De praktijk
De hier beschreven installatie functioneert al ruim 4 jaar naar alle tevredenheid. Sindsdien zijn ook allerlei andere projecten op soortgelijke manier uitgevoerd. Wat toendertijd nog niet mogelijk was, maar tegenwoordig wel, is om de communicatie via GSM uit te voeren, zodat een geheel draadloze installatie ontstaat. Zie daarvoor ook de TMX informatie over GSM mogelijkheden.

Aandrijving
Voor het verstellen van de stuwklep wordt meestal een elektromotor van 24 Volt toegepast met ingebouwde vertraging. Deze wordt gekoppeld aan de (bestaande) mechanische aandrijving van de klep. De koppeling dient zodanig te worden uitgevoerd dat met handbediening de motorfunktie kan worden overgenomen.

De mechanische koppeling van de elektromotor aan de aandrijving van de stuw dient per geval gedimensioneerd te worden. Het vermogen van de elektromotor is afhankelijk van het te leveren koppel en toerental, dat wordt bepaald door het gewicht van de stuwklep en de gewenste snelheid van verstellen.

Er dient een beveiliging te zijn door middel van eindschakelaars voor het bereiken van de eindstanden van de stuwklep. Ook moet worden voorzien in een elektrische beveiliging voor eventuele mechanische blokkering.

Besturingsunit
Voor een eenvoudige installatie is een speciale besturingsunit ontwikkeld. Hierin bevinden zich alle voor de besturing en beveiliging benodigde functies:

- schakelaar Hand-0-Automatisch

- schakelaar Hand op/neer

- overbelastingsbeveiliging motor

- regulator zonnepaneel

- relais op/neer

- signaallampen (LED's)

Op de besturingsunit worden de op/neer uitgangen van de LM-8N aangesloten evenals de schakelaars voor het signaleren van de eindstanden van de stuw. De besturingsunit (25x25x15cm) is geheel compleet en eenvoudig aan te sluiten.

Opnemers
Voor de regeling van de stuw is het nodig de waterstanden voor en/of na de stuw en de stand van de stuwklep te meten. Hiervoor kunnen drukopnemers, ultrasone opnemers of vlottermeetsystemen worden gebruikt. Voor de laatste leveren wij de TMX opnemertypen AE-10 of DE-24. Beide uitvoeringen worden geleverd inclusief vlottermeetset. Meetbuis, RVS beschermkap en bevestigingsmaterialen zijn aanvullend leverbaar. De AE-10 opnemer werkt met een analoge potentiometer met 10 rotaties. Voor zeer nauwkeurige debietmeting en -regeling is de digitale opnemer DE-24 meer geschikt. Deze is voorzien van een digitaal encodersysteem en heeft een hoge nauwkeurigheid van beter dan 1 mm. Voor het meten van de klepstand wordt een AE-10 of DE-24 opnemer mechanisch gekoppeld met de stuwaandrijving. Door middel van een unieke en eenvoudige vier punts ijkprocedure wordt elke stuwstand nauwkeurig gemeten.

De LM-8N locatiemonitor meet waterniveau en klepstand en regelt de stuwstand aan de hand van het ingebrachte regelprogramma. Met behulp van een QH relatie kan het debiet berekend, zodat kan worden gekozen uit regeling op niveau en/of debiet. De gemeten waarden worden in het interne geheugen van de LM geregistreerd en kunnen op de locatie met een portable PC worden opgevraagd. Op deze wijze funktioneert het geheel als "stand-alone" systeem.

Een telefoonaansluiting op de LM-8N maakt het mogelijk de actuele situatie en meetwaarden elders op te vragen en ook op afstand de stuw te bedienen. Dit kan deel uitmaken van een TMX telemetrie beheerssysteem van de waterbeheerder met een centrale post op diens kantoor. Ook kan met een gewoon telefoontoestel worden opgebeld naar de locatie, voor het in gesproken tekst beluisteren van de actuele situatie.

Om energie te besparen wordt de LM-8N gebruikt in zogenaamde "slaap-wek schakeling". De unieke slaap-wek module zorgt ervoor dat de LM-8N zo zuinig mogelijk omgaat met de aanwezige accuvoeding. Het grootste deel van de tijd staat de LM-8N in de "slaap mode" met een zeer laag stroomverbruik. Elk kwartier (standaard) wordt de LM-8N voor korte tijd "gewekt" en worden alle meetwaarden verwerkt en eventueel een verstelling van de stuw uitgevoerd. Dit kan bijvoorbeeld zo'n 15 tot 30 sec. duren. Daarna wordt weer naar de "slaap mode" overgegaan. Bij gebruik van een telefoonaansluiting zal de LM-8N meteen gewekt worden als er wordt opgebeld.

Zonnepaneelsysteem met regelaar en accuset
De elektrische voeding van de motoraandrijving en van de LM-8N wordt voorzien vanuit een zonnepaneelsysteem wat nabij de stuw is opgesteld. Dit systeem bestaat uit een zonnepaneel gemonteerd op een mast en een accuset. De dimensionering van zonnepaneel en accuset hangt af van de toegepaste aandrijving en stuwafmetingen en wordt per project berekend.

De motor zal in het algemeen slechts enkele malen per dag draaien om de stuwklep te verstellen, waardoor het energieverbruik gering is. Het stroomverbruik van de LM-8N inclusief de opnemers is zeer gering dankzij het hierboven beschreven slaap-wek bedrijf. Een voorbeeld van de energiebalans van een compleet systeem is hieronder als voorbeeld vermeld.

De zonnepanelen worden compleet geleverd met een bevestigingsconstructie en gemonteerd op een ca. 4 meter hoge metalen mast. Afhankelijk van de benodigde energie zal een accuset worden toegepast 100 - 200 Ah bij 24 Volt. De bijgeleverde automatische voedingsregelaar zorgt voor een optimaal laadproces van de accuset en een stabiele uitgangsspanning onder verschillende omstandigheden.

Buitenkast
De besturingsunit, LM-8N locatiemonitor en accuset worden in een vandalisme bestendige rvs buitenkast ondergebracht. De hiervoor geselecteerde standaardkast kan op een betonnen sokkel nabij de stuw worden geplaatst.

Energiebalans
De energie welke het zonnepaneel afgeeft wordt opgeslagen in een accuset van voldoende capaciteit. Hierdoor is ook energielevering gewaarborgd op die momenten dat geen zonneschijn aanwezig is. Vooral in de winterperiode is het aantal zonne-uren beperkt. Met behulp van meteorologische gegevens berekenen wij de capaciteit van zonnepaneel en accuset zo, dat de stuw blijft werken ook wanneer 4 weken geen zonneschijn aanwezig is. De berekening is bijvoorbeeld als volgt:

Voorbeeld energieverbruik:

Verstellen stuw met motor 5A.
uitgaande van 50 verstelbewegingen per week à 2 min (= 1,7 uur/wk): 1,7 x 5 = 8,5 Ah per week
LM-8N incl. besturingsunit in slaap/wek bedrijf

elk kwartier actief = 7 x 24 x 4 = 672 maal stuw verstellen
50 maal 2 min = 1,7 uur/wk 1,7 uur x 0,8 A = 1,36 Ah per week

Meten en registeren 672 - 50  = 622 keer per week actief
622 keer 0,5 min = 5,2 uur/wk 5,2 uur x 0,8 A = 4,16 Ah per week

in slaap mode (7x24) - 1,7 - 5,2 = 161,1 uur: 161 uur x 0,01 A = 1,6 Ah per week

Totaal 1,36 + 4,16 + 1,6 = 15,62 Ah per week

Met een volle accuset van 24 Volt/ 100 Ah wordt zo een autonomie bereikt van ruim 5 weken.

Diensten
Voor het realiseren van een stuwautomatisering met zonnepanelen zijn naast de genoemde technische materialen in het algemeen nog aanvullende activiteiten benodigd. Deze diensten kunnen door ons bedrijf worden verzorgd, waarbij de ervaring op dit gebied borg staat voor een correcte uitvoering. Voor specifieke zaken wordt daarbij eventueel gebruik gemaakt van externe deskundigen. Ook kan de opdrachtgever ervoor kiezen deze diensten in eigen beheer uit te voeren of aan derden op te dragen. Deze diensten zijn:

- advisering - bouwkundige werkzaamheden

- engineering - civiel technische werkzaamheden

- installatie mechanisch - grondwerk

- installatie elektrisch - testen en in bedrijf stellen

Het biedt voordelen wanneer een bovenbeschreven stuwautomatisering deel uitmaakt van een TMX telemetriesysteem. Voor integratie in andersoortige telemetriesystemen kan meestal een passende interface worden gemaakt.

Wij zullen u graag van dienst zijn voor het geven van aanvullende informatie of voor een vrijblijvende prijsopgave toegespitst op de door u aangegeven toepassing. Voor een turn-key levering kunt u contact opnemen met een daarin gespecialiseerde TMX wederverkoper.