Bouwjaar 2018/2019

Koeltoren energiecentrale(schaal 1:87, zelfbouw).

 

Naast grote voertuigen vind ik grote (fabrieks)gebouwen ook erg fascinerend. Daarom heb ik het afgelopen jaar een uitstapje gemaakt naar de bouw van een koeltoren die je vooral ziet bij energiecentrales.

Er is overigens bijna niets te koop en/of te vinden over dit soort bouwwerken op schaal, dus ook niet in H0-schaal(= 1:87) en al helemaal niets over de bouw daarvan. Er zijn wel koeltorens als model te verkrijgen, bijvoorbeeld van fabrikant Trix. Deze zijn echter vrij klein(ca.29cm hoog), maar wel redelijk goed gedetailleerd. Uiteraard komen deze torens in het echt ook wel voor, bijvoorbeeld in de buurt van hoogovens en staalfabrieken. Maar in mijn geval gaat het dus om de hele grote types die je vaak ziet bij krachtcentrales. Kortom zijn er qua grootte/hoogte geen realistische koeltorens als miniatuurmodel te kopen, tenminste ik ben ze (onder andere op Internet) nog niet tegengekomen.
Het leek mij dus wel een uitdaging om geheel met eigen improvisatie en ideeën dit project aan te gaan.

Koeltorens zijn er in vele maten, maar hebben veelal dezelfde vorm. Vooral de hoogte verschilt heel vaak. De "kühltürm" van de krachtcentrale in Niederauβem in Duitsland is bijvoorbeeld 200m hoog en dat is daarmee de hoogste van Europa en de op één na hoogste van de wereld. Ik vind dat veel te groot om als model na te bouwen. Het model zou dan in schaal 1:87 zo'n 230cm hoog worden, dus dat valt niet mee. Alleen als je heel veel ruimte en vooral een hoge ruimte hebt zou dat misschien wel gaan. Bovendien moet zo'n ding ook te demonteren en te transporteren zijn, voor bijvoorbeeld als je hem ergens ooit wil exposeren.
De koeltorens van de energiecentrales in Moerdijk en Geleen heb ik als voorbeeld genomen, omdat deze niet zo heel groot zijn(ca. 80-110m hoog) en het in miniatuur nog na te bouwen is. Maar ook aanvullingen van andere torens heb ik toegevoegd als ik dat mooi vond. De basis heb ik gemaakt van 24 houten staanders en 3 metalen ringen van verschillende diameters.
De toren heeft aan de voet een diameter van ca.72cm, iets boven het midden ca.50cm en aan de bovenkant ca.56cm. Hij is 132cm hoog geworden en zou daarmee in het echt dus ca.115m hoog zijn. Dat vind ik een mooie, grote maat voor een koeltoren.                            Ook heb ik de verschillende lagen aan de binnenkant, dat zijn een kunststof koellaag, een laag met sprinklerleidingen en een druppelvangerlaag met pomphuizen en buizen nagemaakt. Het hele gevaarte staat los op de voet en kan ik dus eraf lichten om die verschillende lagen te kunnen laten zien en ook om hem te kunnen verplaatsen.
Ook een machineruimte, waterbassin, trappenhuis, kooiladders naar de top en begroeiing heb ik nagebootst.

Het bouwen was niet gemakkelijk en heeft ruim een jaar geduurd. Uiteraard moest ik dit naast mijn baan en andere dagelijkse bezigheden doen en lag de bouw soms ook weken stil. Daarom is het erg lastig om te zeggen hoeveel bouwuren er in zitten. Er zit erg veel denkwerk in, voornamelijk door de hyperbolische(ronde en schuine) vorm van de toren. Maar toch is het me uiteindelijk gelukt en daar ben ik best een beetje trots op.
Tijdens de bouw heb ik zoveel mogelijk foto's gemaakt om goed te laten zien hoe een bepaald onderdeel tot stand is gekomen. 

Wellicht inspireert het iemand om er zelf ook een te gaan bouwen, of misschien wel de centrale eromheen. Als dat zo is, laat het me dan alsjeblieft weten, dat zou ik wel heel leuk vinden! Misschien kan ik je nog tips geven over de bouw van de toren!

Voordat ik het hele bouwproces van begin tot eind laat zien, eerst een uitleg over de werking van dit type koeltoren:

Het (zeer)warme water wordt vanuit de fabriek via grote buizen naar binnen gepompt tot ca. 18m hoogte, bijna de bovenste laag van de onderbouw. Hier wordt het water verdeeld over vele sprinklerleidingen die zich bevinden over het gehele oppervlak van de onderbouw. Door middel van sproeikoppen aan die leidingen wordt het water verdeeld. Onder de sprinklerleidingen bevindt zich een laag met kunststof koelpakketten waar het warme water doorheen sijpelt. Hierdoor verliest het water al veel warmte. De koeltoren is van onderen open, waardoor er koude buitenlucht naar binnen kan stromen. De typische, hyperbolische vorm van de toren zorgt ervoor dat er natuurlijke trek zoals bij een schoorsteen ontstaat, de koude lucht wordt dus naar boven gezogen. Hierbij stroomt die lucht langs het te koelen water en ontstaat er deels gekoeld water en deels waterdamp(met nog veel waterdruppels erin) die verder naar boven stijgt. Het (voldoende)afgekoelde water valt in het waterbassin onder de toren en stroomt weer terug naar de fabriek voor hergebruik of wordt terug gelaten in een rivier. Daarom staan energiecentrales en koeltorens ook altijd bij een rivier of een meer.

Boven de laag met de sprinklerleidingen bevindt zich nog een laag: de druppelvangerlaag. Dit is ook de laag met looppaden en pomphuizen die dmv de deur(via het trappenhuis) bereikt kunnen worden. Door deze laag moet de waterdamp die zojuist is ontstaan dus heen voordat het verder omhoog kan stijgen. Door deze druppelvangers worden de nog aanwezige druppels water tegengehouden en deze vallen via de koellaag vervolgens ook in het waterbassin. Wat er dan nog overblijft is waterdamp met zeer kleine druppels water. De witte rookpluim die je vaak boven uit een koeltoren ziet komen is dus meestal waterdamp en geen vieze rook zoals veel mensen denken. De echte vieze rook(van bijvoorbeeld verbrande kolen) komt meestal uit de (hele) hoge schoorstenen van de fabriek.

Echter bij de nieuwste energiecentrales zie je bijna geen hoge schoorstenen meer. Dit komt omdat de rookgasafvoerpijp naar het midden van de koeltoren is geleid en dus hierin uitmondt i.p.v. in een schoorsteen. Door de natuurlijke trek van de koeltoren worden zo de rookgassen ook naar boven gezogen en is er dus geen schoorsteen meer voor nodig. Dit scheelt dus behoorlijk in de kosten voor de bouw van een schoorsteen. In dat geval zal er dus wel wat minder schone lucht samen met waterdamp boven uit de koeltoren komen, hoewel er al heel veel is en nog wordt gedaan om de rookgassen zo schoon mogelijk te krijgen.

Ik hoop dat deze uitleg te begrijpen is en dat het wat duidelijker wordt waarom ik een bepaald onderdeel heb gemaakt.

Hieronder volgt de bouw ahv foto's met wat uitleg erbij. Het verhaal met de foto's loopt steeds van links naar rechts, je leest en bekijkt het dus net alsof het steeds een nieuwe regel is. De teksten behoren steeds bij de foto eronder.

 

 

 

Het begin met 3 metalen ringen en 24 houten staanders. De ringen heb ik besteld via een webshop. Aangezien je er 10 tegelijk moest bestellen heb ik er uiteraard nog veel over. Dus als iemand nog van die ringen nodig heeft...

Hier zijn alle 24 staanders uitgezaagd. Met het gebruik van de mal hebben ze dus allemaal dezelfde vorm en kromming.

 

 

De basisvorm is klaar.

 

De binnenkant kan al lichtgrijs worden geverfd.

Dan kan begonnen worden met de plaatjes aan de buitenkant.

Er zitten vaak stukjes karton onder om een mooie ronding te krijgen. Zo wordt de toren mooi rond.

Om de verticale kieren mooi af te werken, heb ik gebruikt gemaakt van serpentines.

Dan de onderkant(of voet) van de toren met zijn verschillende lagen.

Om te beginnen de onderste laag van hout waar de schuine pilaren aan bevestigd worden en waar de andere lagen bovenop komen.

Zo passen de staanders precies in de inkepingen en blijven hier los in rusten. Dit heb ik zo gemaakt, zodat de toren straks los van de voet af kan worden gelicht. Hier heb ik ook de pinnen al aangebracht waar straks alles op rust. Deze komen dus in het waterbassin te staan. Aanvankelijk had ik alle pinnen van draadeinden gemaakt, maar dat was al niet realistisch, te zwak en brak te snel af. Nu heb ik ze allemaal vervangen door grote spijkers waarvan de dikte qua schaal perfect is. Ik heb ook 4 schroeven aangebracht om de toren eventueel waterpas te kunnen stellen. 

Aan ieder stokje heb ik een uitstulpinkje gemaakt dat straks in een gat wordt gestoken, dit voor extra stevigheid.

Vastlijmen met Bison Constructielijm.

 

 

De schuine pilaren zijn geplaatst.

Hij past! En nu moeten de ruimten onder de pilaren worden opgevuld met stukjes karton.

Dat was ook weer lastig, want er ontstaan flinke kieren. 

 

Dan de ondergrond maken waarop de kunststof koellaag wordt bevestigd.

Het aanbrengen van de kunststof koellaag. Deze laag heb ik gemaakt van een kunststof deurmat, gekocht bij een tuincentrum.

De sprinklerleidingen boven de koellaag heb ik gemaakt van een groot barbecuerooster, gekocht op Marktplaats.

Deze ligt op vier spijkers vrij van de koellaag met een magneetje erop gelijmd. De magneetjes houden hem mooi op de plaats.

Nu helemaal op maat uitgezaagd. Met de blokjes aan de onderzijde wordt deze laag straks op het rooster geklikt. Tegelijkertijd worden dit de onderkanten van de pomphuizen.

Om de looppaden ietsje boven de druppelvangers te plaatsen en om het mooi af te werken, heb ik karton gebruikt en later samen met de relingen op het horrengaas gelijmd.

De buitenreling is geplaatst en vastgelijmd aan de onderzijde.

Alle looppaden met relingen zijn klaar en gelijmd.

Dan alles vastlijmen op de druppelvangerlaag...

Het maken van de pomphuizen. Vier stukjes karton met daarin een soort wiel. Dit is een contactlenshoudertje wat ik nog had liggen. Normaal staan daar natuurlijk pompen in, maar ik vond dit wel grappig om te gebruiken.

De huisjes krijgen al gestalte.

Hier zijn alle lagen van de voet geheel opgebouwd en de pomphuizen staan op hun plek.

De toevoerbuizen lopen straks vanuit de grond via de onderzijde van de druppelvangerlaag naar de pomphuizen.

Hier heb ik het waterbassin uitgezaagd inclusief het stukje wat straks naar de installatieruimte loopt. Dit is de weg die het afgekoelde water maakt terug naar de fabriek of de rivier.

In het waterbassin onder de koeltoren zul je meestal (bewegend)water zien, dus moest ik water na gaan bootsen. Dit heb ik gedaan met wc-papier, bloem en water. 

En dat komt er zo uit te zien. Meerdere lagen wc-papier zijn wel nodig om het wat voller te doen lijken.

Klaar met schilderen, nu nog vernissen...

Rondom het waterbassin heb ik een grasmat aangelegd(zomerweide). Rechtsonder zie je het looppad en de plaats voor het trappenhuis. De grote gaten in de grasmat zijn voor de watertoevoerbuizen. Op het grote grijze vlak aan de voorzijde komt de installatieruimte te staan. 

Ook heb ik los gras gekocht om de begroeiing die je rondom hekken altijd ziet na te bootsen.

Het begin van het maken van het trappenhuis. Hier heb ik alleen kunststof staafjes, karton en gaas voor gebruikt.

De bouw van een trap: gaas met reepjes karton.

De 5 trappen zijn nu bijna gereed.

De trapjes(5x) met leuningen zijn klaar, nu nog even schilderen.

Het maken van de wanden van de installatieruimte van wat stukjes karton.

De wanden staan en het dak inclusief de luifel ligt al klaar. Het gebouwtje krijgt dus al vorm!

Ook de steunpoten en de nodige leidingen ontbreken niet.

Ik heb ook nog wat pompen met buizen nagemaakt van een printplaatje en wat buigrietjes. Deze staan aan de rand van het waterbassin en de buizen monden dus ook uit in het bassin.

De deur bovenaan het trappenhuis geeft toegang tot de looppaden op de druppelvangerlaag. Omdat ik achteraf pas had besloten dat de deur ook echt een gat in de wand moest worden, heb ik dit gat er later pas in gemaakt met een dremel en een mes.

Dat heb ik ook weer gedaan met stukjes karton. Het moest een soort heel breed kozijn worden dat precies past in het gat. En in dat kozijn heb ik twee reepjes geplakt(sponning) waar de deur straks tegenaan komt staan.

Zo, het kozijn is geplaatst

De (kooi)ladders van het bordes bij de deur helemaal naar de top van de toren heb ik gemaakt van gaas en uit één stuk uitgeknipt.

De mazen van dit gaas zijn ca.6mm x 6mm, dat is een mooie breedte voor deze ladders.

Voor het straks vastlijmen van de gehele ladder aan de toren heb ik stukjes hout onder de ladder gelijmd. De stukjes hout zijn gemaakt van roerstaafjes.

Die kooien heb ik tegen de ladders aangelijmd.

In de opening in de hoek van een bordes komt straks een ladder uit. Het grote bordes is de onderste ter hoogte van het trappenhuis. Vanaf hier begint dus de eerste ladder naar boven.

Ook de bordessen zijn klaar en kunnen op de kooiladders worden gelijmd.

De top van de toren moest verstevigd worden, want die was veel te slap. Ik heb de hele cirkel dus voorzien van een extra kartonnen rand.

 

Om de top mooi af te werken, heb ik aan de binnenkant ook nog een rand dik karton gelijmd.

Op de plek waar de laatste kooiladder eindigt zit geen bordes maar een inham in de wand. Dus die heb ik even uitgesneden.

Ook zitten er 4 lichten tegen de wand iets boven de helft van de toren. Deze zitten verticaal precies in lijn met de lichten op de top.

De openingen zitten precies tegenover elkaar en zo dat ik zo dicht mogelijk bij de toren kan gaan staan. Vervolgens steek ik door beide gaten een haak die aan de binnenkant(hier links van het looppad) in een inkeping uitkomt.

Dit zijn de haken, gemaakt van een muuranker met daaraan een handvat van hout.

En zo licht ik ze beiden tegelijk omhoog. Zoals je ziet is dit mijn linkerhand aan de rechterhaak, maar dat is alleen om te demonstreren. Mijn rechterhand had het even te druk met foto's maken, en mijn derde hand kon ik helaas niet vinden...

...en de onderbouw zonder koeltoren.

Hier zijn alle onderdelen van de koeltoren samengevoegd en is hij dus helemaal gereed. Ik heb ook een persoon in blauwe overal op schaal 1:87 nagemaakt, gewoon om de grootte van de koeltoren duidelijk te maken. Hij staat hier vooraan rechts.

Van onderen "by night".

Het geheel toont echt buiten toch wel veel mooier...

De staanders zijn gezaagd uit een plaat van populierenhout. De gebogen vorm heb ik gemaakt door een lange buigzame lat(van kunststof) te gebruiken, Daarmee heb ik een mal gemaakt.

Met die mal kun je dus steeds precies dezelfde staander maken.

Dit is die mal.

Aan de binnenkant krijgen ze 3 inkepingen waar de ringen precies in passen. De ringen heb ik aan de staanders vastgelijmd met Bison Constructielijm.

Dan de ruimten tussen de staanders opvullen met 24 stroken stevig papier, verkrijgbaar in grote vellen in de hobbyzaak. Deze stroken heb ik geknipt in een aparte vorm: van onderen breed, dan steeds smaller naar het midden toe om vervolgens weer iets breder te worden tot de top.

Jaja, ik had hulp van een heuse torenkraan om de toren helemaal dicht te bouwen!

Voor de plaatjes heb ik dik karton(ca.2mm dik) gebruikt, dat ook te verkrijgen is in grote vellen.  Het maakt de toren mooi stevig.

De plaatjes lopen gelijk met de stroken verticaal, maar ook horizontaal in rijen. Totaal zitten er zo'n 750 plaatjes op, allemaal op maat geknipt, gebogen en opgeplakt met houtlijm. Pfff.

De horizontale kieren heb ik soms opgevuld met dunne reepjes karton. Deze kieren vallen niet zo erg op en zijn van minder belang.

De vorm is ingetekend, dus het zagen kan beginnen.

De vorm is klaar. In de inkepingen aan de buitenkant worden straks de 24 staanders die zich nu aan de binnenkant van de toren bevinden geplaatst.

 

 

Het maken van de 48 ronde schuine pilaren. Deze heb ik gemaakt van ronde houten stokken van ca.1cm doorsnede, gekocht bij Praxis. Ze zijn ongeveer 9cm lang.

De ronde stokjes(foto boven en onder) worden de pilaren aan de onderzijde van de toren. Deze staan op de rand van het waterbassin en hebben een dubbele schuine stand. Extra lastig te maken dus.

De gaten worden zo mooi gevuld, straks wel even gladsnijden.

De plaat met waterbassin is ook gezaagd. Nu kan de voet geplaatst worden om te kijken of het past. De pilaren komen net aan de buitenkant van het waterbassin te staan.

Zo, dat is gebeurd.

 

Dus deze heb ik opgevuld met een papje van zaagsel en houtlijm.

Misschien vraag je jezelf af waarom ik de plaat niet dicht heb gelaten. Nou, dat is gewoon omdat ik het zo echt mogelijk wil maken. Dus dan moet het van onderen echt open zijn.

 

Helemaal op maat geknipt en vastgelijmd.

Het begin van de druppelvangerlaag, de bovenste laag met looppaden, relingen en pomphuizen.

Kenmerkend voor deze laag is dat de ligging van de looppaden meestal wel lijkt op het schakelpatroon van een auto.

Omdat ik niet goed wist waar ik de druppelvangers van zou moeten maken, heb ik ervoor gekozen om horrengaas te gebruiken. Mooi strak gespannen en vastgelijmd.

De relingen zijn gemaakt van gaas met mazen van ca.1cm x 1cm.

Deze heb ik op maat geknipt en gebogen en vervolgens vastgelijmd aan het karton.

De hoekjes rondom de pomphuizen.

De relingen kunnen nu mooi geel worden geschilderd.

...en goed aandrukken!

 

De blauwe kunststof staafjes komen weer uit oude Kibri-dozen.

En klaar! Straks weer mooi lichtgrijs schilderen.

 

Dit zijn de watertoevoerbuizen, gemaakt van elektriciteitspijpen.

Hier is goed te zien hoe de toevoerbuizen zijn aangesloten.

Ook heb ik middenin het bassin 4 gaten gemaakt. Hierin komt straks de voet te staan. Er zijn dus 4 spijkers die iets verder uitsteken dan de rest en precies in die gaten passen. Zo staat de voet(en dus de toren) altijd precies op zijn plek.

Het bassin heb ik helemaal vol gelegd met wc-papier. daarna een papje gemaakt van bloem en water. Met een kwast ben ik het papje over het papier gaan verdelen op een deppende manier.

Daarna heb ik het weer geschilderd in de lichtgrijze kleur. Ik denk echter dat iets donkerder wel realistischer was geweest.

...zodat het water mooi glanst. En het waterbassin is klaar!

Op de ring aan de buitenzijde van het bassin komen de schuine pilaren van de voet te staan. Tussen die ring en de grasmat heb ik een hek geplaatst, gemaakt van fijnmazig gaas(6mm x 6mm).

De hekjes zijn geplaatst, ook rondom (de plek van)het trappenhuis en de begroeiing van wild gras is overal aangebracht.

Het grondvlak is nu klaar.

Een hoog frame en een lager frame met de bordessen.

Het frame is klaar, nu nog de trappen naar boven.

Dan de trapleuningen nog...

Helemaal gereed, inclusief relingen en de verbinding naar het bordes van de koeltoren.

In steenkleur geschilderd en het steenmotief aangebracht met een potlood.

Onder de luifel komen een ketel en een pomp te staan. De ketel heb ik gemaakt van een verrassingsei met wat binddraad e.d.

Hier is het gebouw klaar en geplaatst aan de uitmonding van het waterbassin. De leidingen komen uit in het bassin.

Installatieruimte, trappenhuis, buizen en pompen tezamen.

Door zo'n klein gaatje komt nog best veel licht binnen, maar er moest nog wel wat aan gebeuren. De lelijke rand van het gat moest ik dus mooi zien weg te werken.

Het brede kozijn is klaar.

Met de stukjes papier die eromheen liggen kan ik het gat mooi afwerken.

Mooi afgewerkt en geschilderd in de kleur van de toren. De blauwe deur is ook weer een stukje karton dat er los in zit en je er zo uit kunt nemen. Omdat de deur per ongeluk iets hoger is uitgevallen dan de bovenkant van het trappenhuis en het grote bordes heb ik nog een apart klein trapje moeten maken.

Omdat iedere ladder steeds uitkomt in een klein bordes verspringen de ladders steeds van links naar rechts. Dit heb ik dus ook zo uitgeknipt bij het gaas.

De kooien rondom de ladders heb ik ook gemaakt van hetzelfde gaas. Hierbij heb ik 3 rijen langs elkaar uitgeknipt en daarna steeds rondom een potlood gebogen.

Iedere ladder komt uit in een klein bordes. Deze bordessen heb ik gemaakt met karton en daaromheen weer een reling van gaas.

Na alles in de grondverf gezet te hebben, kan alles mooi blauw worden geschilderd.

De ladder is hier helemaal gereed en kan daarna op de juiste plek aan de toren worden bevestigd.

 

 

 

Onder deze rand heb ik haaks daarop ook een kartonnen rand gelijmd, deze dient later als looppad.

En zo is de top mooi verstevigd en afgewerkt. Het looppad wat is ontstaan is er in het echt ook altijd. Vaak van beton, maar soms is er een ijzeren reling geplaatst.

Dat komt er dus zo uit te zien. Er zitten 4 rode lichten op de top, precies verdeeld over de cirkel. Hier zie je er één van.

Hier zijn de 4 rode lichten op de top allemaal zichtbaar. Ook zijn de openingen in het looppad zichtbaar die ik gemaakt heb voor het oplichten van de toren.

Dit is zo'n inkeping en die bevindt zich net onder de (bovenste) metalen ring(de ring is nog een beetje zichtbaar). Als ik de haak door de opening steek en een kwart slag draai kan ik de toren gaan oplichten. Je tilt hem dus aan de metalen ring omhoog.

Op deze manier haak ik ze in de toren.

 

 

 

De koeltoren zonder onderbouw...

En ze zijn weer herenigd.

Nog een foto van kooiladders met bordes.

Een mooi zicht op het waterbassin, toevoerbuis en pompen.

Zicht vanaf de grond, het is toch net of er water onder in het bassin staat!

Ze zijn al een lamp aan het vervangen...

...met de Liebherr LTM1300-6.2 met jib en werkbak.