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Timestamp: 2015-07-01 12:44:48+00:00

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Gonflage des ballons de surpresseurs - LOKISTAGNEPAS (eau potable AEP)
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Gonflage des Ballons de surpresseurs (V3)
1 Présentation générale d'un surpresseur 2 Le ballon de surpression 2.1 Nécessité d'une membrane ou d'une vessie 2.2 Position d'un ballon 2.2.1 Cas du ballon avec arrivée vers le bas 2.2.2 Cas du ballon avec arrivée en haut 2.2.3 Cas des grands ballons 2.3 Ballon sans membrane ni vessie 2.4 Contrôle des appareils à pression 2.5 Type de gaz 2.6 L'orifice de remplissage de gaz 2.7 Que peut-on regretter ? 2.8 Comment vérifier la vessie ou la membrane2.9 Un mauvais exemple 3 Gaz parfaits / Avogadro et Boyle Mariotte 3.1 Calculs avec la loi de Mariotte 3.2 Les courbes pression/volume 4 Le pressostat 4.1 Pression et variations de pression 4.2 Incidence sur le volume utile 4.3 Les réglages4.4 Les phénomènes transitoires5 Pression de gonflage 6 Volume d'eau 7 Les surpresseurs à pression constante 8 La redondance en général 9 L'intérêt de la double pompe 9.1 Le doublage de pompe et ballon 9.2 La mise en parallèle des pompes 10 Conclusions
Je me suis aperçu par mes deux blogs frères, bricolsec et lokistagnepas, que les différents sujets techniquement très intéressants, ne sont lus que par une petite partie des internautes. Alors j'ai pensé pour ce sujet qu'il serait bien d'allier l'utile et l'agréable. Il devrait intéresser les lecteurs des deux blogs et une Newsletter sera faite sur chaque blog, ainsi qu'un renvoi depuis bricolsec. Il devrait ravir les bricoleurs puisqu'ils vont trouver ici tous les éléments pour gonfler le ballon de leur surpresseur à la valeur la plus adaptée. (Les amis Belges diront le ballon du "groupe hydrophore").
Cet article devrait ravir aussi ceux qui sont curieux des lois toutes simples et de leur représentation graphique. Je pense que c'est assez éloquent de voir ainsi ce que l'on fait souvent par habitude. Les extrapolations seront tout à fait réalisables aux professionnels pour leurs surpresseurs et pour déterminer à partir des écarts de volumes connus, les dispositifs anti-bélier.
Comment ne pas penser naturellement à l'enseignement si abstrait des maths et qui trouvent ici une démonstration de grande utilité. (Revoir la fonction y=1/x) J'aurais tant apprécié d'avoir quelques exemples de l'utilité des maths quand j'étais potache ? L'article "eau de pluie pour les WC" étant tellement généraliste n'avait pas abordé ce sujet, alors ce manque sera réparé ici et certainement avec quelques surprises ?
Le sujet sera donc développé tant au niveau pratique que théorique, mais aussi au niveau professionnel et particuliers.
1 Présentation générale d'un surpresseur
(Sauf les groupes à vitesse variable qui ne font pas partie de cet article)
La photo jointe est un surpresseur un peu particulier qui est situé dans la chambre de vannage d'un petit réservoir. Cette photo est seulement présentée pour montrer la structure générale. S'il devait y avoir un pressostat, il serait à la place de la sonde la plus basse.(En réalité il s'agit d'un système professionnel à vitesse variable avec ballon, faisant l'objet de l'article "Une solution de marnage").
Pour voir un modèle amateur voir l'article "eau de pluie pour les WC".
Un surpresseur est une installation qui va permettre de créer de la pression pour une installation d'eau (potable ou de pluie) dans la grande majorité des cas, mais il y a des "surpresseurs" dans tous les domaines, et on les appelle plus volontiers des groupes hydrauliques.
Un surpresseur est constitué en premier lieu d'une pompe. C'est elle qui va être à l'origine de la pression. Il y a ensuite la commande de la pompe qui va se réaliser par un interrupteur un peu spécial, dont la manoeuvre est assurée directement par la pression (Pressostat).
Enfin, pour permettre un stockage d'eau (Ou de tout autre liquide) sous pression, il y a le fameux ballon qui est pré rempli d'air qui va assurer le rôle de ressort d'une part, et permettre d'une façon antagoniste avec l'eau, de stocker celle-ci sous pression.
Il y a bien entendu un élément important qui est le clapet anti-retour, faute de quoi tout le ballon se reviderait totalement dans les circuits amont dès l'arrêt de la pompe (Amont=réservoir d'origine à pression atmosphérique le plus souvent ou parfois malheureusement le réseau public). Ce clapet est un élément essentiel, mais a juste un rôle hydraulique d'anti-retour nécessaire, sans faire réellement partie à proprement parler de la fonction de surpression.
2 Le ballon de surpression
Ce ballon est réellement le coeur du sujet de cet article, et il y a lieu de le décrire de façon précise. Le pressostat sera son alter ego et aura ainsi un rôle parallèle hyper important.
Une remarque concernant les différences essentielles entre les ballons de surpresseurs et les ballons anti-béliers. Les premiers ont des pressions d'épreuve plus faibles en général, et une sortie de section "moyenne". Ce sera exactement le contraire pour les anti-béliers. (Ces derniers auront de plus un clapet percé faisant office d'amortisseur sur l'onde de retour)
Un ballon de surpresseur est constitué de 3 éléments principaux différents. Outre sa solide enveloppe métallique habituelle, il contiendra TOUJOURS un gaz (Compressible) de l'air le plus souvent et un liquide (Eau dans notre cas) séparés ou non par une paroi mobile.
Ce ballon, lorsqu'il s'agit de liquides différents de l'eau prend parfois le nom d'accumulateur de pression (Industrie) et de tels accumulateurs aussi bien pour l'eau que pour l'industrie permettent de stocker sous pression tout en limitant les variations de pression données par chaque "coup de pale" de la pompe. Le terme précis serait "accumulateur hydropneumatique" !
Il serait vain de penser que la pression en sortie d'une pompe est constante, car elle varie au rythme de la structure interne de la pompe et de la consommation. (Regarder le manomètre en sortie ?)
Grâce au ballon, la pompe va normalement augmenter progressivement la pression par petits ajouts de liquide à chaque volume élémentaire de la pompe. L'air ainsi comprimé par le liquide, aura la même pression bien entendu.
2.1 Nécessité d'une membrane ou d'une vessie
La différence entre une membrane et une vessie est simple. Toutes les deux sont constituées d'une feuille mobile de séparation entre l'air et l'eau. Notez que l'une comme l'autre sont en caoutchouc naturel ou en matière plastique de qualité alimentaire pour l'eau potable. Ces éléments sont obligatoirement souples et de préférence élastiques pour éviter les éclatements. (Il est nécessaire de bien noter que la pression est obtenue par l'élasticité de l'air et non par l'aspect de l'élasticité du caoutchouc. Certaines vessies sont en plastique souple, mais pas du tout élastique).
Pour la membrane, celle-ci sépare le ballon en deux parties, l'une réservée à l'air, et l'autre réservée à l'eau. Du seul point de vue alimentaire, le type de ballon à membrane n'est pas correct, et est seulement réservé aux installations de chauffage pour palier la dilatation. Techniquement les deux demi coquilles sont assemblées avec la membrane par sertissage en assurant l'étanchéité des deux parties à la fois.
Une parenthèse cependant, si vous utilisez ce type (membrane) pour l'eau des WC, (Je l'ai fait !) il n'y a pas de problème technique, mais il est nécessaire que ce soit bien la seule finalité d'emploi ? (Jamais pour de l'eau potable). J'ai eu du mal de trouver un éclaté de ce type voici l'adresse : http://www.gitral.fr/gitra_2.html (Avec mes remerciements aux sociétés pour ces emprunts de schémas)On m'a fait une remarque justifiée, qui est de faire attention à la pression de service de ce type de ballon (et de tous en règle générale), car effectivement il y a beaucoup de fabrications limitées à 3 bars.
Contrairement, à la membrane, la vessie va éviter TOUT contact du liquide avec l'air ET la structure mécanique du ballon (Enveloppe). Ce type est le seul à pouvoir assurer la qualité alimentaire, au niveau ACS (Attestation de Conformité Sanitaire) Naturellement l'eau sera "emprisonnée" dans la vessie et l'air sera tout autour et en contact avec le réservoir métallique.
Faut-il une vessie ou une membrane dans un ballon ?
Cette question a des réponses multiples, car plusieurs éléments convergent vers ce sujet.
En effet, en ce qui concerne l'eau potable, le contact alimentaire impose que l'eau ne soit pas au contact de récipients métalliques qui peuvent rouiller, car la rouille est un support de choix au développement microbien. Pour éviter cela on a créé des ballons avec vessie en caoutchouc naturel, ou en matière plastique de qualité alimentaire.
Pour les installations d'eau NON potable, un ballon à membrane est toujours suffisant, le coût en est toujours plus intéressant. Donc pour les WC seulement, inutile de prévoir des ballons à vessie. Un ballon à membrane suffit, style ballon de chaudière. A noter cependant une propension à avoir un peu de rouille à la fin de vie du ballon.
(Noter qu'il ne s'agit pas de publicité mais que je n'ai pas trouvé d'éclatés de chaque type, ailleurs que sur ces deux sites).
Dans ce même registre, des ballons nus sont également possibles mais toujours peu efficaces (Voir § 2.3)
2.2 Position d'un ballon
Beaucoup de petits surpresseurs du commerce, pour des questions de place occupée ont le réservoir horizontal, avec la prise d'eau en extrémité avec un flexible (Et souvent la pompe au dessus). Cette situation qui donne une certaine compacité n'est cependant pas la meilleure.
Quels sont les problèmes liés à la position d'un ballon de surpresseur ?
L'eau contient toujours de l'air en dissolution. (Cet air peut même provenir en quantité du réseau lorsqu'il y a des problèmes avec coupure d'eau : eau blanche).
2.2.1 Cas du ballon avec arrivée vers le bas
Si l'arrivée d'eau est en bas, des bulles d'air ou du simple dégazage d'eau au repos, peuvent remplir progressivement "la poche" réservée à l'eau. Cela peut limiter la capacité de stockage d'eau. Ce cas est très gênant sur un circuit toujours en pression, car l'air peut prendre du fait de sa pression, une place importante.
Pour remédier à cette situation sans aucun démontage, il faut simplement vider le ballon de son liquide et faire la mise à l'air libre du réservoir (Par l'arrivée/vidange). La partie "gonflable" sera seulement contrôlée en termes de pression.En réalisant cette opération, la partie eau sera pratiquement vide d'air.
Cette situation se rencontre dans les vieux surpresseurs, mais aussi dans les grandes installations de surpression.
L'eau au contact du métal n'est pas propre à la consommation humaine, et l'air ainsi emprisonné peut favoriser d'éventuels développements microbiens.
Ce type de position "arrivée en bas" est à éviter, car il faut périodiquement faire la mise à l'air libre car les volumes DISPONIBLES stockés peuvent se réduire au fil du temps.(Remarquer sur l'éclaté avec vessie un cas que je n'ai jamais rencontré, qui est selon toute vraisemblance une purge en partie haute ? Si c'est le cas, une petite ventouse ferait merveille et éviterait la baisse de performances due à l'air emprisonné, mais ne dispenserait pas du contrôle d'étanchéité).
2.2.2 Cas du ballon avec arrivée en haut
C'est le cas le plus habituel des petits ballons pré gonflés (Membrane ou vessie destinés aux particuliers). L'arrivée se réalise par le dessus, et la capacité est toujours nominale. L'air a toujours tendance à reprendre la tuyauterie et s'évacuer ainsi de façon normale dans les installations.
Il n'y a pas d'air parasite dans la partie eau.
2.2.3 Cas des grands ballons
Que dire des grands modèles où la prise est toujours située vers le bas (Éventuellement latérale voir photo, et c'est à déconseiller !) ? Je suppose, car je n'ai pas de certitude, qu'il doit plus certainement s'agir aussi d'une sécurité relative à l'éclatement de membrane ou vessie, car dans ce cas où l'arrivée est en bas, la fonction est préservée, mais la qualité de l'eau est affectée.
Dans le cas des anti-béliers par exemple, ceux-ci restent actifs en cas d'éclatement de vessie, et c'est la sécurité d'un réseau qui est préservée.
C'est aussi je pense une question de tuyauterie, car autrement il y aurait des points hauts à équiper de ventouses, et habituellement les tuyaux sont de préférence installés près du sol (Du moins en eau potable).
Cela signifie qu'avec ou sans membrane ou vessie, il est toujours nécessaire de vidanger et de faire la mise à l'air libre, lorsque l'arrivée est située vers le bas.
2.3 Ballon sans membrane ni vessie
Ce type de ballon est donc toujours installé arrivée/remplissage vers le bas. L'air est donc en partie haute, et habituellement une valve de remplissage d'air est située au dessus.
Des appareils sans remplissage d'air sont également possibles mais sont peu performants en termes de volume disponible du fait de la très faible pression engendrée en début de cycle et en milieu. La pression étant essentiellement acquise en fin de cycle. Rappelez vous, cela ressemble au remplissage d'un chauffe eau lorsque tous les robinets d'eau chaude sont fermés.
Certains grands modèles AEP (> 5000 Litres) sont souvent équipés à demeure de compresseurs à fort débit (et parfois forte pression).
2.4 Contrôle des appareils à pression
Industriellement, tous les appareils à pression doivent faire l'objet d'un contrôle qui consiste à examiner visuellement lorsque c'est possible les parois internes (Trou d'homme). Ce contrôle consiste également en la mesure des épaisseurs de métal les plus faibles (Souvent par méthode ultrasonique). La vérification finale est normalement constituée d'une mise en pression d'épreuve.
Il y a quelques années ce contrôle était tous les 10 ans, mais les réglementations ont peut-être changé et il y a lieu de vérifier, d'autant que les réglementations Européennes tendent à homogénéiser ces dispositions.
Pratiquement, si l'appareil est ancien et de dimensions courantes, il est souvent plus intéressant de changer un appareil que de réaliser ces vérifications toujours très coûteuses.
Des informations sur les textes légaux sont données sur ces sites :http://ec.europa.eu/enterprise/pressure_equipment/ped/index_fr.htmlhttp://209.85.135.104/search?q=cache:1G1DmvTGTP0J:eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do%3Furi%3DCELEX:31997L0023:fr:HTML+97/23/CE&hl=fr&ct=clnk&cd=4&gl=fr
2.5 Type de gaz
Air ou azote ? Habituellement c'est l'air qui est utilisé en eau potable. L'azote avec sa neutralité permettrait de meilleures performances dans le temps. Cela resterait à priori un phénomène de mode sans réels fondements, ou de toutes façons des avantages extrêmement réduits. Si vous avez d'autres informations et avis je publierai !
2.6 L'orifice de remplissage de gaz
Celui-ci est presque toujours disposé à l'extrémité opposée du remplissage. Un raccord type valve de chambre à air de voiture l'équipe. Cette valve est souvent cachée sous un capuchon plastique qu'il suffit de dévisser.Une information pratique...tout ce qui concerne l'étanchéité de l'air se réalise non pas avec du chanvre et de la pâte mais au téflon exclusivement. (Le chanvre laisserait légèrement passer l'air)
Un manomètre placé à l'amont de la valve équipe les appareils les plus importants. Il témoigne de la pression d'air de l'instant. Il indiquera également la pression de gonflage en l'absence d'eau. Je vais déjà indiquer la réponse à une question souvent posée. "Je mesure la pression de gonflage quand" ? Plein ou vide ?
Réfléchissons et cela sera de nouveau confirmé en §3, l'air et l'eau sont dans le même récipient et la pression de l'un est rigoureusement la pression de l'autre. Ceci sauf lorsqu'il n'y a plus d'eau ! Et c'est justement dans ce cas que l'on réalise le pré gonflage.
Le pré gonflage est TOUJOURS réalisé ballon vide de liquide.
Ainsi en utilisation, il faudra attendre que l'eau ait atteint la pression de pré gonflage pour que celle-ci puisse pénétrer dans le ballon. Cette pression d'air va augmenter par la suite au rythme de l'arrivée de l'eau ? 2.7 Que peut-on peut regretter ?
Que peu de fabricants ne placent de sortie de vidange de la partie "eau". C'est souvent à réaliser au montage, et c'est souvent oublié par les monteurs ou les plombiers. La conséquence est toujours postérieure, puisque cela ne se révèle qu'à la première vérification de maintenance.
(On peut supposer qu'il est plus facile de garantir la pression d'essai sans dispositifs annexes)
2.8 Comment vérifier la vessie ou la membrane
Les vessies sont plus sujettes à éclatement, surtout lorsque les pressions sont élevées ou à cause des dynamiques de pression (Régimes transitoires). Il est donc nécessaire de contrôler périodiquement leur intégrité (étanchéité).Les vessies sont toujours suspendues dans les grands réservoirs verticaux. Cette suspension est importante pour assurer un équilibre de force sur une vessie remplie d'eau et qui "flotte" dans l'air. Ne pas perdre de vue qu'un litre d'eau pèse 1 Kg !...
Cette vérification est réalisable de façon simple en laissant l'arrivée d'eau à l'air libre, et en gonflant la partie air, ce qui aura tendance à rétrécir la vessie ou plaquera la membrane sur l'orifice "eau". (Ceci en respectant les limites des constructeurs) En général, il n'est pas nécessaire d'aller très haut en pression et le simple contrôle de la stabilité de la pression d'air (Sur quelques heures) est souvent suffisant et renseigne parfaitement de l'étanchéité. (Une grille empêche de refouler la membrane par l'orifice d'arrivée d'eau).Si on a pris la précaution de noter la dernière valeur de gonflage, il est alors simple de vérifier cette étanchéité en réalisant une vidange et une mise à l'air libre de la sortie. (La pression précédente doit être retrouvée intégralement). Ne pas oublier de la noter sur la cuve de façon bien visible.
2.9 Un mauvais exemple Ce paragraphe vient d'être ajouté en date du 25/10/2011. Je n'ai pas pu faire autrement que de mentionner ce problème qui m'est arrivé...
Le fameux ballon rouge de la photo de tête d'article a rendu l'âme après 6 années de service... Cela fait tout de même un peu court.Alors comme je n'aime pas mourir idiot, je l'ai tout de même ouvert pour voir l'état. Pour l'ouvrir, c'est à la disqueuse sur le sertissage !Alors je veux faire la publicité de cette société qui a l'outrecuidance de vendre du matériel pas même protégé de la rouille.
L'intérieur du ballon du côté de l'air est nu, aucun traitement époxy, rien du tout, mais c'est assez sain, car le peu d'humidité de l'air emprisonné a légèrement attaqué, mais franchement c'est trois fois rien.Côté eau, c'est un désastre TOTAL où la rouille est l'élément majeur qui reste encore. Alors WATTS Industrie c'est bien ! Mais ce serait encore mieux si ils avaient le courage de mettre un peu de peinture époxy.Alors ne vous étonnez plus si votre ballon est perçé, vous saurez que cette société fait l'économie de la peinture à l'intérieur des ballons. Mais pour le coup d'oeil extérieur, c'est nickel ! Il faut bien b... le client !Les photos parlent d'elles mêmes, et pour ceux qui n'ont jamais vu de membrane, celle-ci a pris les couleurs de la rouille.... Tiens je ne savais pas que le caoutchouc rouillait !!!
(Ne soyez pas inquiets sur la découpe réalisée sur la partie air... Je récupère au moins la partie valve pour en faire ultérieurement un bouteille d'injection d'antigel pour le panneau solaire).A noter que la membrane est restée en bon état. Vous pourrez voir sur la petite photo, le renfort central qui évite "le poussage" dans le circuit "eau", et qui vient en appui sur le raccord 20x27 de sortie. 3 Gaz parfaits / Avogadro et Boyle Mariotte
De l'air ou de l'azote, le principe restera le même à epsilon près. On parlera donc d'air exclusivement.
Les différentes formules qui suivent résultent toutes de la nature même de la matière liée à l'agitation thermique des atomes. Il s'agit essentiellement des domaines de la physique, et de la thermodynamique et non seulement ce n'est pas l'objet de cet article, mais je ne saurais le faire sans commettre quelques erreurs.
Un point important est de souligner que tous les gaz (Gaz parfaits) occupent à température fixe le même volume de 22.4 Litres à 20°C et à pression de 1013 mbar (Ou hPa), ceci pour le même nombre d'atomes ou une mole(Voir ci-après définition de la mole).
Je vais simplement citer quelques éléments compréhensibles de la loi d'Avogadro qui ont pour but de fixer les idées :
La quantité de matière gazeuse est proportionnelle au volume du gaz.
La quantité de matière gazeuse est proportionnelle à la pression du gaz.
La quantité de matière gazeuse est inversement proportionnelle à la température.
On a défini la mole (symbole mol) comme étant une quantité de matière qui contient 6.02210E23 atomes de l'élément. C'est simplement une façon plus commode d'écriture qui évite de "traîner" 23 zéros à chaque nombre et de faire des erreurs de calculs.
Ceci amène directement à la formule d'Avogadro : PV=nRT
avec P la pression en Pascal (1 bar=10E5 Pascal)
V Volume en m³
R 8,31 J/K/mol. (Constante des gaz parfaits)
T température degrés kelvin (= °C + 273)
n quantité de matière gazeuse en Nombre de moles
ATTENTION : On oublie régulièrement que cette formule est élaborée pour une pression ABSOLUE (Il faut donc ajouter 101300 Pa)
Consulter ce site pour plus de précisions :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Loi_d%27Avogadro
La loi de Mariotte est finalement dérivée de la loi d'Avogadro, puisqu'elle dit simplement que le produit du volume par la pression est une constante et que pour une température identique, on a la relation :P1*V1=P2*V2
Les calculs pour les ballons peuvent être réalisés aussi bien "avec Mariotte qu'avec Avogadro", et comme "Mariotte" est plus simple, ne nous en privons pas, d'autant plus que dans ce cas, il n'y a plus d'erreurs d'approximations des nombres dans les calculs, mais on ne peut pas travailler travailler en pression relative. (Correction de la version récédente)
http://fr.wikipedia.org/wiki/Loi_de_Mariotte
3.1 Calculs avec la loi de Mariotte
P1*V1=P2*V2 (Noter que les unités de pression sont exprimées en pression absolue)
Le grand principe de calcul consiste à dire que le volume total du ballon représente l'air ET l'eau soit :
V Total= V eau + V air (L'eau étant par définition incompressible !)
Exemple :On utilise un ballon type chauffage central (À membrane) de 18 litres pour un petit surpresseur. Le surpresseur est piloté par un pressostat (Voir son rôle paragraphes suivants) dont les limites sont 1.5 bars et 3.6 bars en pression RELATIVE. On va donc gonfler (En théorie seulement) le ballon à 1.5 bars (En absence d'eau).
P1=(1.5 bars+1 bar pression atmosphérique)* V1= 18 litres puisque l'air occupe tout le volume donc P1*V1=18*2.5=45
Quels sera le volume d'eau à 3.6 bars ?
P2*V2=45 d'où V2=45/4.6=9.78 litres ATTENTION ! V2 représente le volume du gaz.
Le volume d'eau est donc le volume initial diminué de l'air soit : 18 litres - 9.78 litres (D'air) soit 8.3 litres d'eau.
3.2 Les courbes pression/volume
Pour l'exemple sur ce ballon de 18 litres, une première courbe globale permet de voir l'étendue des valeurs possibles et de bien appréhender les asymptotes (Valeurs jamais atteintes) Division par zéro pour l'explication mathématique (Ou informatique)
La deuxième courbe du §5 est identique, mais simplement changée d'échelle pour les valeurs réelles de pression du surpresseur.
4 Le pressostat
C'est certainement l'élément le plus mystérieux du système car on ne sait pas en général que ce dispositif interrupteur a un hystérésis, c'est-à-dire qu'il déclenche (S'ouvre) à une pression maxi et s'enclenche (Se ferme) à une pression mini.
En d'autres termes, au mini il va activer le fonctionnement de la pompe, et l'arrêtera au maxi.
Ces valeurs sont partiellement réglables voir § 4.3
Sur la photo d'un modèle ancien mais très robuste on distingue le ressort principal de réglage. L'ensemble agit sur une bascule mécanique qui par ses caractéristiques détermine l'hystérésis. On remarque également que ce modèle est initialement prévu pour des commandes directes de pompes en triphasé, sans relayage. (La règle habituelle pour les pompes AEP est le triphasé !)
4.1 Pression et variations de pression
Du principe même du pressostat, la sortie en direct d'un surpresseur classique varie toujours entre un maximum et un minimum qui est uniquement le fait du pressostat (Et non du ballon). (Le temps entre deux pompages dépend du volume du ballon ET de son pré-gonflage)
Il est naturellement possible de monter la pression assez haut et de la réduire avec un réducteur de pression dont la consigne sera à peine en dessous du mini du pressostat ? OK ! Restons simples et pour l'eau des WC je ne vois pas bien l'intérêt énergétique de parfaire ce dispositif.
(De plus ce réducteur devrait certainement travailler dans de mauvaises conditions, car les écarts de pression seraient très faibles en limite basse).
Les variations de pression acceptées vont également influer largement sur la capacité de stockage d'eau en pression. (Voir les courbes et les traits repères en rouge)
4.2 Incidence sur le volume utile
Le pressostat par ses limites mini/maxi va directement agir sur le volume disponible dans le ballon. On pressent donc qu'un mauvais gonflage du ballon peut entraîner un volume utile réduit, et donc une mise en marche plus fréquente de la pompe.
Ainsi un ballon dégonflé se traduira par un volume d'eau plus important réduisant d'autant la capacité de l'air présent à jouer le rôle de ressort.
4.3 Les réglages
Le réglage d'un surpresseur se réalise sur deux éléments, la pression de pré-gonflage du ballon mais aussi et surtout par le pressostat.
Habituellement un pressostat est réglable sur la pression maxi. La pression mini est normalement "ce qu'elle peut", car c'est la construction mécanique qui fait que ce dispositif a un hystérésis.
Il existe des modèles mécaniques où on peut régler les deux consignes théoriquement séparément, mais mes expériences ont prouvé que ce n'est pas rigoureusement le cas, et qu'il y a toujours interaction réciproque, même minime.
Habituellement l'hystérésis n'est pas modifiable facilement et c'est donc l'ensemble que l'on déplace dans l'échelle des pressions et même parfois avec modification de la largeur de plage de l'hystérésis.
4.4 Les phénomènes transitoires
Dans le réglage des pressostats, il peut y avoir des phénomènes d'oscillations marche/arrêt qui sont dangereux. Souvent ces soubresauts sont dus à une fréquence de résonance de certains éléments de circuits. (Ce peut-être aussi les "battements" de la pompe elle-même). A la résonance il y a amplification des phénomènes. (Histoire du régiment sur un pont=rompre le pas)Pour remédier à ce type de problèmes, il est nécessaire d'amortir les oscillations, en réduisant les sections d'amenée d'eau au pressostat. Les constructeurs proposent parfois des capillaires, mais souvent cela peut être insuffisant. Il y a alors lieu de mettre un robinet à pointeau en complément. Ainsi lors d'une montée très rapide de pression, avant que toute l'eau ne puisse atteindre la membrane du pressostat, le système sera déjà passé dans une phase de dépression (Régression du volume). Il y aura amortissement des ondes ! (Seulement au niveau du pressostat)
5 Pression de gonflage
Vous attendez la réponse ? Pression mini du pressostat MOINS 0.2 bars environ pour respecter les grandes traditions des plombiers, mais il y a tout de même mieux ?
Pour commencer examinez attentivement ce graphique établi avec Excel sur la base d'un ballon de 18 litres. Vous trouverez le maxi et le mini du pressostat (2 Traits rouges horizontaux), différentes courbes établies pour des pressions de pré-gonflage différentes. Enfin les flèches horizontales représentent le volume disponible entre deux démarrages de pompe.
Finalement il a fallu 7 pages pour en arriver là ! ?
Il y a tout de même des précisions à apporter puisque les 0.2 bars résultent bien de quelque chose :
Il faut examiner la courbe Pression/Volume au niveau de la pression mini. Cette courbe est plus horizontale que verticale. Ceci implique que la pression varie assez peu au début, et qu'il y a lieu de faire attention, car de faibles écarts de gonflage peuvent faire varier de plusieurs litres le volume utile d'eau sous pression !
Il y a lieu de réfléchir un peu avant toutes choses...De toutes façons, quelque soit le réglage du pressostat, la pompe démarrera, car ce sera l'utilisation qui chutera brutalement de pression, lors d'un tirage d'eau. (Même si la limite basse du pressostat était fixée à 5 bars pour l'exemple).
Prenons le cas suivant : (Attention l'ancienne version est maintenant corrigée suite aux remarques pertinentes de "gériko" et "Gilles53")Pressostat réglé à 1.5 bars et ballon gonflé à 1.3 bars. Dans la pratique 0.2 bars permettent d'assurer simplement l'absence de rupture basse de pression de façon certaine, puisqu'en respectant cette disposition, la pompe démarrera à 1.5 bars et qu'il reste encore de l'eau dans le ballon puisque l'absence totale d'eau correspond à 1.3 bars.
Reprenons le même ballon de 18 litres ? Quel est le volume de sécurité avec 0.2 bars ? (Et pour ce seul cas)
Soit P1*V1=1.3bars+1bar *18 litres=41.4
Alors P2=1.5+1=2.5 donc V2=23.4/(1.5+1)=16.56 litres d'air, soit 18-16.56=1.44 litres d'eau. (C'est encore beaucoup d'eau pour un appareil de particulier !)
La grande question est de savoir si il est nécessaire qu'il y ait de l'eau qui reste dans le ballon. A priori ce ne serait pas absolument nécessaire (Voir ci-après)
Un fichier de calcul XLS pour votre installatin été fait par "gériko", (Voir les commentaires" www.microfer.fr/geryko " sur la page "téléchargements publics"). Je vous invite à vous y reporter, car celui que j'avais fait est vraisemblablement faux du fait de l'erreur sur la simplification erronée de la formule. Merci à tous ces contributeurs qui apportent réellement à tous ces problèmes de la vie de tous les jours.
On m'avait reproché gentiment d'avoir développé inutilement ce sujet alors que "0.2 bars en dessous" suffisaient. Sur cette affirmation, et sans polémiquer, je pense qu'il est toujours préférable de comprendre ce que l'on fait, car dans le cas contraire, on est parfois amené à faire des catastrophes. Sur des petits ballons, il est toujours utile d'avoir 1 litre de mieux de volume disponible, car la pompe se met en marche moins souvent.Si vous partagez ma façon de voir, n'hésitez pas à mettre des commentaires. Dans le cas contraire, enfoncez le clou ! Ça aura le mérite de mettre un peu d'animation !
6 Volume d'eau
Il faut bien différentier le volume d'eau total DANS le ballon et le volume d'eau DISPONIBLE. Ceci n'est pas tout à fait la même chose.
Le volume disponible est la valeur correspondante aux intersections avec les lignes rouges des limites du pressostat. (C'est le volume entre deux démarrages de pompe).
En effet en ne pré-gonflant pas le ballon, le volume d'eau DANS le ballon sera plus important, mais du fait du pressostat, le volume DISPONIBLE sera très faible, car l'eau va enlever des possibilités pour atteindre la valeur basse de consigne du pressostat. (Voir la courbe rouge ci-dessus, -seulement 3 litres-)
Il faut regarder les différentes courbes pour comprendre ce qui se passe lorsque le ballon est insuffisamment gonflé.
Courbe Jaune (pression de gonflage supérieure à la pression d'enclenchement du pressostat) :Lorsque le ballon est totalement vide d'eau, la pression de l'eau du circuit de distribution va continuer de baisser (Très rapidement) au premier tirage alors que la pression d'air dans le ballon ne change pas et reste stable. Ce gonflage particulier fonctionnera seulement parce que le pressostat est sur le circuit d'eau et que la demande d'eau du circuit interne finira par baisser la pression et déclencher la pompe.
Il faut seulement prendre garde à la courbe jaune qui représente un fonctionnement avec rupture brusque de pression, mais le plus important est que cette courbe ne permet pas d'atteindre le meilleur Volume disponible. (écart brutal de pression ayant pour valeur l'écart entre mini pressostat et pression de pregonflage du ballon)
Alors pour conclure, et optimiser au mieux les ballons de surpression, il y a lieu de fixer la pression du ballon EXACTEMENT à la pression Mini du pressostat.
(De préférence par valeur très légèrement inférieure pour ne pas avoir de petite chute rapide de pression avant l'enclenchement de la pompe).
Ce réglage est le meilleur, car il est économique et utilise au maximum la capacité dynamique du ballon. (Le réglage à -0.2 bars est certes correct, mais n'est pas le plus performant). Bien que la consommation d'une pompe ne soit pas un gouffre énergétique, il est important d'optimiser et d'économiser l'énergie. Ce réglage est aussi le meilleur en terme de nombre de démarrages de pompes.
Ce meilleur réglage se vérifie sur les différentes courbes où l'on peut voir les volumes disponibles de respectivement 3, 7.2, 8 et 9 (Valeurs approximatives)
7 Les surpresseurs à pression constante
Ces surpresseurs qui ont tout de même un petit ballon de stockage ayant surtout un rôle de laminage des transitoires, ont un principe très différent, puisque cette fois, il n'y a plus de pressostat.Une jauge de pression mesure la pression et commande en asservissement sur la baisse de pression, une ou plusieurs pompes en vitesse variable. C'est une régulation PID. C'est donc en principe une grande régularité de la pression, puisque le système est asservi. C'est-à-dire que les pompes par leur vitesse modulée vont compenser la perte de pression pour toujours atteindre la pression de CONSIGNE.
Il n'y a plus d'hystérésis (Ou très très faible, constitué surtout d'un overshoot lors d'un tirage d'eau).
On comprend fort bien que ce dispositif ne supporte pas du tout les fuites, car les pompes tourneront à faible vitesse constante permettant la compensation d'une fuite.
Ce principe n'est pas toujours applicable en adduction d'eau potable, car LA fuite existe toujours, même réduite au plus bas niveau. Ce système nécessite une surveillance accrue.
8 La redondance en général
J'ai déjà parlé de la redondance des circuits en eau potable, cela restera une règle pour les surpresseurs. Cette règle sera même très souvent rendue triple.
En effet beaucoup d'installations de surpression AEP sont nécessitées par des pressions trop faibles occasionnant des débits "ridicules". Mais il y a débit tout de même !
Dans ce cadre, les surpresseurs ont très souvent une bâche de reprise permettant de linéariser les débits, car un réseau peut à certains instants ne plus donner une seule goutte.
Alors en cas de panne d'électricité par exemple, il n'y aurait plus d'eau du tout. Ce ne serait pas acceptable, surtout à ce jour où le consommateur est exigent.
Une solution à performances dégradées existe par l'adjonction d'un clapet sur le réseau d'alimentation. Ce clapet est toujours normalement fermé lorsque le surpresseur fonctionne, mais s'ouvre pour laisser le passage à "un tout petit peu d'eau", lorsqu'il y a panne ! Le confort a alors disparu, mais il subsiste souvent l'EAU
Cela est aussi applicable pour le particulier qui a au moins un peu de pression, mais chose curieuse, dans le cas de surpresseurs sur le réseau, il n'y a pas de bâche de reprise ? C'est un risque important de se trouver sans eau et de griller la pompe ? Dans ce cas le surpresseur est en aspiration réseau, ce qui n'est normalement pas autorisé.
9 L'intérêt de la double pompe
9.1 Le doublage de pompe et ballon
Dans les installations AEP, il y a parfois des pics de consommations pour lesquels, les débits demandés et calculés sur la base de moyennes sont trop faibles.
Pour palier ces éventuelles pointes, il y a le fonctionnement suivant :
Il faut en premier lieu déclarer que tout élément qui ne fonctionne pas s'abîme encore plus vite que s'il fonctionne. Ceci est le premier "postulat".
Pour assurer la redondance, il faut doubler les équipements.
Pour avoir un secours opérationnel en permanence, il y a lieu de faire fonctionner alternativement chaque pompe. Cette méthode permet à la fois de faire fonctionner et d'être protégé en cas d'incident sur une pompe. La probabilité de 2 pompes en panne étant extrêmement faible.
Ceci n'écarte pas cependant un problème de ballon, et pour être parfait un couplage de 2 ballons ne dépareillerait pas, mais nécessiterait une bonne égalité de la pression de gonflage de chaque ballon. De façon non raisonnée, on double habituellement les pompes mais plus rarement les ballons. C'est une erreur, car une opération d'échange de vessie nécessite une journée de travail toujours ingrat. 9.2 La mise en parallèle des pompes
Outre la fonction de secours mentionnée ci-dessus, il est un dispositif très intéressant qui consiste à travailler alternativement sur une pompe, puis l'autre, mais à démarrer en parallèle une deuxième pompe si la pression venait à encore baisser sous une deuxième consigne basse.
Ceci permet de franchir allègrement les pics de consommation, puisque dans ce cas il n'y a pas tout à fait doublement du débit mais il est fortement amélioré.
Pour ce fonctionnement, il y a deux pressostats séparés, et l'affectation de la deuxième pompe n'est pas figée mais dépend de la pompe en service à l'instant initial du premier démarrage (Bascule). Le deuxième pressostat s'enclenche pour un mini légèrement plus faible que le premier. Le maxi "recouvre" le mini du premier pressostat.Dès que la pression est revenue à une valeur plus raisonnable, et au dessus du mini initial, la deuxième pompe s'arrête, et laisse la première "terminer sa mission normale".
Un article qui m'a rappelé que l'on dit parfois des choses qui ne sont pas toujours vérifiées et qu'il est parfois utile de refaire le point à la lumière d'une petite révision. (Je pense à la valeur de gonflage des ballons à -0.2 bars !)
Ces deux lois et formules devraient permettre un assez grand nombre de calculs tous azimuts, et même pour les dispositifs anti-béliers. Dans ce cas il faut connaître le volume susceptible de quitter le ballon, ainsi que celui qui arrivera, et tout cela par rapport à une valeur d'équilibre statique.
La loi de Boyle-Mariotte devrait permettre de s'en sortir.
Pour tous les surpresseurs, les éléments présents devraient suffire à déterminer tout ce dont vous avez besoin pour que vos installations soient optimisées.
Et pour le mot de la fin, il sera de circonstance...ça me gonfle !
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Posté par lokistagnepas à 14:55 - EAU POTABLE - Commentaires [251] - Permalien [#]
Tags : Avogadro, ballon, clapet, gonflage, membrane, pression, surpresseur, vessie
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Cet article est du domaine de la vulgarisation de l'adduction d'eau potable (AEP). Il sera...» Lire la suite
Coupures d'eau quotidiennes : eau intermittente ("pointillés")
La potabilisation de l'eau des adducteurs "morts"
Les reducteurs de pression Matériels des branchements
Commentaires sur Gonflage des ballons de surpresseurs
Merci beaucoup pour ce cours, mais même avec les courbes je ne sais pas déterminer la quantité d'eau
que je peux disposer sachant que l'on ma fait prendre un ballon de 100 litres.Est-ce que l'on peut tabler sur une linéarité entre 18 l et 100 l à savoir à peu prét 2.4*5=12 litres avant que la pompe se réenclanche.Merci de votre réponse.
Slts M RUIZ
Posté par RUIZ, 07 juin 2009 à 06:49 | | Répondre
Re RUIZ
Oh, je me défends d'avoir fait un cours. J'ai seulement cherché à mettre un terme aux habitudes et idées reçues utilisées par tous les plombiers.
Si vous parlez de la linéarité entre volume et pression, ce n'est pas le cas, voir la courbe du §5.
Pour le reste de votre question, je ne peux malheureusement pas répondre sans les informations essentielles des pressions :
Il faut la pression à laquelle votre pressostat démarre la pompe et la pression d'arrêt de ce même pressostat. (hystérésis de l'appareil)
Si vous pouvez mesurer ces valeurs, vous en déduirez facilement votre volume disponible. (Reprise des éléments du §3.1)
Exemple (peut-être vos valeurs ?):
ballon de 100 litres, Pression enclenchement pompe =2.4 bars, pression arrêt pompe = 5 bars
Volume en l = 100 l -((2.4 bars * 100 l)/5 bars)
= 52 litres
En supposant que les pressions caractéristiques de votre pressostat soient celles-ci ?.
En ajoutant que l'hystérésis du pressostat n'est en général pas modifiable, mais que la pression d'arrêt l'est très souvent.
N'oubliez pas de gonfler le ballon (vide d'eau), à la pression d'enclenchement du pressostat soit dans l'exemple 2.4 bars. Cela vous donnera le maximum de volume d'eau possible pour les pressions considérées.
Posté par lokistagnepas, 07 juin 2009 à 08:41 | | Répondre
Compte tenu des coupures d'eau fréquentes d'eau du réseau d'alimentation de ma maison individuelle, j'ai fait installer une citerne de 2000 litres avec pompe et surpresseur et 02 clapets anti-retour. Mon objectif était que l'eau de la citerne ne sera utilisée automatiquement qu'en cas de coupures d'eau du réseau externe, c'est-à-dire que le surpresseur ne démarrera que si la conduite ramenant l'eau externe est vide ou sa pression est trop faible. Il se trouve que le surpresseur démarre dès qu'un robinet est ouvert même si la pression de l'eau externe est importante ! Comment remédier à ce que pour que l'eau de la citerne ne soit utilisée automatiquement que comme appoint à l'eau externe et que le surpresseur ne démarre que lorsqu'il n'y a plus d'arrivée d'eau externe ?
Posté par said, 27 août 2009 à 14:49 | | Répondre
Re Said citerne
Il est maintenant interdit d'avoir deux réseaux interconnectés, même avec 2 clapets. Même un disconnecteur n'est plus autorisé, car insuffisant du point de vue protection du réseau public.
La seule solution est de faire une bâche avec surverse pour chacun des réseaux. Ceci implique donc une pompe complémentaire et un robinet à flotteur.
J'attire votre attention sur les dangers d'une telle installation qui ne procure aucune sécurité sanitaire pour les habitants, car l'eau de récupération peut tout à fait se trouver dans les tuyaux à un instant donné.
C'est une sérieuse question de sécurité sanitaire pour vous et votre famille en tout premier lieu.
Voir également mon article
http://bricolsec.canalblog.com/archives/2007/10/23/5842961.html
Posté par lokistagnepas, 27 août 2009 à 17:56 | | Répondre
Re: Citerne
Je vous remercie pour votre réponse. Je précise cependant que la seule source d'alimentation de la citerne est l'eau de ville (et non pas l'eau de récupération). Il n'y a donc qu'un seul réseau d'alimentation, à savoir l'eau de ville. La citerne est utilisée uniquement comme appoint lorsque il y a coupure d'eau de ville. Y-a-t-il pour autant un danger sanitaire pour son utilisation sachant que c'est une citerne galvanisée ?
Mon but est que l'eau stockée dans la citerne ne soit utilisée que lorsqu'il n'y a plus d'eau de ville. Je pense qu'il s'agit d'un problème de pression. Le surpresseur indique une pression de refoulement à partir de la citerne de 05 bars qui est supérieure à celle de l'eau de ville. Comment réduire cette pression justement pour permettre à l'eau de ville de circuler dans le réseau au lieu et place de l'eau de la citerne envoyée par la pompe ?
Posté par Said, 30 août 2009 à 11:16 | | Répondre
Merci pour votre réponse. Je précise cependant qu'il n'y a qu'une seule source d'eau, en l'occurrence l'eau de ville ; la citerne étant utilisée uniquement comme stockage d'appoint à partir duquel l'eau est puisée automatiquement lorsqu'il y a coupures de l'eau de ville (et elles fréquentes en ces temps de chaleurs). Cette citerne est en galvanisée d'une épaisseur de 3 mm. Y-a-t-il pour autant un risque sanitaire puisque l'eau qui y circule est celle du réseau publique ? Dommage, je n'ai pas pu insérer ou attacher à ce message un schéma qui vous aurait donné une idée plus précise et mon souhait est de n'avoir dans les robinets que l'eau de ville lorsqu'elle celle-ci existe en pression suffisante et que la pompe ne démarre que lorsque la pression de cette eau est insuffisante. Actuellement le manomètre du surpresseur de la citerne affiche une pression de 5 bars et je pense que c'est cette pression élevée qui empêche l'au de ville de passer directement dans le réseau de la maison sans passer par la citerne. Y-a-t-il un moyen pour réduire cette pression de refoulement de la pompe ?
Posté par said, 30 août 2009 à 12:17 | | Répondre
Re Citerne
Je n'avais effectivement pas compris le contexte, mais je ne suis toujours pas certain de votre schéma utilisé.
La citerne de 2000 litres est-elle à pression atmosphérique et y-a-t il un petit ballon de surpression ?
Je suppose que cette situation est dûe à votre position altimétrique élevée ou à un réseau public de très faible section et insuffisant aux heures de grande consommation.
Ce que vous pensez est effectivement le cas, la pression est trop élevée, mais je ne sais pas si vous avez mis un ballon à vessie en sortie de surpresseur ?
Le plus grave n'est pas trop le galvanisé qui n'a pas l'ACS (conformité sanitaire) mais principalement le fait que l'eau de la citerne va croupir en l'absence de tirage et que vous ne saurez jamais si l'eau au robinet est potable ou non.
Je vais devoir m'absenter une quinzaine de jours aussi je vais reprendre contact en direct, pour avancer plus vite.
Je vous invite à répondre rapidement à mon mail avec votre schéma de principe, et je vous répondrai directement avec le schéma normalement utilisé dans ce genre de cas.
(Je publierai peut-être ultérieurement un article sur ces cas délicats de "présence d'eau en pointillés"…)
Posté par lokistagnepas, 31 août 2009 à 09:00 | | Répondre
Risque pour l'installation
Bravo pour vos explications, avec elles j'ai réussi à faire fonctionner mon système pompe flyght exterieur de puits + ballon de 100 L + pressostat mécanique en monophasé.
J'ai gonglé le ballon à 2,5 bars et réglé le pressostat à la même valeur de redémarrage. par contre, j'ai réglé l'arret à 3,8 ayant peur d'avoir trop de pression dans mes tuyaux (alimentation deux wc + machine à laver). Ce qui me fait avec vos courbes une quantité d'eau de 34,20 litres avant redeclenchement. Dans la réponse à RUIZ, vous indiquez en max 5 bars. Je peux aller jusqu'à ces 5 bars pour augmenter mon volume ? Ce n'est pas cette pression qui va dans mes tuyaux (mais dans le ballon qui accepte bien plus) mais bien les 2,5 réglés sur le ballon ?
Posté par GBRAVO, 01 octobre 2009 à 22:23 | | Répondre
Re GBRAVO
Juste une précision... La pression de l'eau dans le ballon est égale à la pression de l'installation de distribution et également à la pression de l'air dans le ballon.
En me relisant j'ai d'ailleurs vu à un endroit une phrase un peu "mal tournée" à ce sujet...
Les 5 bars ne sont pas une limite, mais cette pression représente souvent la pression maxi que l'on peut obtenir avec les petites pompes des particuliers, et aussi une pression "CONFORTABLE" pour tout un chacun. On se souviendra que le groupe de sécurité des chauffe eau est taré à 7 bars et qu'il fuit un peu avant...Donc 5 bars c'est bien !
On peut encore ajouter qu'en réglant pratiquement à la pression maxi de la pompe, il y aura un jour où la pompe ne s'arrêtera plus...Pourquoi ?
Simplement parce que les caractéristiques de la pompe baissent avec le temps (usure des roues de turbine) et que celle ci n'arrivera plus à compenser ses fuites internes et la pression n'atteindra plus sa valeur maxi consignée sur le pressostat !
Posté par lokistagnepas, 02 octobre 2009 à 08:36 | | Répondre
Enfin une explication
Merci pour cette explication claire que je recherche depuis bien longtemps
je vais enfin mettre ma cuve - sans membrane - en service en sachant comment cela fonctionne
Posté par la soucoupe, 31 janvier 2010 à 15:04 | | Répondre
Re la soucoupe
Merci du message et bonne continuation.
Posté par lokistagnepas, 31 janvier 2010 à 16:02 | | Répondre
pas d'eau dans le ballon
bonjour, j'ai installé un surpresseur 300 litres alimenté par un forage à 25 metres de profondeur, selon les normes du vendeur. Or quand je remue ma cuve, elle est aussi légere vide que si elle est supposée etre pleine pourtant j'ai une quinzaine de points d'eau sur mon terrain avec une très bonne pression. j'ai l'impression que l'eau ne passe pas par mon surpresseur, que dois-je faire?
Posté par jojo, 18 juin 2010 à 07:58 | | Répondre
Ce qui m'étonne, est que vous pouvez pesez votre ballon de surpresseur ?...Peut-être un flexible ?
Je n'ai pas beaucoup d'éléments pour me prononcer sur votre problème, mais le premier point est de vérifier la pression à laquelle le pressostat commande le démarrage de la pompe. Une fois cette pression mesurée, vous devrez isoler votre ballon (le vider si possible) et mesurer maintenant la pression de l'air. Vous devriez avoir la même pression que celle qui déclenche le pressostat. Si ce n'est pas le cas, il faudra mettre la même valeur. (ou au besoin régler le pressostat)
Ce qui est surprenant c'est que vous ne parlez pas du tout de la mise en marche de la pompe à chaque tirage d'eau ? (Ce ne serait pas normal !)
Si votre ballon est vide, cela n'empêche pas d'avoir de la pression, mais la pompe est sollicitée trop souvent et risque de griller. Le ballon est un "accumulateur" qui permet de donner de l'eau sous pression sans démarrer la pompe à chaque fois.
Rappelez vous que comme les avions, ce sont les décollages qui sont à haut risque...C'est la même chose pour les moteurs (et les pompes associées)car les courants de démarrage sont très élevés et élèvent la température interne des bobinages.
Voilà les seuls éléments que je peux donner relativement à votre question.
lokistagnepas/bricolsec
Posté par bricolsec, 18 juin 2010 à 08:32 | | Répondre
air ou azote
tout d'abord félicitation pour votre Blog!
Vous ne parlez pas de la condensation qui peu se faire entre la vessie et la cuve et qui a la longue remplie cet espace , les quelques professionnelles que j'ai pu rencontrer m'ont affirmés que pour éviter ce genre de chose il fallait impérativement gonfler a l'azote ,est ce vrai ?
Posté par HB, 13 juillet 2010 à 09:38 | | Répondre
Re HB
Merci, c'est exact, l'azote est mieux comme pour le double vitrage ou les pneus de voiture, mais je dois modérer les propos, car si il y a condensation, celle-ci provient de l'air injecté (Une fois seulement ? ou plus ?) Cette condensation reste de toutes façons faible, et les ballons sont livrés le plus souvent pré-gonflés à l'air.
Les seuls ennuis de la condensation sont les éclaboussures lors de la purge d'air (et d'eau), mais plus grave est l'attaque par la corrosion de l'enveloppe acier du réservoir lui-même.
Comme tous les réservoirs à pression, ceux-ci devraient être vérifiés tous les dix ans si j'ai bonne mémoire. Mais le coût d'une vérification pour d'aussi petits appareils coûte plus cher qu'un appareil neuf ! Alors !
Alors siècle de consommation, il vaut mieux changer ce qui marche encore un peu !
Au fait qui change ses ballons ? Rassurez vous je ne le fais pas plus que vous !
A chacun suivant ses moyens de voir le plus simple...!
Posté par bricolsec, 13 juillet 2010 à 11:41 | | Répondre
membrane hs
bonjour tt le monde, j'ai également un surpresseur avec un ballon à membrane de 60L. Le ballon est HS. Qui peut me dire où acheter un ballon neuf sans que le ballon coute aussi cher que le surpresseur ? Merci d'avance
Posté par MANU, 15 juillet 2010 à 19:32 | | Répondre
Hélas pas de remède miracle hormis les fabricants en direct (si ils vendent aux particuliers et pour info seulement Charlatte, Le réservoir Massal, ...)
Autrement il reste le couplage de plusieurs petits ballons de chauffage central (à condition que ce ne soit pas de l'eau potable)
NOTA : Lorsque vous parlez membrane, je comprends "type chauffage central" (l'eau est en contact direct avec l'acier), alors qu'un réservoir à vessie est destiné à l'eau potable (l'eau est uniquement dans la vessie)
Posté par bricolsec, 16 juillet 2010 à 08:15 | | Répondre
Bonjour lokistagnepas,
Un grand merci pour votre article très instrucif sur le fonctionnement des surpresseurs dont j'ai pu prendre connaissance en essayant de trouver une solution à mon problème. Sans doute pourriez-vous me venir en aide. Je vous remercie par avance pour le temps que vous voudrez bein consacrer à l'étude de mon cas personnel: ma pompe immergée d'arrosage se declenche en effet toutes les minutes, soit nettement plus que la limite préconisée des 20 declenchements par h.
La pompe (dont les caracteristiques sont les suivantes: 1.1 kW, pour Hm 60 = 3.5 m3 / h, pour Hm=40 6 m3 / h) a été reliée un réservoir à diaphragme de 100 L. Le puits se situe à 25 m de profondeur, avec une distance au puits de 20 m, la pompe est au sous-sol à -3 m pour alimenter le jardin à 0 m
Le probléme est que lors d'un arrosage avec basculeur simple (un seul robinet de puisage ouvert), la pompe s'enclenche toutes les minutes Pourriez-vous me dire si les observations suivantes sont caractéristiques d'un reservoir sans pression d'air:
pression de remplissage basse: 2 bars
Pression de remplissage haute: 3.5 bars montée à 4 bars aprés intervention sur la vis réglante du pressostat.
Temps entre deux declenchements du pressostats: 1 mn (3.5 bars) 1mn45 (4 bars)
Dois-je donc me résoudre à reajuster la pression d'air à Pmin - 0.2 barsn ou bien Pmin comme vous le préconisez ? ou bien pensez-vous que le reservoir est sous-dimensionné ? Je ne suis en effet pas un expert et j'avoue que cette manipulation m'effraie.
Le second probleme concerne le branchement de la machine à laver. Celle-ci une fois branchée sur le reseau d'eau de ville fonctionne parfaitement. En revanche, dès que je bascule sur le reseau dê'eau puisée, la machine se met en sécurité manque d'eau. Comme si la pression d'eau était trop faible ? est-ce encore le signe d'une defaillance du diaphragme. Ou bien est-ce au contraire que la pression est trop importante à présent.
Je vous remercie une nouvelle fois pour votre aide précieuse
[QUOTE=papykiwi]Bonjour,
Désolé pour le retard à la réponse, je suis hospitalisé et cela implique des difficultés d'intendance. Il n'est pas juste de penser que la tuyauterie descendante équilibre les pertes de charge de la tuyauterie montante car les pertes de charge sont causées par la friction du liquide contre les parois du tuyau, donc fonction de la vitesse de circulation et de la longueur.
Plus le tuyau est long, à diamètre et débit égaux, plus les pertes de charge sont importantes. La charge statique en haut de la colonne de rejet est dans tous les cas fournie par les pompes.
_ Puits niveau haut -16m, fond -25m
_ Rejet, charge + 20m
La pompe submersible devra fournir une HTM de h géométrique : 20m (quelle que soit sa profondeur de pose)
h pour pertes de charge en ligne environ 3m
h pour pertes de charge en longueur 5m
HMT pompe 20 +3 +5 = 28m pour que l'eau sorte "à l'autre bout du tuyau". (Cette HMT correspond à un moteur environ 1 à 1,5 kW en pompe industrielle)
Si on considère cette "sorte de tuyau" au niveau du sol, la charge dynamique donnée par la pompe est nulle à ce poit, la charge statique pour retourner à - 20m est de + 20m.
Quelque soit le tuyau et la perte de charge créée l'eau redescendra (mais + ou - vite)
Si le puits creusé a son fond à - 20m : tout est OK
Si le puits creusé a son fond à - 25m : Il y a 5m en trop
Si le puits creusé a son fond à - 10m : Il faut savoir si la perméabilité du terrain acceptera ou non le début afin que le puits ne déborde pas. C'est au foreur de le dire.
[quote=tomynono]Bonjour Papykiwi,
suite à vos nombreuses interventions sur le forum sur le dimensionnement d'une pompe de puits, je fais appel à votre experience et votre pédagogie pour eclaircir un point que je ne comprends pas. Je vous remercie par avance pour votre aide precieuse.
Voici le contexte: j'étudie la possibilité d'installer une pompe à chaleur eau / eau pour laquelle il faut installer une pompe immergée. Le foreur estime la profondeur à 25 m (16 m pour atteindre la nappe puis 9 m de plus pour atteindre un debit suffisant de 5-7 m3 / h). Plus précisément, deux puits doivent être creusés. Un puits d'aspiration, un autre de rejet. Certains foreurs preconisent de forer 2 puits de profondeur identique car ils affirment: "que les pertes de charges dans le puits d'aspiration sont en partie compensées par la gravité dans le puits de rejet". Désolé, si je n'emploie pas correctement les termes techniques adequats. Mes notions de mecanique des fluides se reduisent en effet au minimum !
Afin de reduire le budget forage, un autre intervenant propose de ne rejeter qu'à 10 m au lieu de 25 m. Dans ce cas, le gain s'effectue lors du forage mais qu'en est-il de l'aspiration / rejet et de l'equilibre de la colonne d'eau. C'est tout l'objet de ma question.
Je souhaiterais ainsi pouvoir estimer le gain que pourrait représenter un rejet à -25 m et savoir si ce surcout de forage peut-être amorti par une consommation reduite de la pompe de puits ou bien peut-être l'emploi d'une pompe moins puissante.
Merci d'avance pour votre aide précieuse.[/quote][/QUOTE]
Posté par surpression, 21 juillet 2010 à 17:15 | | Répondre
Re surpression
Je n'ai malheureusement pas le temps de tout lire aujourd'hui mais voici ma réponse rapide sur le problème.
- Éliminer pour commencer toute fuite aux clapets (vérifier la stabilité de la pression en absence de tirage d'eau –sur plusieurs heures-).
- Le réservoir doit impérativement être gonflé (sans eau) à la pression basse du pressostat. Dans ces conditions on a les caractéristiques maxima de capacité du réservoir.
- En fonction du volume maxi possible stocké et de la demande de consommation d'eau, le calcul reste simple, et vous devez donc utiliser un réservoir qui autorise le nombre de démarrages à l'heure souhaité. Pour cela, Vous divisez votre volume horaire consommé par le nombre de démarrages autorisés. Vous obtenez un volume qui correspondra au ballon que vous devriez utiliser.
Vous comparerez ensuite ce volume à celui obtenu avec MARIOTTE.XLS à votre disposition et vous pouvez ainsi voir si le ballon actuel convient ou non.
Si je suis à côté du sujet dites-le, je relirai avec précision cette longue demande.
Posté par lokistagnepas, 21 juillet 2010 à 22:16 | | Répondre
Super contente de découvrir ce blog avec autant d'explications! Je suis ingénieure mais pas du tout spécialiste dans le domaine AEP et je suis coordinatrice d'une petite ONG au Vietnam qui a réalisé, depuis 12 ans déjà 16 petits ouvrages AEP en milieu rural. Aujourd'hui l'ONG revient sur les ouvrages anciens pour améliorer leur gestion (technique et financière). Je me suis aperçu que les ouvrages ne possèdent pas de réservoirs sur tour. Le deuxième pompage alimente donc directement le réseau de distribution. La mise en marche des pompes du deuxième pompage est actuellement manuelle (démarrage des pompes quand le reservoir est plein, arrêt quand il est vide, et alternance entre les pompes) et il n’y a aucune gestion de la pression d’eau dans le réseau. Ainsi, celui-ci est fragilisé par une alimentation en eau discontinue et par la présence d’air. Cette alimentation discontinue est en fait un choix, les réseaux n'ayant pas été forcément bien posés, cette méthode leur permet de réduire les pertes d'eau (déjà importante jusqu'à plus de 50%).
J'aimerais proposer un système pour permettre la mise en pression continue du réseau avec notamment la mise en place de ballons hydrophores et de pressostats au niveau du deuxième pompage. Bien sur, cette mise en pression du réseau devra forcément être accompagnée de campagne de détection de fuites, vu l'état du réseau. J'aimerais avoir votre avis la dessus, histoire de ne pas être complètement à coté de la plaque.
(les ouvrages alimentent environ 2000 foyers, capacité environ 30 à 50 m3/h, beaucoup de problèmes électriques, quelques compteurs en panne...)
Posté par sarafistole, 26 août 2010 à 10:53 | | Répondre
Re sarfistole
Merci de vos compliments. Voilà un sujet intéressant qui mérite toute attention, mais également par le fait que c'est pour une œuvre humanitaire et c'est une très belle cause. Mes félicitations pour votre implication.
La première chose est d'avoir un synoptique du réseau, depuis le captage jusqu'à la distribution de village. Il faut voir si les villages sont en étoile ou sont traversés par la conduite de distribution éventuellement en anneau.
Avoir un plan des réseaux à jour est une base incontournable de travail pour tous les acteurs, et c'est peut-être le premier travail qui devrait être réalisé.
Ceci étant, d'après ce que vous dites, il y aurait un premier pompage (capacité en M3/H ?), avec une bâche de reprise de volume (M3 ?) puis des pompes de surfaces que l'on actionne manuellement avec un débit de 30 à 50M3/H.
Si c'est ce que j'ai compris ?
Pour rationaliser ce dispositif, je vais vous proposer réellement 1 seule solution correspondant à un pays où les automatismes et produits sophistiqués ne courent pas les rues…
-	Abandon de la solution de pompage à vitesse variable qui présente l'intérêt important de fournir de l'eau à pression constante, ce qui permet de fixer une limite de déclenchement assez basse, qui masque un peu de façon artificielle les fuites. Cette solution est techniquement évoluée mais délicate de maintenance et sujette à problèmes de déclassement de moteurs avec les conditions climatiques du pays. Cette solution ne nécessite pas en théorie de ballons tampons, mais environ une centaine de litres pour le cas précis (3 fois rien !)
-	La solution avec ballon tampon, pompe et pressostat(s) est "rustique" mais fiable, et nécessitera le moins de maintenance. (C'est un surpresseur !).
Elle a l'inconvénient de nécessiter un ballon à vessie important et sous pression. Son volume est à voir suivant les consommations et la structure du réseau. Pour ces ballons, il faut aussi savoir que les enveloppes caoutchouc ou plastique sont fragiles et ne supportent que très mal les coups de béliers.
Je suggère des pressostats doubles un pour la mise en marche et un pour l'arrêt, car cela permettra de mieux centrer la pression par valeur inférieure et contenir ainsi au plus serré, les fuites.
-	Je vous invite même à INNOVER dans les heures de moindre utilisation avec un pressostat "de nuit" réglé à une moindre pression, et commuté sur horloge par un banal programmateur à 5 €. Cela réduira considérablement les fuites nocturnes
-	Pour le point suivant, il faut voir les différentes consommations (moyennes annuelles pondérées, et valeurs de pointes) Ceci suppose aussi, que vous avez des compteurs généraux qui vous permettent de localiser plus facilement les fuites. Les moyennes sont obtenues par les relevés des compteurs d'abonnés. Les valeurs de pointes seront obtenues sur les compteurs généraux.
-	Naturellement les fuites doivent êtres traitées j'oserais dire EN PREMIER LIEU, car cela risquerait de faire souffrir inutilement le nouveau matériel. Mais je comprends parfaitement la difficulté de telles opérations. Au niveau financier, pomper pour jeter l'eau (dans les fuites) est une énormité. C'est aussi une hypothèque sur le futur et sur les ressources de qualité. 50% est une valeur de rendement trop faible pour engager des travaux sur le pompage lui-même. Vous devez au moins atteindre 60 / 70% de ratio (eau facturée/eau pompée). (A déduire cependant l'eau des incendies et des vols dans vos chiffres).
-	En ce qui concerne l'aspect sanitaire, il est évident que l'air et l'eau, surtout dans ces pays asiatiques, ne font pas "bon ménage". Aussi la priorité des priorités est de cesser de laisser le réseau sans eau pour éviter les développements microbiens.
-	Enfin il est certain que soumettre un réseau à des variations de pression (présence d'air et de coups de béliers induits) est ABSOLUMENT NÉFASTE pour la tenue mécanique des éléments hydrauliques. Vous avez donc parfaitement raison de vouloir mettre ces réseaux en permanence sous pression.
Encore qu'il faille voir les cotes altimétriques de l'ensemble du réseau pour vérifier si des pressions plus faibles peuvent permettre d'alimenter tout le monde avec au moins 0.5 bars environ, au point le plus élevé durant les pointes.
-	Pour les différents calculs vous devrez commencer par rechercher le nombre de démarrages moteurs à l'heure pour les moteurs de pompes existants. A partir de cette valeur et pour les débits (de pointe !) correspondants, vous en déduirez le volume minimal des ballons sous pression pour que les ballons puissent suffirent à espacer les démarrages moteurs de la bonne valeur de temps. -	Enfin pour maintenir la pression lors des consommations de pointe, il serait préférable outre l'alternat de fonctionnement des pompes, de pouvoir aussi les mettre en parallèle pour fournir le surcroît de débit et éviter la dépression réseau dans les points hauts.
-	Vous devrez aussi recenser et vérifier avant modification du système de pompage toutes les ventouses qui sont aujourd'hui soumises à de fortes sollicitations et qui peuvent fuir.
-	Enfin pour la partie administrative, les techniciens ou fontainiers peuvent faire des merveilles de suivi en adoptant par exemple un principe de suivi simple et similaire à celui que j'avais mis en place
http://lokistagnepas.canalblog.com/archives/2009/01/02/11940601.html
Très simplement avec ACCESS et WINDOWS
Voilà donc un début de réponse à vos questions et je ne peux que vous inciter à entreprendre dès maintenant dans l'ordre, les plans, la recherche de fuites avec en premier lieu l'installation ou la remise en état de compteurs généraux sur les différentes branches. Ce sera beaucoup plus facile pour les techniciens de rechercher les fuites. Cette installation de compteurs généraux est extrêmement importante, tout autant que le suivi des installations de pompage.
Vous avez aussi tout un ensemble d'éléments dans les nombreux articles sur le blog http://lokistagnepas.canalblog.com
Mais aussi sur le blog frère http://bricolsec.canalblog.com
Où vous trouverez des solutions simples pour le comptage des démarrages moteurs et les temps d'utilisation par exemple.
En dernier point la sensibilisation de la population à gérer l'eau comme AVANT (c'est-à-dire sans l'eau à domicile) est importante aussi, car les consommations risquent d'augmenter de façon exponentielle et ne pourront plus à terme être maîtrisées raisonnablement.
En restant à votre écoute, votre vision du sujet est tout à fait corecte.
Posté par lokistagnepas, 26 août 2010 à 14:42 | | Répondre
J’ai quelques questions et informations supplémentaires. Pour ce qui est de la station de traitement, il y a un premier pompage en eau de surface (fleuve ou canal d’irrigation, pas de forage car contamination à l’arsenic des nappes). Après floculation au niveau du premier pompage, l’eau est ensuite traitée par décantation, filtre flottant, filtre à sable (parfois simplement décantation puis filtre à sable, ou seulement filtre flottant et filtre à sable), puis stockée dans un réservoir au sol dans lequel se fait la chloration (la majorité des pompes doseuses étant cassées non remplacées, la chloration est artisanale). Le deuxième pompage envoie directement l’eau dans le réseau. Ce que j’appelle la capacité de la station c’est la capacité du premier pompage parfois limitée par la capacité de filtration. Je ne sais pas ce qu’est une bâche de reprise de volume…
Pour la mise en pression du réseau grâce au surpresseur, j’ai demandé un devis à une petite société, seulement, ils m’ont demandé les plans et caractéristiques techniques de mes stations, mais pas les consommations actuelles ou prévues… Est-ce sérieux, ou vont-ils prendre une consommation moyenne par foyer connectés (auquel cas, j’espère qu’il s’adaptera aux consommations en milieu rural)
J’ai bien compris l’utilité de poser des pressostats doubles. Voir la mise en place d’un pressostat de nuit. Pour ce qui est des compteurs, voila un deuxième problème. Les compteurs semblent etre majoritairement en panne (ou donnent de faux chiffres selon les exploitants qui n’en font même plus le relevé. ) Le réseau n’est pas sectorisé. La sectorisation devrait faire partie de notre futur projet. Pour l’instant le contrôle des fuites se fait simplement au nez, ou sur information des habitants (donc juste du visuel). L’ONG souhaiterait fournir du matériel de recherche de fuites (écoute) à l’organisme de contrôle provincial, pour que celui-ci mette en place des campagnes de détection (d’abord pour les ouvrages ou nous voulons faire le test de mise en pression du réseau. Je pensais réaliser les campagnes et formations recherches de fuites dans un second temps. Je pensais que pour rechercher les fuites il était important que le réseau soit sous pression depuis plusieurs heures… ce qui ne peut être le cas à l’heure actuelle. Mais effectivement c’est peut être mieux de réaliser la recherche de fuite en premier lieu. La région est très plate, (delta du fleuve rouge), il n’y a donc pas vraiment de points hauts (sauf quand la pause du réseau à été mal réalisée). De plus, au vietnam, les habitants ayant l’habitude des coupures d’électricité et d’eau (et avant ils récupéraient les eaux de pluie), presque tous les foyers possèdent des réservoirs sur le toit ou au sol. Chaque foyer pompe donc dans le réseau pour remplir son réservoir. Le débit de l’eau des robinets est donc conditionné par la position du réservoir et non par la pression dans le réseau. Pour les calculs des démarrages des pompes, je pense que je ferais appel à un petit bureau d’étude local. Autant que ce soit eux qui fassent.
Sur les réseaux il n’y a pas de ventouses. Il serait d’ailleurs intéressant peut être de penser à en ajouter. Mais est-ce que c’est vraiment nécessaires sur des mini-réseau tels qu’on a ici (environ 10 à 20km de réseau, en étoile (a priori pas de boucles), pour environ 1500 à 2500 foyers)
Pour les plans, nous avons les plans d’origine, mais depuis il y a eu des extensions et des modifications et je crains que les plans ne soient pas à jour. De plus j’ai des doutes sur les connaissances des agents d’exploitation pour la lecture de plan (évidemment certains ont plus de connaissances que d’autres). Ils connaissent bien leur réseau, mais l’associer à une représentation cartographique c’est autre chose. Pour la partie administrative, j’ai déjà lu l’article de votre blog. Néanmoins je pense qu’on va faire un peu plus simple. Mettre en place des indicateurs technico financier et mise en place d’une cellule d’appui conseil pour les ouvrages avec l’organisme provincial. Mise en place aussi d’un rapport annuel ou semestriel de l’eau… Bref ça c’est en cours d’élaboration et de travail avec l’organisme provincial. Pour tout ce qui est de la sensibilisation c’est le cœur de métier de l’ONG (quoique la, ca devienne un peu technique). Nous travaillons sur ce sujet depuis plusieurs années, eau potable, santé, hygiène etc… Pour l’instant on en est encore à inciter les gens à se connecter au réseau, à payer l’eau (alors qu’avant elle était gratuite mais « sale ») Mais effectivement les consommations augmentent fortement !
Posté par sarafistole, 30 août 2010 à 06:55 | | Répondre
Re sarafistole
OK, je comprends mieux les structures.
Une bâche est un réservoir le plus souvent enterré et est souvent appelé bâche de reprise car on "reprend" l'eau pour un deuxième pompage de surface le plus souvent.
Les BE prennent souvent des valeurs standard de consommation, mais vu le contexte et le mode de fonctionnement actuel avec les citernes, c'est plus compliqué et certainement spécifique de ces modes, et il me semblerait préférable d'avoir des chiffres réels (que vous n'avez pas à priori ?). Mais voir ci après à propos des citernes et de l'utilisation de l'eau du réseau…
Pour les compteurs, il est essentiel de les remettre en service, et de profiter de l'eau "en pointillé" pour faire ces travaux. D'autre part les vannes de sectionnement sont elles aussi essentielles, et il faut profiter du même coup pour réaliser ces travaux pendant que l'eau n'est pas présente en permanence.
En ce qui concerne les pressostats, je reviens sur ma proposition, car le fonctionnement avec les citernes crée des consommations nocturnes et cela s'appliquerait moins bien je pense. (Ce sera vraiment utile en dernier lieu).
En ce qui concerne les citernes, je suppose que ce sont des robinets à flotteur qui assurent la régulation du remplissage. Sachez qu'il n'y a pas pire que ce système qui équipe (à moindre volume) toutes nos chasses d'eau…Ce système équipe aussi les abreuvoirs de pâtures et là c'est encore pire !
(Vous dites "chaque foyer pompe donc dans le réseau"…Je suppose que c'est un abus de langage et que c'est bien un robinet à flotteur qui ferme le réseau quand la citerne est pleine ? Les habitants ont donc toujours l'eau à la pression due à la hauteur de la citerne ou par des petites pompes si les citernes sont au sol)
Concernant les compteurs, il faut les démonter (et les ouvrir si nécessaire, tant pis pour l'étalonnage), et vérifier qu'il n'y a pas d'ailettes cassées). Dans les réseaux où l'air circule aussi bien que l'eau, les coups de béliers sont fréquents et peuvent détruire les compteurs.
Pour la recherche de fuite, il faut des POINTS D'ÉCOUTE ! Je ne sais pas si il y a des Bouches À Clé (BAC) pour les prises sur la conduite principale ? Sur les vannes éventuelles ?.
L'écoute au sol est trop longue, délicate et imprécise. Il faut pouvoir aller directement au contact des tuyaux (BAC) ou compteurs. Il faut aussi pour l'écoute pouvoir évaluer le débit en serrant les vannes, or cela n'est pas possible à priori.
Il est préférable de disposer de bons moyens d'écoute (Notez qu'un stéthoscope de médecin est moins performant qu'un appareil électronique à sélection de fréquences, mais reste très correct et amplifie largement mieux qu'une simple écoute à l'oreille sur la clé de barrage). C'est une solution simple, peu coûteuse et jamais en panne !
Pour la recherche de fuite il est évident qu'il doit y avoir de l'eau dans les tuyaux et qu'une certaine PRESSION est nécessaire pour créer une VITESSE ÉLEVÉE qui crée le bruit. Cependant il devrait être tout de même possible de rechercher durant les périodes où l'eau est présente, car il doit tout de même y avoir une certaine pression ( ? )
Pour le nombre de démarrages à l'heure des moteurs, prenez le contact avec les fabricants, c'est plus sûr. Il vous faudra aussi avoir un compteur de départ. Le calcul du ballon me parait simple, voici comment je ferais :
Débit maxi 50M3/H. Supposons 2 pompes de surface en, alternance avec chacune 10 démarrages à l'heure autorisés. Cela équivaut donc à 20 démarrages à l'heure.
Le ballon devrait donc avoir un volume (de manoeuvre) de 50/20=2.5 M3.
Pour la sécurité vous préférerez toujours 2 ballons faisant le compte du volume. Attention ce volume est lié à la pression, car cela ne veut pas dire 2.5 M3 "d'acier" mais un peu plus suivant les minis et maxis de pression définis par les pompes et le pressostat (loi de Mariotte).
Confiez cela au BE, mais vous avez les grandes lignes pour la compréhension du principe de calcul.
En ce qui concerne les tuyaux proprement dits, habituellement on les pose en zigzag (dans un plan vertical) lorsqu'il n'y a pas de pente. Aux points hauts on place des ventouses et aux points bas des vidanges.
Cependant on peut "oublier" les vidanges dans un souci d'économie (Les seuls ennuis sont lors des interventions). MAIS il ne faut surtout pas "oublier" les ventouses, car la présence d'air qui ne peut s'évacuer peut compromettre complètement la capacité de débit de ces tuyaux.
Vous devrez installer des ventouses avant la surpression. Comme il n'y a pas de points hauts, je suggère de les répartir au mieux et régulièrement, ainsi que sur les points connus comme étant légèrement plus hauts.
Il faut compter alors sur l'entraînement des grosses bulles d'air par le débit, jusqu'à la prochaine ventouse. (Il peut être possible que lors des faibles débits, tout l'air des conduites ne soit pas totalement évacué chez les usagers, comptez sur une vitesse moyenne (à voir) de 0.5 M/s…)
Cette installation de ventouses permettra seule un débit nominal réduira les pertes de charge et évitera de fatiguer tous les éléments, et principalement les compteurs. Cela aura aussi un effet bénéfique très important sur les robinets à flotteurs des citernes avec une réduction de passage au trop plein sur flotteur coincé !
Je ne peux que vous recommander d'y penser tout autant qu'aux vannes et compteurs !
La région étant très "horizontale", il ne sera pas évident de repérer les fuites car les pressions devraient être assez faibles, et les fuites produiront certainement peu de bruit. Seule la montée en pression permettra de mieux les localiser.
En ce qui concerne l'usage de l'eau, il me semblerait utile de motiver la population pour la séparation de la partie citerne et de la partie réseau. L'eau du réseau devant être réservée principalement pour la boisson et le lavage des aliments et exceptionnellement pour le complément de la citerne.
Il me semble dommage de mélanger des eaux de qualité, et des eaux "quelconques". L'inconvénient est que cela nécessite des modifications chez les particuliers.
L'avantage majeur est que cela limitera les besoins en eau de qualité et évitera une demande exponentielle et des crises de l'eau potable.
Pour ce qui est de la gestion, un PC et une suite bureautique gratuite feront très bien l'affaire en conjuguant tableur et base de données.
Pour être plus précis, voici ma vision chronologique qui devrait je l'espère "coller" avec la situation locale, mais il est vrai qu'il n'y a que sur place que l'on peut "peser" tous les paramètres.
1/ et 2/ Remise en état des compteurs bloqués ou donnant de mauvaises indications. Ajout de compteurs aux départs des différentes branches principales en étoile. Une sortie par BAC sera effectuée pour accéder aux vannes de section. Au moins une vanne d'isolement sera placée avant tous les compteurs de section.
3/ Mise en place de ventouses réparties.
4/ Recherche des plus grosses fuites réseau dans la situation actuelle en s'aidant des compteurs, des vannes des branches les plus consommatrices et évaluation des fuites avec réparation. (Y compris les robinets à flotteur défectueux des citernes de particuliers)
5/ Mesures des débits réels à l'aide des compteurs et suivi. Ces mesures serviront au calcul des ballons de surpression soit directement soit en vérification.
6/ Séparation des réseaux publics et citernes chez les particuliers. (C'est un gros travail de détail mais qui me semble indispensable). Ce travail devra être commencé en même temps que l'installation qui suit.
7/ Installation des ballons et recherche des fuites lorsqu'il y a permanence de la pression.
8/ Parallèlement il faudra faire payer l'eau au volume tiré et cela devrait faire baisser la consommation et inciter les familles à l'économie et à séparer les deux origines d'eau. Cela pérennisera les travaux pour de nombreuses années.
(De toutes façon tôt ou tard, et dans le monde entier, la séparation des réseaux d'eau potable et "d'eau naturelle" sera inévitable)
9/ Enfin veillez à ce que personne n'utilise de "graisse mécanique" sur les pièces en caoutchouc, mais seulement des pâtes émulsions spéciales ne détruisant pas les joints en caoutchouc. Cette erreur de débutant ne se paye que plusieurs années après, mais a un coût très élevé !
Veillez aussi aux clapets des usagers qui éviteront aussi les retours d'eau en cas de coupure et bloquent la redescente en cas de coupure d'eau.
10/ Toutes ces modifications devront être portées sur les plans, sans parler pour l'instant de DAO, mais seulement de report manuel des éléments.
En conclusion, les gains obtenus par les points 6 et 8 permettront d'assurer une réserve de sécurité en termes de capacité et d'éviter l'explosion de consommation prévisible.
Posté par lokistagnepas, 30 août 2010 à 20:40 | | Répondre
Je reviens encore à la charge.
Pour revenir sur les réservoirs dont disposent les habitants. Les plus riches ont des maisons avec étages. Ils ont donc un réservoir sur leur toit. Ils pompent bien « directement » dans le réseau cad après leur compteur individuel. Normalement la pompe est asservi grâce à un flotteur (mais souvent cassé, ou ne fonctionne plus), dans de nombreux cas c’est donc l’habitant qui choisit de démarrer ou d’arrêter sa pompe… c’est également le cas dans la capitale, Hanoi… (ici aussi, apparemment le réseau ne serait pas constamment sous pression)
Pour les petites maisons (sans étages), les habitants ont une vanne qu’ils ouvrent ou non pour remplir leur réservoir. De manière générale les citernes eau de pluie et eau potable du réseau ne sont pas mélangées (à vérifier car je pense qu’il y a quand même beaucoup d’exceptions) . Il y a donc deux réservoirs, un métallique pour l’eau du réseau et des jarres ou autres pour l’eau de pluie.
Pour la sectorisation du réseau, on met systématiquement des compteurs à tous les embranchements du réseau primaire vers le secondaire ? Ou est-ce qu’il y a besoin d’un BE pour déterminer ou on doit choisir d’installer vannes et compteurs ? (peut être que sur des branches secondaires on a aussi besoin d’installer des compteurs ?)
Pour les anciens compteurs je pense qu’on va proposer de les changer, on les ouvrira néanmoins pour pouvoir comprendre la cause du dysfonctionnement (si c’est du aux coup de bélier et à l’air…)
Est-il nécessaire de mettre un antibélier après le surpresseur (quand on aura installé un surpresseur)
Pour ce qui est des points d’écoute il n’y a pas de BAC, il y a simplement des regards de vannes (quand il y a des vannes) Les bouches à clé commandent-elle forcément une vanne ? Comment faire une écoute sur une vanne ? Pour le nombre de démarrages à l'heure des moteurs , il faut un compteur de départ. Un compteur de départ, c’est le compteur de sortie de station, ou alors c’est un compteur après le premier pompage ou un compteur horaire?
Je ne comprends pas le calcul du volume du ballon que vous proposez. Il ne dépend pas de la pression dans le réseau. Un surpresseur permet un asservissement des pompes sur la pression dans un ballon. Pourquoi proposez vous deux ballons plutot qu’un ?
J’ai bien compris l’importance des ventouses. Je pense qu’après avoir récupéré les plans détaillés du réseau nous pourront demander à un BE de nous proposer la localisation de ventouses. Sur un réseau d’une quinzaine de km, combien faut-il compter de ventouses en moyenne ?
Je comprends bien l’intérêt du programme que vous proposez. Lorsque j’en serais à la mise en place de ce projet (pour l’instant j’en suis à la demande de subvention, et à convaincre les autorités locales, qui ne comprennent pas l’importance de tels changements…) j’aurais certainement de nouvelles questions !
Posté par sarafistole, 06 septembre 2010 à 06:19 | | Répondre
A propos des gens qui pompent en sortie de compteur... (Si j'ai bien compris c'est sans réservoir de reprise auxiliaire, et c'est des pompes aspirant directement en sortie de compteur ?) Si c'est le cas il faudra mettre impérativement des clapets pour éviter les retours d'eau. Ceci confirmerait ma supposition que la pression doit être très faible.
Cela doit poser des problèmes de pompes grillées d'ailleurs...! (La détection de manque d'eau ne devrait pas exister : je le suppose !)
Cela doit aussi permettre encore plus le retour d'eau d'une habitation vers une autre et des risques sanitaires très importants.
Je suis désolé de reprendre mon schéma d'organisation, mais il ne sert à rien de vouloir régler des problèmes sanitaires par la montée en pression alors que l'ensemble est au niveau des usagers parfaitement dangereux.
Il faut commencer par mettre des clapets à toutes les habitations c'est le point initial portant le N° 0. Cela permettra d'éviter la propagation des épidémies.
Ce point est malheureusement très lourd en termes de travail puisqu'il faudra voir les quelques milliers d'usagers, mais je pense que c'est primordial.
Vous devrez aussi voir si à cause d'une pression très faible, il n'y a pas d'incompatibilité à cette mise en place de clapets. (Il faudra peut être voir pour des clapets à palette).
Pour la sectorisation il serait préférable de voir avec un BE pour placer les compteurs et les vannes associées aux endroits les plus judicieux.
Ma vision réelle est trop imprégnée des conditions européennes pour que j'aie une vision très précise des conditions réelles.
L'esprit dans des réseaux maillés ou en certains points où il y a 3 tuyaux sur un même point est de n'installer que deux compteurs. La somme des débits entrants est égale à la somme des débits sortants. Le 3 ème compteur est donc inutile.
Si le coût est primordial alors on se contentera d'un seul compteur pour un réseau en étoile, avec le compteur sur la branche de l'étoile)
(Lorsque je parle compteur, il s'agit toujours des compteurs de réseau et non des compteurs de particuliers). Pour l'anti-bélier après surpresseur, je pense que c'est parfaitement inutile, mais il est préférable de doubler les clapets de pompe qui souffrent lors des arrêts pompes.
Les bouches à clé sont toujours le point de commande de vannes, du moins en France. Pour écouter il suffit de placer un objet métallique plein (clé de barrage) et d'écouter à l'oreille collée sur la clé (ou d'écouter au stéthoscope par exemple) ou de descendre directement la sonde de l'appareil d'écoute sur le carré de commande de vanne).
C'est ainsi que se font les écoutes et même les localisations de fuites au corrélateur.
Si vous n'avez pas de BAC, il suffit d'aller dans les regards et d'écouter suivant ce qui a été dit ci-dessus, c'est encore plus simple.
La BAC est la réponse financière pour installer des vannes directement enterrées. Bien entendu un regard pour une vanne reste luxueux. Il peut parfois y avoir des raisons techniques qui font que vous avez des regards pour les vannes. (Nœuds de réseau importants ou avec des pressions différentes par exemple)
Par contre il faudra des regards pour les compteurs de section et profiter de ces regards pour loger au moins une vanne.
Le nombre de démarrages à l'heure concerne uniquement le MOTEUR des pompes. Cela concerne seulement la partie électrique. En effet un moteur "standard" en démarrage direct sur le réseau électrique voit son courant augmenter d'un rapport 7 durant quelques secondes. Ceci cause un échauffement important qui ne peut s'évacuer qu'avec le temps. A cet effet, il faut les caractéristiques des MOTEURS et notamment le nombre de démarrages qu'ils peuvent supporter durant une heure. Ceci est la base de départ des calculs du surpresseur.
Cette valeur importante, surtout dans les pays tropicaux et humides va déterminer le volume d'EAU qui sera envoyé à l'heure par UNE pompe. Le fait de multiplier les pompes va permettre d'augmenter le volume distribué tout en gardant le même nombre de démarrages à l'heure par l'alternat des pompes.
Ce volume d'EAU mis en pression ne représente PAS le volume physique du ballon. Car là effectivement où les pressions interviennent. Je vous proposais dans la dernière réponse de voir le BE pour réaliser les calculs de l'enveloppe métallique réelle et en fonction cette fois des pressions pour le volume d'eau.
(La base de départ de tous les calculs reste le volume d'eau. Si toutes fois on ne vous proposait pas cela, je veux bien me faire moine !).
Je vais ajouter un petit bémol à mon calcul qui reste à peu près vrai, car en réalité les pompes ne vont pas débiter toujours le même débit en fonction de la pression qui va se promener entre le mini du pressostat et le maxi, mais on oublie souvent ce petit détail qui disparaît avec les marges de sécurité des calculs, mais les valeurs restent proches.
Pourquoi 2 ballons ? Simplement parce qu'en AEP le doublage de tout est une règle générale, et c'est aussi parfois plus facile de gérer 2 ballons plus petits qu'un énorme.
J'ai le souvenir d'un ballon (anti-bélier cette fois) de 10M3, et pour le changer il faut enlever le toit d'une station ! Pas très pratique et en plus on peut toujours avoir un fonctionnement dégradé temporaire avec un seul ballon, ce qui est mieux. Le coût supplémentaire n'est pas très élevé et pour vos volumes traités, je pense que la maniabilité sans gros équipements de levage est toujours préférable.
Pour les ventouses, ayant travaillé dans des zones au relief accidenté, je n'ai pas trop d'expérience, mais je dirais volontiers tous les 500 mètres au mieux et tous les kilomètres au pire.
Je pense avoir répondu à toutes vos questions, mais pour simplifier ces conversations très techniques, je vais vous envoyer une adresse de mail pour simplifier, et éviter ces longs commentaires très spécifiques sur le blog.
Posté par lokistagnepas, 06 septembre 2010 à 10:09 | | Répondre
tout simplement bravo pour vos explications nettes et précises sur le fonctionnement du surpresseur je suis moi même ingénieur thermicien et ais des connaissances assez précises sur les réseaux hydrauliques vos commentaires sont pertinents et exacts un peu trop précis peut être pour des profanes mais trop de précision ne gêne en rien voila je tenais a vous féliciter et a vous remercier au non de ceux qui ne le feraient pas........
Posté par klodius09, 15 septembre 2010 à 18:14 | | Répondre
Re Klodius09
Mais c'est moi qui pourrait aussi avoir besoin de vos connaissances thermiques, vous verrez que j'ai quelques lacunes et notamment dans ce domaine. Je garde vos références pour poser quelques questions ultérieurement. Meilleures salutations
Posté par lokistagnepas, 15 septembre 2010 à 20:46 | | Répondre
--------------Re SARAFISTOLE---------------
suite à une erreur sur ma messagerie je n'ai pas vu vos derniers messages.
Je viens de répondre mais votre adresse mail ne fonctionne plus. Pourriez vous reprendre le contact si cela vous intéresse toujours.
lokistagnepas.
Posté par bricolsec, 28 septembre 2010 à 16:53 | | Répondre
Pression d'air dans le ballon
Félicitations pour vos explications à la fois claires et techniques.
Elles appellent 2 questions de ma part :
- Pouvez-vous m'expliquer le role de l'air situé autour de la vessie dans le ballon de 300 litres. La pression de mon ballon est à 0 quand il est vide d'eau, j'en ai déduit qu'il fallait rajouter de l'air. Cependant la pompe déclenche à 2 bars et stoppe à 4 bars, ce qui parait correct. Elle ne parait pas déclencher trops souvent. Je comprends que l'air a un rôle de tampon mais l'eau, bien qu'incompressible, ne peut elle jouer ce rôle en l'absence totale d'air dans le ballon ?
- Le pressostat étant ancien, je souhaiterais le remplacer. Puis-je démonter celui existant sans risque concernant l'étanchéité du ballon ? (bien entendu le nouveau pressostat sera installé avec teflon etc...)
Posté par arnobricolo, 13 novembre 2010 à 08:35 | | Répondre
Re arnobricolo
L'air assure le rôle d'un "élastique" ou d'un ressort et comprime de fait l'eau dans la vessie. L'eau est incompressible (pratiquement), et c'est donc l'eau qui subit cette pression sans changer de volume. (L'air et l'eau sont à la même pression puisqu'il y a un équilibre)
Il serait étonnant qu'il ne reste pas un gramme d'air autour de la vessie. Mais cette dernière est peut-être déchirée ou percée, et dans ce cas, c'est l'air dissout qui peut parfois remplir ce rôle.
Si le pressostat enclenche la pompe à 2 bars, vous devrez regonfler votre ballon à 2 bars exactement.
L'eau est incompressible, mais ses contenants peuvent se déformer (une cuve par exemple) et ce n'est donc pas l'eau mais le réservoir qui augmente très légèrement de volume.
Une fois le ballon regonflé, la pompe ne devrait plus alors que se déclencher très rarement, car avec 300 litres ça fait déjà un "très beau volume".
Pour le gonflage, vous devrez fermer l'arrivée d'eau et vider totalement l'eau du ballon. Ensuite vous devrez assurer la chasse complète de l'eau en ouvrant un robinet sur le circuit d'eau, de façon à ce que l'air (que vous allez introduire) comprime complètement cette vessie et évacue toute l'eau restante dans les plis de cette vessie. Cela est indispensable, car vous pourrez ainsi vérifier que la vessie est en bon état (ni perçée ni déchirée), et que la pression se maintient, même avec un robinet ouvert (sans qu'il ne coule évidemment). (Il n'y a pas de risques que la vessie se "sauve" dans les tuyaux : présence d'une grille)
Pour l'échange du pressostat, il n'y a pas de difficultés sauf à recaler la nouvelle pression d'air du ballon pour le démarrage de la pompe. Mais dans l'esprit, si il n'y a pas de "loupés", je ne vois pas bien la nécessité de le changer.
Pour l'air, l'étanchéité est toujours à assurer avec du téflon, alors que pour l'eau on utilise habituellement le chanvre. Je ne parle pas des freins filets d'étanchéité que je n'apprécie pas trop. D'ailleurs j'aimerais voir les produits et leur composition qui ne doivent pas à mon avis être spécialement conseillés pour l'ACS.
Posté par bricolsec, 13 novembre 2010 à 12:53 | | Répondre
Réserve Utile Pompe enclenchement rapproché
J'ai appris beaucoup en lisant ces posts très intéressants.Je vous en remercie beaucoup. Je rencontre un petit problème qui entraine des démarrage de pompe trop rapprochés.
L'installation est composée d'un ballon à vessie de 100 l gonflé à vide (comme indiqué dans vos conseils) à 2.2B se qui correspond à la Pression d'Enclenchement et 4B celle de Déclenchement.D'après le tableaux et courbes du constructeur, je devrais avoir environ 28 litres utiles(entre les 2 déclenchements).Malheureusement je ne tire seulement que 5 litres avant le ré-enclenchement de la pompe qui fournie après calcul 40l/mn. Quen pensez vous? Merci pour votre aide.
Posté par avenir26, 22 février 2011 à 16:46 | | Répondre
Re avenir26
Rien à dire sur ce que vous avez fait : pression mini pressostat 2.2 bars et gonflage du ballon vide d'eau à 2.2 bars. Il faut donc mettre la suspicion sur le matériel lui-même.
Il se peut que la vessie soir crevée, ce qui est un cas fréquent. Vous ne verrez pas obligatoirement l'air s'échapper, car la vessie peut se trouver plaquée vers l'orifice et dans ce cas tout parait normal.
Il arrive aussi que la vessie soit collée aux parois métalliques et le plus souvent elle est déchirée.
(Il faut aussi voir de quel côté est l'orifice, mais avec ce volume, je pense qu'il se trouve vers le bas).
Pour avoir si peu de volume disponible, je serais tenté de penser que cela correspond à l'élasticité du ballon métallique associée au caoutchouc de la vessie ?
Reprenez les calculs suivant mes exemples et en évaluant le volume d'eau réellement emprisonné dans la vessie. (Avec un compteur ou à partir des caractéristiques de la pompe)
(Il est bon de toujours prévoir un robinet de vidange sur un ballon) Autre cas possible également, le gonflage ne se réalise pas réellement (valve coincée) et la vessie est toujours pleine. L'élasticité est donnée par les mêmes raisons que précédemment. (Dans ce cas, le ballon est très lourd)
Les données constructeur sont simplement issues des calculs tels qu'expliqués, car le plombier du coin ne se lancera pas dans des calculs et désire du "tout mâché".
"Pifométriquement" sans aucun calcul, vous devriez avoir au moins 40 litres de disponibles. Il y a donc un "truc" ! Tout élément bizarre doit éveiller votre attention. Videz tout et pesez le ballon (évaluer) raccordez le avec un flexible. Testez l'étanchéité de chaque côté de la vessie. Évaluez le volume d'air entré. Mesurez le temps de pompage, même si au fil de la pression augmentant, les caractéristiques de débit pompe changent. Faites une moyenne.
Voilà quelques conseils, mais les conseilleurs ne sont pas les payeurs..., alors restez vigilants sur ce que vous voyez. Merci aussi de vos compliments.
Posté par bricolsec, 22 février 2011 à 18:21 | | Répondre
mreci pour ces précisions
Une question perso -évidemment- Depuis 2 jours quand j'arrose mon jardin il y a des à coups toutes les 2 secondes. Quand les chasses d'eau de WC se remplissent il y a un drole de "son". Je viens de voir que le mano du ballon est à zéro. Si je branche la pompe dans le puit en direct sur l'électricité pas de problèmes ça fonctionne impec. Si je rebranche le tout, le pressostat claque toutes les 2 secondes et le mano oscille entre zéro et 3 bars... Si je tire un peu d'eau, le claquement stoppe..... Le ballon branché tout seul présent un mano à zéro. Merci de votre avis éclairé : poche du ballon naze ou pressostat naze o mal réglé.
Posté par Dom5556, 24 avril 2011 à 11:28 | | Répondre
Re Dom5556
C'est vraisemblablement la mise en oscillation du circuit par l'absence d'air dans le ballon du surpresseur. (Sûr à 98% !)
Il y a une valve de type "roue de voiture" en dessous du ballon (cachée sous un cache plastique le plus souvent -à dévisser-) Il faut simplement regonfler lorsqu'il n'y a plus aucune pression ni colonne d'eau en charge sur le ballon. (Le mieux est de l'isoler)
Si vous n'avez pas de chance la membrane ou la vessie est percée et il faut changer !
Pour savoir si elle est percée, appuyer sur la valve...Il peut tout de même sortir un peu d'eau, mais ça doit s'arrêter rapidement. La pression de gonflage doit être celle de la pression mini de déclenchement du pressostat, ballon vide d'eau.
Bien relire l'article c'est mieux.
Posté par bricolsec, 24 avril 2011 à 17:05 | | Répondre
Une réponse un dimanche de Paques !!!
Mille mercis quand même... Petit rectif à mon premier post : en fait, au repos le mano indique bien 2.5 bar pression normale du ballon et dès qu'on tire de l'eau le pressostat claque et le mano hoquette entre 0 et 5 bars toutes les 2 secondes !!!??? Ca risque de sauter à quelle heure doc ? Bon week end quand même et encore merci.
Posté par dom5556, 24 avril 2011 à 19:06 | | Répondre
Malgré tous les détails donnés dans votre article, je n'arrive pas à résoudre mon problème.
J'ai un système d'arrosage automatique programmable avec une pompe immergée et un ballon de 100 litres avec un pressostat comparable à celui montré page 8, dont les limites sont réglées à 2,5 et 4 bars, le ballon étant gonflé à 2,3 bars.
Mon système d'arrosage comporte évidemment des électrovannes commandant des arroseurs.
Si je fais fonctionner séparément les 6 zones, la consommation n'est pas assez importante, et la pompe se coupe au bout de 10 secondes, puis se réenclenche 14 secondes plus tard, et ainsi de suite, ce qui est inacceptable pour la durée de vie la pompe.
J'ai donc essayé de grouper certaines zones sur le programmateur (d'une part 2 zones, et d'autre part 3 autres zones). La consommation d'eau est alors suffisante pour que la pompe reste enclenchée pendant toute la durée d'arrosage (environ 45 minutes), tout en ayant une pression satisfaisante pour les arroseurs.
Mais si j'ajoute la 6ème et dernière zone soit aux 2 zones, soit aux 3 zones, la pompe reste bien sûr enclenchée (puisque la consommation est encore plus importante), mais la pression n'est alors plus suffisante pour activer correctement les arroseurs dont la puissance est alors trop diminuée.
J'ai donc besoin de vos compétences.
- Ai-je mal réglé gonflage du ballon ou pressostat?
- Quelque chose m'a-t-il échappé dans vos explications pourtant détaillées?
- Voyez-vous une solution à mon problème?
Posté par Joël, 30 avril 2011 à 11:57 | | Répondre
Voilà une situation inverse de celles rencontrées habituellement...
Bien que vous ne le disiez pas explicitement, je suppose que vous souhaitez faire zone par zone ou au pire groupé par 2 ou 3 mais la dernière toute seule peut-être (grosse consommatrice ?) et le tout sans coupure de la pompe et avec une bonne pression.
Une première remarque est de dire que la majorité des gens souhaitent avoir le minimum de démarrages de pompe sur des tirages ponctuels plus faibles que le volume du ballon, et non des arrosages conséquents dont le volume dépasse le volume du ballon.
Alors un petit examen des possibilités ?
Dans le cas HABITUEL, il faut pouvoir stocker le maximum d'eau dans le ballon. Pour cela il faut que la pression d'air soit EGALE à la pression de déclenchement du pressostat (Seuil de pression basse de remise en marche de la pompe)
Dans votre cas, c'est un peu l'inverse, car cette fois ce n'est plus seulement un simple problème de nombre de démarrages sur consommations ponctuelles, car il faut prendre en compte les performances de la pompe (Débit en fonction de la HMT). Il faut aussi rapprocher ces performances (Litres par unité de temps L/H) à celles des DÉBITS demandés en arrosage. La demande devra toujours être supérieure au point de fonctionnement de la pompe, pour ne pas atteindre le seuil haut du pressostat et couper ainsi la pompe.
Parallèlement à cela le fait de réduire la pression du ballon augmentera le volume STOCKÉ dans le ballon, mais diminuera le volume UTILE et disponible.
Cette situation risque d'entraîner une oscillation rapide arrêt/marche de la pompe.
Un phénomène comparable se produira si vous gonflez le ballon à une pression légèrement inférieure au maxi pressostat. Cette fois, le volume STOCKÉ sera faible et identique au volume UTILE. Le risque d'oscillation me semble identique.
Dans ces conditions il est nécessaire de voir les courbes de la pompe et de positionner son point de fonctionnement ou son excursion de pression, pour vérifier que pour le débit d'une zone (le plus faible débit) on restera toujours en dessous de la consigne haute du pressostat.
La solution que je préconise serait de régler la pression maxi du pressostat à une valeur supérieure à celle actuelle, pour atteindre difficilement cette pression maxi (avec le débit minimum d'arrosage).
Sauf erreur de raisonnement de ma part, je pense que la capacité du ballon n'intervient pas directement. Il faut donc régler le pressostat à une valeur de pression supérieure compatible avec la courbe de la pompe (ou changer de pompe…!)
En résumé pour plus de clarté augmentez le SEUIL HAUT du pressostat, cela devrait résoudre votre problème (Ce seuil est le plus souvent réglable). La pression de gonflage du ballon ne devrait pas intervenir beaucoup.
Dans le cas d'impossibilité de réglage du pressostat, est-il nécessaire d'avoir un pressostat et un ballon, alors qu'une simple mise en marche de pompe est parfaitement suffisante pour régler le problème. (À moins que vous ayez d'autres utilisations non mentionnées)
Au pire si il y a d'autres utilisations, vous pouvez relayer la mise en marche de la pompe ou en shuntant directement le pressostat.
Merci de me tenir informé de vos essais.
Posté par bricolsec, 30 avril 2011 à 17:09 | | Répondre
Problème d'arrosage
La première phrase de votre réponse reflète tout à fait mes besoins. La 6ème zone est séparée car elle se situe à l'autre bout du terrain et bien qu'elle soit alimentée par le même réseau (pompe, pressostat), elle est commandée par un programmateur indépendant.
D'autre part, comme évoqué dans une autre partie de votre réponse, il y a effectivement sur le même réseau 2 points d'eau avec robinets pour arrosage manuel, lavage voitures, etc...
Je ne connais pas le type exact de la pompe. Je sais seulement qu'elle est entraînée par un "moteur immergé 4'' Centrino Pro bain d'huile 1,5 KW Mono", et qu'elle est immergée à 65 mètres.
J'ai essayé plusieurs réglages, avec plusieurs combinaisons de zones, mais comme les besoins par zones (indépendantes ou couplées) ne sont pas identiques, je suis "piégé" soit par le seuil haut soit par le seuil bas du pressostat (du fait de l'hystérésis). Avec le dernier réglage (6,5 et 4 bars), j'étais proche d'un résultat satisfaisant, mais seulement proche....
J'exclus bien sûr les 2 points d'eau, dont je vais probablement devoir me passer, car leur débit est bien trop faible pour éviter des mises en marche/arrêt fréquentes de la pompe.
Quant à supprimer le pressostat (et le ballon), pour brancher "en direct" la pompe sur l'installation, j'ai peur que la pression fournie par la pompe (pression dont je ne connais pas la valeur), soit trop forte pour être supportée par l'installation.
Voilà où j'en suis. J'ai avancé grâce à vous et à vos connaissances, mais je n'ai pas encore LA solution.
Posté par Joël, 01 mai 2011 à 19:07 | | Répondre
Une dernière information, car je ne connaissais pas le contexte...
Les pompes immergées (exhaures) sont des pompes très robustes, et dans le cas d'un puits (forage) profond, les caractéristiques varient au rythme du rabattement du puits (L'eau baisse dans le puits/forage et la pompe doit remonter l'eau de plus en plus haut)
Plus l'équilibre entre les arrivées d'eau et le départ est profond, moins la pression à l'arrivée est élevée en règle générale.
C'est pourquoi, suivant la hauteur d'eau, la pompe va remonter ses courbes en fonction de la "hauteur d'eau à pousser vers l'utilisation".
La pression en sortie est donc tout à fait variable suivant les caractéristiques de rabattement du puits.
C'est pour cette raison qu'il vous faut impérativement avoir les caractéristiques de cette pompe.
De plus vous pourrez peut-être même résoudre ce problème en modifiant l'ORDRE des arrosages.
Je vous engage à faire un relevé de rabattement, pour différents débits d'utilisation.
Il faut relever la hauteur d'eau en fonction du temps, (hauteur de l'eau depuis le bord du puits, associée à une unique mesure de la hauteur totale du puits, ainsi on a l'eau par différence) mais de préférence relever en même temps le débit réel. De cette courbe vous apprendrez comment fonctionne votre ressource ASSOCIÉE à la pompe.
Notez aussi que lorsqu'il y a débit, la pression ne peut pas monter très haut.
Une pompe immergée est facilement "serrable", et cela ne pose aucun problème particulier. (Il faut tout de même que la colonne de remontée soit en bon état)
Voilà quelques informations qui vous seront utiles je pense. Mais même si vous arrivez à vous procurer les caractéristiques de la pompe (ou d'une pompe similaire), vous devrez faire ce relevé de rabattement pour comprendre réellement ce qui se passe au niveau forage.
Posté par bricolsec, 01 mai 2011 à 21:00 | | Répondre
Merci encore une fois pour vos conseils éclairés.
Je ne peux sortir la pompe une nouvelle fois pour en connaitre le type. Je l'ai fait il y a 1 mois, aidé par 3 amis, pour faire procéder au remplacement du moteur. De mémoire, il doit s'agir d'une JETLY S4D - 17M ou d'une S4C - 25M.
Quant à faire les mesures et relevés que vous préconisez, c'est au dessus de mes compétences, inexistantes en la matière.
Quoiqu'il en soit, je crois avoir trouvé la solution en modifiant le couplage des zones à arroser de manière à ce que les besoins mini et maxi en débit (est-ce le bon terme?)ne déclenchent ni n'enclenchent plus le surpresseur -donc la pompe- pendant l'arrosage.
Restent mes 2 robinets que je ne pourrai utiliser, sauf à arroser en même temps.
Posté par Joël, 02 mai 2011 à 18:15 | | Répondre
Pression de refourlement nulle
Je tenais tout d'abord à vous remercier pour votre site qui répond à beaucoup de sujets et problèmes.
Je viens d'installer un surpresseur avec un réservoir de 100 litres, une pompe de 1000W et un pressostat réglé à une pression d'amorçage de 1,5 bars et 3 pour l'arrêt.
Mon ballon est pressurisé à 1,5 bars.
Cette installation est destinée à une utilisation domestique et d'arrosage. La hauteur max. de mon installation est de 7 mètres.
Je puise l'eau de mon puits à 3,5 mètres.
Voici la description de mon problème: Une pression très faible puis rapidement nulle en sortie du ballon.
La pompe reste amorcée, et la vessie vide. Après une attente de 10 bonnes minutes le manomètre reste à 0 !!!
J'ai vérifié au préalable lors de mon installation qu'il n'y ait pas d'air dans le circuit d'aspiration, en remplissant le corps de pompe, et le tuyau d'aspiration d'eau.
Auriez vous des pistes pour identifier les causes de mon pb svp?
Posté par fm47, 04 juin 2011 à 19:57 | | Répondre
Re fm47
Je ne peux m'empêcher de penser à la sécheresse et à ses conséquences…
Vous pompez à 3.5 m dans quoi ? Un puits certes; mais à quelle hauteur se trouve la crépine par rapport au fond du puits.
3.5mètres est une cote "non nulle", mais si en plus l'eau qui se fait rare en ce moment n'arrive pas assez vite, vous aspirez une colonne, et l'air aidant c'est peut être une cause ?
Vérifiez (Si vous le pouvez) que lors d'un pompage le niveau ne descend pas trop vite (rabattement)
Une pompe de surface de 1KW devrait normalement vous amener l'eau entre 3 et 4.5 bars environ, et les 7 mètres de hauteur ne sont pas un problème. Si le ballon est vide, c'est que c'est côté aspiration qu'il faut chercher la cause, et la pompe elle même peut aussi être suspectée. La partie clapet(s) ne semblerait pas en cause puisque vous dites que la pompe reste amorcée. De cette seule phrase je serais à conclure que la pompe a des faiblesses…Mais cette situation est statique (Lors du remplissage) alors que lorsque le circuit est normalement sous pression, vous voyez la pression passer à zéro. Donc je pense que le clapet de crépine et/ou de pompe peut aussi être largement en cause.
En résumé la pompe arrive difficilement à vaincre le 1.5 bars de pression de gonflage, puis retombe à cause d'une fuite de clapet. (Voir tout de même la partie clapet)
Ce qui me gêne tout de même ce sont les 10 minutes qui représentent un temps assez long...
Si vous avez une détection de manque d'eau, alors la pompe ne devrait pas être trop suspectée d'avoir tourné à vide d'eau. Si ce n'est pas le cas, il peut y avoir des fuites et la pompe ne peut plus monter cette colonne d'eau par manque d'étanchéité de sa turbine.
La sécheresse vous entraîne peut être aussi à pomper des limons qui usent la pompe, aussi regardez les différents filtres en cause, et il peut même y en avoir outre les traditionnels bien visibles, d'autres dans quelques raccords…
Voici quelques pistes avec les explications correspondantes
Posté par bricolsec, 04 juin 2011 à 22:29 | | Répondre
Je n'ai pas encore sondé la profondeur du puits, et donc ne sais pas à quelle hauteur par rapport au fond se trouve la crépine, je vérifierai cela ce matin, mais je ne pense pas quelle soit en contact avec d'éventuels limons..., donc à vérifier.
Le clapet et les raccords sont neufs, donc je ne pense qu'il y ait de fuites à ce niveau... Quant à l'étanchéité, j'ai utilisé du téflon. A la mise en marche de ma pompe je n'ai constaté aucune fuite d'eau, pour les fuites d'air cela reste difficile à identifier avec le bruit de la pompe. Si quelqu'un connait une technique, je suis preneur.
Posté par fm47, 05 juin 2011 à 00:49 | | Répondre
Bonsoir à vous tous. Tout d'abord un grand merci pour la qualité et la richesse de ce site. J'ai juste une question !j'ai installé une pompe immergée dans un puits ( hauteur d'eau 4 m et profondeur du puits 5m ) avec un ballon de 100 litres sans vessie car celle ci s'est déchirée. Et donc quelle pression d'air dois je mettre dans mon ballon afin d'éviter des déclenchements trop fréquents ? là j'ai mis 3 bars et la pompe ne démarre pas trop vite quand je tire de l'eau . Ai je fait correctement ?? dites moi svp en sachant que le pressostat fonctionne entre 2.5 bars et 3.5 bars . Merci à vous
Posté par rol, 30 octobre 2014 à 18:31 | | Répondre
Il serait préférable de descendre un peu le réglage du pressostat, car en pression basse 2.5 bars est un peu élevé et cela limite le volume disponible tout autant que cela augmente le nombre de démarrages.
Mais pour le principe strictement demandé, il faut mettre la pression basse du pressostat, ni plus, ni moins !
3 bars est beaucoup trop, car cela limite énormément le volume disponible entre deux démarrages. (L'avantage est une pression basse assez élevée...)
Posté par lokistagnepas, 30 octobre 2014 à 20:20 | | Répondre
bjr et merci de votre réponse si rapide; Donc concrétement je vais baisser la pression de mon ballon de 100 litres sans vessie ( actuellement 3 bars ) et combien de pression dois je mettre ? 2 bars ? 1.5 bars ? et concernant le pressostat réglé actuellement 2.5 et 3.5 bars,le 2.5 bars je la baisse à combien ?? et comment fait on cela car je n'ai qu'une vis de réglage;
Posté par rol, 31 octobre 2014 à 16:05 | | Répondre
La pression basse correspond essentiellement à votre confort, et si à 1.5 bars cela vous suffit, vous aurez une autonomie plus importante. (
La vis de réglage est un REGLAGE, je ne peux pas vous en dire plus, il faut essayer le sens (parfois indiqué) Lisez bien les articles, car en général la vis unique fait tout bouger la consigne haut et la consigne bas....
Le but de la manœuvre est de mettre la pression d'air à la valeur de consigne basse du pressostat. C'est tout, et c'est tout simple.
Le seule problème est dans les limites possibles de réglage du pressostat.
Je ne peux pas être plus concret !
Posté par lokistagnepas, 31 octobre 2014 à 21:00 | | Répondre
Outre la position de la crépine, il faut aussi surveiller le niveau lorsque vous pompez, vous aurez ainsi une idée de la puissance de la ressource, et serez certain de ne pas pomper à vide.
Pour vérifier si il y a des fuites, c'est toujours délicat sans rien connaître de l'installation, mais la baisse du manomètre (Placé à quel endroit par rapport aux éventuels clapets de pompe ou supplémentaires ?) semble indiquer une perte d'eau, qui si elle ne repart pas dans la distribution doit bien aller quelque part ! Sans traces d'eau visibles, c'est qu'elle repart peut être dans le puits ?
D'autre part il faut tout de même vérifier le ballon dont la membrane ou la vessie sont peut-être percés. Ainsi, si il n'y a pas d'air, la pression tombe tout de suite, et la pompe démarre à chaque tirage d'eau. C'est aussi une possibilité et on peut se faire prendre par un faux gonflage.
Je crois qu'il faut bien réfléchir et ne pas hésiter à faire des montages volants pour éliminer les différentes possibilités.
En ce qui concerne l'air, il s'agit d'entrées d'air et non de fuites. Ces entrées éventuelles ne peuvent se produire que sur la partie aspiration et en dehors de l'eau (À l'amont de la pompe)
Voici quelques idées complémentaires à mon dernier message, (Avec un dernier point de détail seulement). On utilise le téflon pour tous les circuits ayant de l'air, car pour les gaz, c'est le meilleur produit pour l'étanchéité avec les colles dédiées. Mais le chanvre (étoupe) avec la pâte d'étanchéité reste un élément incontournable car le chanvre gonfle avec l'eau et assure une réelle étanchéité pour l'eau.
Posté par bricolsec, 05 juin 2011 à 08:39 | | Répondre
Remplacer clapet de la crépine
Bonjour; Comment proceder pour remplacer un clapet de crepine sur une pompe immergée dans un forage (45 métres)?
Faut il sortir la pompe ou y a t il d'autres solutions plus simples?
Posté par leo64pau, 06 juin 2011 à 15:52 | | Répondre
Re leo64pau
C'est mieux de continuer ainsi...
Pour accéder à la crépine, il faut hélas remonter l'ensemble à la surface ! La méthode dépend beaucoup de la nature de la colonne d'aspiration.
Si la colonne est de type plastique souple "Wellmaster", il est possible de la remonter sans l'aide d'outillage. Il faudra cependant la vider de son eau, à cause du poids. Pour ce faire il y a un "doigt" qui doit être cassé par l'envoi d'un obus depuis le haut de la colonne, qui va créer une fuite importante avant le clapet.
Dans votre cas, si la fuite est assez sérieuse, peut être qu'en attendant à chaque palier, il serait possible de ne pas casser le doigt (qui n'existe peut-être pas d'ailleurs).
Si la colonne est en PEHD de petite section, il est envisageable de la monter ainsi avec un rayon de courbure important, et sans la plier.
Dans tous les autres cas de plastique d'une seule pièce et de grande section il faudra la grue ! (ou sacrifier la colonne) Si la colonne a été prévue démontable, alors une "chèvre" et un palan à chaîne permettront d'enlever longueur par longueur, et c'est une opération longue avec des reprises à chaque tube !
Dans le cas contraire il ne reste que la grue !
Voilà les éléments que je peux vous donner pour cette opération et bon courage.
Posté par bricolsec, 06 juin 2011 à 21:45 | | Répondre
En y regardant de plus près j'ai constaté que la colonne est en plymouth de section 32 mm. J'ai placé un clapet sur cette tuyauterie, en sortie de forage, entre 2 raccords plasson. Hélas la perte de pression du ballon après son remplissage demeure. Il doit y avoir une fuite sur le réseau enterré mais comme déjà dit rien n'est visible de l'extérieur. La localisation semble être difficile par conséquent (ou onéreuse)?.
Avez vous une solution simple et peu chère pour localiser cette fuite (environ 30 litres par heure sous 30 à 40 cm de terre)?
Posté par leo64pau, 10 juin 2011 à 16:56 | | Répondre
Il y a le corrélateur (à se faire prêter et à savoir mettre en oeuvre !) mais avec du PEHD de 32 ça ne devrait pas donner grand'chose.
Il ne gèle pas (pas encore) pour l'instant, et je vous suggère de mettre un PEHD neuf de 32 sur le sol et de vérifier que le problème est bien en terre sur la portion que vous incriminez.
Si "l'enterrement" est peu profond, une écoute au sol (à pression maxi) devrait peut être permettre de localiser. Pour écouter vous avez intérêt à vous faire prêter un appareil d'écoute chez un distributeur d'eau….Mais, ils ne vont pas être très coopératif à mon avis, aussi un fer rond métallique taillé en pointe et enfoncé au marteau de 10 à 15 cm dans le sol le long de la canalisation devrait peut être vous permettre d'écouter au bruit maxi à l'aide d'un stéthoscope (comme pour la tension artérielle), cela dans la mesure ou vous connaissez le tracé de la fouille.
Si vous ne connaissez pas le tracé précis de la fouille, il y a des nuances dans la végétation qui devraient vous indiquer une localisation approchée.
A part ces éléments je ne vois rien de plus que changer la totalité, mais dans les règles cette fois, car le PEHD a dû être mis en pleine terre avec cailloux !
P.S. Je suis surpris qu'il y ait déjà DEUX raccords Plasson visibles! Serait-ce de l'électrosoudable ? Alors il y en a peut-être d'autres...Je n'ai pas une confiance sans faille sur cette technlogie qui nécessite pour durer, d'être réalisée dans les règles les plus absolues et avec un réel décapage de chaque extrémité.
Posté par bricolsec, 10 juin 2011 à 19:22 | | Répondre
Bonjour, bravo pour votre blog plus qu'interessant. J'ai pour l'abreuvement de mes vaches (je suis éléveur) une installation de pompage dans un puits. Mon accumulateur est apparement un ballon tout simple (sans vessie ni menbrane). Pouvez-vous m'expliquer quel est l'inconvenient majeur de ce système par rapport aux matériels plus complexe (mis à par le contact de l'eau avec le galva de la cuve dont pour l'instant mes vaches ne seplaignent pas!)? Par ailleur, j'imagine que les régles de gonflage édictées ci dessus s'appliquent aussi pour mon ballon?
Posté par BBtaureau, 14 août 2011 à 23:42 | | Répondre
Merci des compliments, et un clin d'humour au passage du titre ! J'ai connu un tel dispositif qui posait effectivement quelques problèmes notamment au niveau des temps de fonctionnement de pompes qui n'étaient pas du tout optimisés car le volume maximum n'était jamais atteint.
Dans ce cas on n'a pas de gonflage initial et on se contente de comprimer l'air par la montée de l'eau engendrée par la pression des pompes. On a alors des cycles très courts car le volume libéré reste faible.
De plus cette compression de l'air (initialement mis à la pression atmosphérique) va se modifier par le dégazage d'air au fil du temps.
L'eau contient de l'air dissout qui se libère un peu et vient augmenter le volume initial d'air, (Ce qui est un bien en général)
Il faut aussi voir les pentes des tuyauteries relativement à l'air toujours possible ainsi que la position des prises d'eau sur le réservoir. En général il y a aussi des fuites d'air cette fois et ce volume de compression a tendance alors à rétrécir…
Notez au passage que les joints d'étanchéité là où il y a de l'air ne doivent pas être réalisés avec du chanvre mais avec du téflon, car le chanvre ne donne son étanchéité qu'en présence d'eau.
De nombreux surpresseurs ont parfois fonctionné avec des compresseurs d'air, et vous pouvez aussi pré gonfler votre ballon (Si il y a une prise haute et que l'air ne peut pas s'échapper dans le réseau).
De tels dispositifs anciens avaient une "bouteille verticale" parallèle au réservoir, et comprenant les contacts de mise en marche d'un petit compresseur. Cela était le fait qu'à l'époque, les vessies ou les membranes n'étaient pas courantes.
(Certains grands ballons anti bélier (dont le principe est identique) sont équipés à demeure de leur compresseur pour assurer les compléments périodiques d'air.
Pour l'anecdote, les vessies crèvent facilement sur les coups de béliers ou les contraintes. Les membranes (Plus petites) en général sont moins fragiles.
Pour le galva, il y a toujours un peu de plomb dans le zinc, et c'est pour cette raison qu'il n'est pas recommandé pour la consommation humaine. Ce réservoir finira comme tous les autres en faisant des fuites grosses comme des têtes d'épingles, et vous mettrez une petite cheville en bois pour boucher le trou jusqu'à l'achat d'un nouveau réservoir…! L'air et l'eau ont une action corrosive accrue (Oxygène de l'air), et il vaut mieux qu'il y ait seulement de l'eau dans un réservoir.
Posté par lokistagnepas, 15 août 2011 à 08:57 | | Répondre
Je trouve cette page très interessante, mais comme je ne suis pas du tout plombier, j'ai une question à vous poser.
Ma cuve m'a laché il y a quelques semaines. J'ai fais venir un plombier. Il est rester 5 min, et sa conclusion est qu'il faut changer la cuve, car la pression dans la cuve n'est plus bonne. Chez moi l'eau est très calcaire.
Il se trouve que ces cuves sont très cheres. Du coup je me demandais s'il est possible ou pas de remettre la cuve à la bonne pression, et dans le cas ou la membrane est percée, est t'il possible de la changer ? et comment faire ?
Posté par oplumain, 23 mars 2015 à 13:30 | | Répondre

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