De 3/4 inch Breurram

Een low-head / cost bouwdooswaterram voor huishoudelijk gebruik: de 3/4" breurram

Er zijn vele ontwerpen voor waterrammen in omloop. Niet alleen bestaan er verscheidene fabrikanten die hun eigen type produceren, ook zijn er verschillende zelfbouwrammen ontwikkeld door technische adviesgroepen, zoals de WOT (Werkgroep Ontwikkelingstechnieken UT Twente). Hoge kosten en meer werk bij het installeren hebben een grote toepassing van commerciële pompen in de weg gestaan. Dit heeft WOT-lid Gert Breur ertoe gebracht een nieuw type kleine ram te ontwerpen. In dit ontwerp is teruggegrepen op de meest elementaire werkprincipes van de waterram. Er is een dusdanig eenvoudig ontwerp ontstaan 'Less is More', dat enigszins oneerbiedig van een 'knutselram' gesproken zou kunnen worden.

Ondanks het feit dat hier gebruik gemaakt wordt van kant en klare onderdelen, blijkt deze ram toch een zeer hoog rendement te halen voor kleinschalige toepassingen. Het ontwerp is makkelijk aan de lokale situatie aan te passen. De begrijpelijkheid en zichtbaarheid van de werking van de breurram maken, dat geen technische expertise noodzakelijk is. Sterker nog: de ram nodigt uit tot verder experimenteren en draagt daardoor juist bij aan het opbouwen van technische kennis en zelfredzaamheid.

Conventionele waterrammen
Reeds twee eeuwen wordt de technologie van de waterram toegepast. Zij vindt haar oorsprong in 1772, toen J. Whitehurst op theoretische manier de ram uitdacht, gebruik makend van de 'waterhamer' (water in beweging dat plotseling tot staan gedwongen wordt). Dit idee is vervolmaakt door J.M. de Montgolfier waarvoor hij in 1797 een patent verwierf. Inmiddels is de waterram vooral bekend om haar toepassingen als waterpomp in ontwikkelingslanden. Dit vooral in het kader van projecten in de drinkwatervoorzieningen op dorpsniveau. Minder bekend is, dat de waterram ook in geïndustrialiseerde landen toepassingen kent en gebruikt wordt. Heel wat fabrikanten hebben een productie opgezet, velen hebben hun eigen model ontworpen waardoor men echter bijna altijd voor onderdelen en onderhoud afhankelijk is van de desbetreffende fabriek. Deze rammen kenmerken zich meestal door hun uitzonderlijke robuustheid, met als gevolg hogere kosten.

Doelstellingen
Aan het nieuwe ontwerp zijn verschillende eisen gesteld. Allereerst moeten de onderdelen makkelijk verkrijgbaar en duurzaam zijn. Ze moeten ook eenvoudig gemonteerd kunnen worden. De ram moet goedkoop zijn (+/- € 50,-). Vervolgens moet de ram efficiënt zijn en als belangrijkste, maar zelden gestelde voorwaarde, vindt de maker dat de werking volkomen doorzichtig en begrijpbaar moet zijn. Te veel wordt de ram als een welhaast magisch apparaat (scientific curiosity) gezien. Voor een goed gebruik is echter belangrijk, dat iedereen kan begrijpen waarom en hoe het werkt. Hiervoor is het bouwdoosontwerp nagestreefd, waarin van elk onderdeel de werking gemakkelijk doorgrond kan worden. In dit flexibele ontwerp bestaat vervolgens alle ruimte om de ram zelf aan te passen, gebruikmakend van het begrip van de werking, of als opstap naar grotere en moeilijker te vervaardigen zelfbouwrammen, zoals de Breur ROC Oost-Nederland ram.

Ontwerp
Voor het ontwerp is uitgegaan van 10 praktische, algemene principes, die Prof. J.A. Eytelwein reeds in 1805 opstelde. Enkele ontwerpstellingen zijn bijvoorbeeld dat de afmeting van de impulse valve iets groter moet zijn dan de doorsnede van de aanvoerleiding. En dat het volume van de luchtklok ook iets groter moet zijn dan het volume van de opvoerleiding.

Toepasbaarheid
Door de kleine diameter van de ram, de beperkte installatie-eisen en de lage kosten, leent de ram zich bij uitstek voor kleinschalige toepassingen (domestic use). Dit kunnen kleine irrigatievoorzieningen zijn, of kleine drinkwatersystemen, b.v. voor het vee. Door de hoge efficiëntie en lage kosten van de ram wordt het interessant verschillende rammen parallel te schakelen waarbij ze elk hun eigen aanvoerleiding hebben, maar een gezamenlijke opvoerleiding mogen hebben waardoor de capaciteit van het systeem vergroot wordt.

Als er minder water beschikbaar is, kunnen één of meerdere rammen afgekoppeld worden, zodat het systeem ook met een kleinere aanvoer blijft functioneren. Een ander voordeel is, dat het systeem minder kwetsbaar voor storingen wordt. Als er onderhoud moet worden gepleegd, of er een mankement optreedt bij één ram, zal niet direct het hele systeem stil komen te liggen.