit toe kan vloei.
Die kanaal lei die water na 'n gronddam wat hulle bokant die turbine gebou het. Die dam se walle is van grond uit 'n deel van die kanaal wat stroomop dieper en wyer gemaak is. Daardie deel van die kanaal het 'n groot uitgrawing behels, wat nou onder water is. Dit help om die watervlak stabiel te hou en dien ook as neerslaggebied vir sediment wat saam met die water in die kanaal afspoel sodat skoner water deur die turbine vloei.
Die damwalle is aan die binnekant met ou motorbande bedek om te verhinder dat die water die grond wegkalwe. Daar is ook 'n oorvloeikanaal om die wal te beskerm wanneer die dam oorloop. Hierdie kanaal lei die water oor 'n klipplaat na die spruit.
By die pypinlaat in die dam wat water na die turbine neem, is 'n sif om te verseker die turbine word nie deur soliede voorwerpe beskadig nie. Dit voorkom ook dat diere of mense ingesuig word. Die sif is skuins aangebring sodat 'n mens daarteen kan uitklim. Krige laat nietemin niemand toe om in die dam te swem nie. Die inlaat is boonop groot sodat die watersnelheid laag is sodat 'n mens of dier nie teen die sif vasgedruk kan word nie. Die helling help om die sif skoon te hou van plantmateriaal wat daarteen aanpak.
Hulle het 'n ou trekskop ('n grondwerktuig) gekoop om die sloot te grawe wat water vanaf die turbine se uitlaat terug spruit toe neem en dit self opgeknap. Dit was later onontbeerlik vir die sukses van die projek, aangesien dit baie veelsydig is en ook as ''kruiwa'', hyskraan en verstelbare stellasie gedien het.
Die water word met 'n staalpyp met 'n deursnee van 800 mm en wande van 8 mm dik na die turbine gelei, waar die invloei met 'n enkele beheerklep konstant gehou word. Die pyp se binnekant is met epoksieteer geverf.
Die hoogte van die watervlak tot by die turbine-inlaat is 7 m, met 'n verdere 3 m tot op die spruit se vlak, sodat die apparaat bokant die vloedlyn is.
Die turbinesnelheid is 250 r/min. en dryf 'n kragopwekker met behulp van V-bande teen 1 500 r/min. aan. Die hoofkatrol het 'n deursnit van 1,5 m en dien ook as vliegwiel. Die draaisnelheid word met 'n meganies-hidrouliese stelsel beheer en 'n maksimum van 1 000 liter water vloei per sekonde daardeur.
Die generator is 'n driefase-masjien van Leroy Summers wat 50 kW (63 kVA) lewer en is nuut gekoop.
Omdat Pieter 'n spesialis op die gebied van stoomturbines is, moes hy eers waterturbines bestudeer voordat hy sy turbine ontwerp en in sy motorhuis gebou het. Hy het onder meer 'n draai in Duitsland gemaak, waar hy waardevolle inligting opgediep het.
Hy het feitlik net handgereedskap, 'n elektriese staalsaag en 'n klein staaldraaibank gebruik en vir die sweiswerk 'n oliebad-sweismasjien en CO2-masjien in die motorhuis en 'n trekkeraangedrewe gelykstroommasjien op die plaas. Al werk wat hy in 'n werkwinkel laat doen het, was die finale sny van die rotor om seker te maak dit is reguit en rond.
Die meeste van die staal en onderdele kom van skrootwerwe, soos die oorhoofse kraglynpale. Die elektriese bondelgeleier en skakelaars is nuut.
Hy sê dit is moeilik om 'n kosteberaming te maak, want hy het baie ou staal en ander materiaal gebruik. Die grootste uitgawes was aan pype, die vliegwiel, die kragopwekker, die bondelgeleier en die skakeltuig. Hy het sowat 3 000 liter diesel gebruik.
Die turbine is betreklik eenvoudig om te bou. Geen gietstukke of spesiale onderdele is nodig nie. Die masjien kan met 'n bietjie kennis van sweistegnologie en vervaardiging en baie tyd gebou word. Baie onderdele kan standaard van die rak gekoop word, soos die laers. Dit verlaag die koste redelik. Met groter masjiene verander die prentjie egter. Soos met alle waterturbines is dit belangrik om elke masjien te ontwerp en te bou vir die spesifieke omstandighede.
'n Belangrike eienskap van hierdie tegnologie is betroubaarheid. 'n Goed ontwerpte masjien kan baie jare lank loop terwyl die enigste instandhouding die smeer van laers is.
Landbouweekblad, 11 April 2008
