De uitvinding van het waterrad was een mijlpaal in de technische ontwikkeling van de mensheid, want door het gebruik van een waterrad konden er veel grotere werktuigen worden gemaakt.
Veel nieuwe fabrieken werden vlakbij grote rivieren gebouwd. Dat was het belangrijkste criterium van toen in tegenstelling tot de criteria die tegenwoordig worden gebruikt. Een wezenlijk punt was ook de noodzakelijke waterrechten om een waterrad te kunnen gebruiken. Zo vindt men vandaag de dag nog eigendomsrechten van oude industriegebieden in het stroomgebied van rivieren dan wel grote beken, die door de huidige eigenaar niet meer gebruikt worden.Tegen het einde van de 19e eeuw maakte de uitvinding van waterturbines het mogelijk veel meer water en grotere hoogteverschillen te gebruiken. Door de uitvinding van elektriciteit was het niet noodzakelijk meer de energie direct te gebruiken, maar kon deze ook in elektrische stroom worden omgezet. Er ontstonden waterkrachtcentrales, die op basis van hun schaalgrootte goedkoper konden produceren en de kleinere krachtcentrales met waterrad geleidelijk verdrongen.
Bouwvormen van waterraderen
Doordat niet elke rivier hetzelfde is zijn er ook verschillende soorten waterraderen. De waterraderen zijn onderverdeeld en benoemd op basis van de manier waarop het water wordt aangevoerd bij het waterrad. De drie meest voorkomende waterraderen zijn: bovenslaand, middenslaand en onderslaand. De namen van deze waterraderen zijn af te leiden van de manier waarop het water het waterrad raakt. In onderstaande filmpjes vind je twee voorbeelden van waterraden.
Onderslaand waterrad
Bovenslaand waterrad
Bovenslaand waterrad
Bij bovenslaande waterraderen stroomt het water door een goot, de zogenaamde stortgoot, tot aan de bovenkant van het rad. Hier stroomt het water in een cel in het rad. Men spreekt daarbij over een cellenrad. Het rad wordt door de zwaartekracht van het erop vallende water in beweging gezet. In tegenstelling tot waterturbines heeft een bovenslaand waterrad geen krooshek nodig om drijfgoed uit te filteren.
Een bijzondere bouwvorm is het keerrad. Deze wordt alleen bovenslaand gebruikt en bestaat uit twee waterraderen, die aan elkaar gebouwd zijn en in beide richtingen kunnen draaien. Afhankelijk van de richting waarin het water stroomt kan het rad vervolgens in de ene of de andere richting draaien. Dit principe wordt hoofdzakelijk in de mijnbouw toegepast.
Middenslaand en terugslaand waterrad
Middenslaande waterraderen worden ongeveer op in het midden door water getroffen en benutten gedeeltelijk ook de bewegingsenergie van het water. Ze kunnen als cellenrad of als schoepenrad uitgevoerd worden. Middenslaande cellenraderen worden ook wel terugslaand genoemd; ze worden net zoals bovenslaande raderen gebouwd, maar draaien in de tegenovergestelde richting.
Middenslaand waterrad (bron wikipedia)
Onderslaand waterrad
Bij onderslaande waterraderen stroomt het water onder het rad door een groef heen. De groef is een leiding die aan het rad aangepast is. Deze groef zorgt dat al het water het rad raakt. Het water kan het rad in beweging zetten door middel van schoepen, men spreekt daarom over schoepenraden. In hun eenvoudigste vorm bestaan de schoepen uit een houten plank
Onderslaand waterrad (bron wikipedia)