Proportion d'air et d'eau dans réservoir sous pression ?

[bourru07]

Bonjour.
Je n'ai pas l'eau "de la ville".
Un captage de source, plus en altitude que la maison, me permet de remplir un stockage de 3m3
mais le dénivelé ne me donne qu'une pression insuffisante (800g) pour alimenter les étages et surtout les machines
d'électroménager.
Après avoir pesté contre les insuffisances des surpresseurs du commerce (à vessie caoutchouc) dont le stockage
est minime et font redémarrer la pompe trop souvent, j'ai opté pour un système plus rustique, mais très efficace :
un réservoir acier galva, sous pression, de 500litres. Un pressiostat réglé sur une plage de 1,5 à 3,5 bars contrôle
le déclenchement de ma pompe.
Ayant dû récemment changer ma pompe (18 ans de service) j'ai été amené à vider mon réservoir.
Et je sais plus faire les calculs pour déterminer le volume d'air que je dois emprisonner afin d'optimiser
le volume d'eau sous pression le plus grand (et donc relancer le moins souvent ma pompe).

Ma physique de Mathélem (qui date de 60 ans) est oubliée et les Lois de Mariotte ne m'amusent plus...
En termes bestiaux, mon réservoir mesurant 1,80m de haut : jusqu'à quelle hauteur dois je le remplir
avant de fermer ma purge d'air ?
Merci d'avance à qui réhumectera un ardéchois proche du déssèchement complet ?

[Singha]

Bonsoir bourru,

Je n'y connais absolument rien mais en voulant regarder le sujet, je suis tombé sur un post de ce forum : viewtopic.php?t=63080
Est-ce cela que tu cherches ?

[jc36179]

souvenir de 50 ans
mon père qui installait ce genre de pompe utilisait la totalité de l'air du réservoir pour créer la pression.s'il n'y a pas assez d'air, la pompe démarre trop souvent ( à la moindre conso d'eau )..
et ce "matelas" d'air diminue avec le temps. il fallait créer une prise d'air sur l'admission pour rajouter de l'air dans le réservoir.
maintenant, il y a une valve sur les réservoirs et on peut rajouter de l'air comprimé comme on veut.
d'après mes souvenirs, la totalité de l'air du réservoir comprimé à 3 bars , cela fait 3/4 en eau et 1/4 en air comprimé.

[Singha]

souvenir de 50 ans
mon père qui installait ce genre de pompe utilisait la totalité de l'air du réservoir pour créer la pression.s'il n'y a pas assez d'air, la pompe démarre trop souvent ( à la moindre conso d'eau )..

J'étais en train de me poser exactement la même question.

@Bourru, ton souhait est de limiter le nombre de démarrage de ta pompe en fonction de tes besoins en eau . Est-ce exact ?
Peut-on considérer l'eau incompressible ? Je pense que oui ou tout au moins à la marge. Seul le gaz est vraiment compressible. J'ai tort ?
J'ai donc l'impression que ta marge de manœuvre est dans l'utilisation de l'air car ta pompe ne réagit qu'à la pression.
Je serais donc tenté de rejoindre les souvenirs de jc36179.
Maintenant, plus il y a d'air moins il y a de l'eau dans la cuve. Mais le delta en terme de pression peut être intéressant.

[Singha]

Encore moi, faut croire que ton sujet m'a intéressé

Plus sérieusement, si je considère que
- ce qu'à écrit vin dans son post est exact (il faut vérifier)
- ton besoin est d'optimiser ton volume d'eau entre un arrêt et un déclenchement de ta pompe (1,5 et 3,5 bars)
J'obtiens un volume d'eau disponible (entre deux déclenchements) , avec ta cuve de 0,5m3 et un réglage de ton pressostat entre 1,5 et 3,5 bars, de 193 litres (refaire les calculs j'y suis allé un peu à l'arrache)
J'oubliais, je t'ai considéré au niveau de la mer je ne pense pas que ton altitude va changer grand chose

Maintenant si tu rempli ton ballon avec de l'eau avant de le mettre sous pression..... imaginons 200 litres pour retrouver les calculs de vin (en considérant que l'eau est incompressible) tu devrais tomber (je n'ai pas fait le calcul) à un volume d'eau aux alentours de 76 litres (il avait des pressions du pressostat différentes - refaire le calcul)

Tout cela pour dire que j'ai l'impression (si j'ai bien interprété ton objectif) que tu as intérêt à utiliser la compressibilité de l'air.

Bonne soirée et bons calculs

[bourru07]

... J'oubliais, je t'ai considéré au niveau de la mer...

Bien qu'ayant autrefois (mais c'était il y a bien longtemps ) obtenu
quelques bananes universitaires, tu peux me considérer aujourd'hui...
comme étant juste... au niveau CM2.
Et encore, quand je n'ai bu que de l'eau... Dont je manque cruellement ....

[Singha]

Je parlais de l’altitude de ton habitation

[Singha]

Bonjour bourru

Tu t'en es sorti avec tes calculs hier soir ?

Bonne journée

[bourru07]

Tu t'en es sorti avec tes calculs hier soir ?

Bonjour à tous,
Honnêtement non.
D'autant que je suis du temps du "MKpS", avec les bons vieux Kg/cm2.
Et que, nonobstant le très grand respect que je voue à l'inventeur de la brouette,
les pascals me donnent des boutons.
Tout ça m'a foutu mal au crâne et incité à procrastiner.
Car je ne peux pas trop me planter : la totalité des bouchons tout le long
de mon ballon est bloquée. Je ne peux plus les débloquer et les revisser.
J'ai déjà été contraint de percer un trou et de tarauder pour un purger un peu.
Mais je n'ai pas envie de faire un gruyère.

Lors de l'installation initiale, il y a 35 ans, je n'avais pas fait de calculs.
j'avais tout bonnement tâtonné. En essayant divers remplissages.
Ce dont je me souviens c'est que le plein d'air ne marche pas.
Pas plus que le plein d'eau.

Si je n'arrive pas plus loin dans la démarche scientifique, je laisserai parler
mes origines normandes, je percerai au milieu. (Vive Bayrou )

[bourru07]

Si je pose le problème sous une forme plus simple:

• Quel est le volume final de 100 litres d'air (à la pression atmosphérique)
  quand on le soumet à une pression supplémentaire de 3 bars ?

Il doit bien exister une abaque toute faite, quelque part sur Web..
Si quelqu'un connait un lien, il aura droit à la reconnaissance vibrante du vieux bourru.
C'est certes moins prestigieux que le Nobel de physique, mais "c'est déjà ça"...

PS- Je viens de trouver ça :

A volume variable
C'est le cas d'un piston qui se déplace dans un cylindre, exemple de la pompe à bicyclette quand on en bouche la sortie.
Supposons que le volume maximum dans le cylindre est de 1000 cm3 et que la pression absolue est de 1 bar.
Si l'on effectue la moitié de la course, on a :
Pression absolue 2 bar, pression relative 1 bar, volume 500cm3.
Si l'on effectue les 3/4 de la course on a :
Pression absolue 4 bar, pression relative 3 bar, volume 250cm3.
Si l'on effectue les 7/8 de la course on a :
Pression absolue 8 bar, pression relative 7 bar, volume 125cm3.
Et ainsi de suite...

Qu'en pensez-vous ? Puis- je me baser là-dessus ?
Ce qui, à la grosse louche, et compte tenu de ce que mon arrivée/sortie du réservoir n'est pas tout en bas,
ma laisserait espérer disposer d'environ 300 litres entre 2 démarrage de pompe...

[Singha]

Pour résoudre ton problème, il me semble qu'il faille utiliser la loi de Mariotte http://plongee.amiral.free.fr/formation ... otniv2.htm
Cette loi dit qu'à chaque fois que l'on multiplie le VOLUME d'un contenant par la PRESSION, nous obtenons la même valeur.
Donc PV = constante

Dans ton cas :

Quel est le volume final de 100 litres d'air (à la pression atmosphérique)
quand on le soumet à une pression supplémentaire de 3 bars ?

Pression atmosphérique = 1
Volume 100 litres = 0,1 m3
PV = 0,1= constante
à 3 bars, tu auras donc P(3+1)V= 0,1 --> V= 0,1/4= 0,025m3 donc 25 litres

PS : c'est cette loi qui a été utilisée dans l'exemple que tu cites ci-dessous

[Singha]

Qu'en pensez-vous ? Puis- je me baser là-dessus ?
Ce qui, à la grosse louche, et compte tenu de ce que mon arrivée/sortie du réservoir n'est pas tout en bas,
ma laisserait espérer disposer d'environ 300 litres entre 2 démarrage de pompe...

Donc oui à la première question.
Comment obtiens tu ces 300 litres ?

[bourru07]

Un très grand merci.
Quand on a m'en a fourni la solution, les problèmes me semblent toujours simples ...
Je vais donc percer, un peu plus haut que mon point de reprise; et fermer avec bouchon purgeur
et même un mano (au diable l'avarice...)
Yapuka...

[Singha]

De rien Bourru.
Par contre, je ne comprends pas comment tu obtiens ces 300 litres entre deux redémarrage.

[bourru07]

Par contre, je ne comprends pas comment tu obtiens ces 300 litres entre deux redémarrage.

A moins que je n'aie rien compris...
- Là où je vais percer j'aurai 100 litres d'eau dormante et 400 litres d'air.
- une fois refermé, et la pompe en service, l'air sera comprimé à 4 bars et n'occupera plus que 100 litres
- donc, 400 - 100 = 300 litres d'eau (sous pression) donc utilisables, avant un nouveau redémarrage.
C'est juste ? Ou bien j'ai encore raté un épisode de "Plus belle La Vie" ?

[Pellia]

Bonjour,
Je vois surtout de la bidouille ! Dans un coin il devrait y avoir une valve. Soit sur le bidon ou dans le boîtier bleu. Ce qu’il n’y a pas le long du bidon, c’est un tube transparent qui indique le niveau de l’eau. Ce que l’on fait, on fait le niveau d’eau désiré et avec une pompe à pied, à bras ou un compresseur on met la pression max à laquelle le pressostat déclenche. Le niveau de l’eau pour cette opération devrait être au niveau du bidule rond que l’on voit au premier plan à 2K pi près.

[Pellia]

Bonjour,
Pour compléter l’info, en pièce jointe, une photo du réservoir avec sa valve pour la mise en pression (le petit bidule noir), il est de la même dimension qu’une valve de pneu de voiture. Sur l’autre groupe, c’est une membrane.

[bourru07]

@ Singha ; Autant pour moi. C'est beaucoup moins car la pompe repartira plus tôt.
Dès que la pression sera redescendue à 1,5 bar relatif (2,5 bar absolu).

au niveau du bidule rond que l’on voit au premier plan à 2K pi près.

2kπ . Fichtre ! Ça, c'est une affaire qui tourne!
Le fameux "bidule" a une masse de 800 kg, faut être musclé pour le faire tourner...
Quant aux valves, ça se monte sur les petits surpresseurs à vessie caoutchouc.

[Singha]

@ Singha ; Autant pour moi. C'est beaucoup moins car la pompe repartira plus tôt.
Dès que la pression sera redescendue à 1,5 bar relatif (2,5 bar absolu).

Ok, je me disais aussi. Quand elle redémarrera, il restera encore 240 litres d'eau sous pression.
Si tu laisses 100 litres d'eau, il ne te reste qu'un volume air de 400 litres
Si je reprends la formule précédente : PV = 400 donc

• à pression atmosphérique V = 400 litres (normal)
• à 1,5 bar (fourchette basse de ton pressostat) V = 400 / (1,5 + 1) = 160 litres d'air donc 240 litres d'eau
• à 3,5 bar (fourchette haute de ton pressostat) V = 400 / (3,5 + 1) = 89 litres d'air donc 311 litres d'eau

Je calcule donc 71 litres d'eau sous pression disponibles avant redémarrage de la pompe.

Par contre, si tu ne laisses pas d'eau, le volume air est de 500 litres
Si je reprends la formule précédente : PV = 500 donc

• à pression atmosphérique V = 500 litres (normal)
• à 1,5 bar (fourchette basse de ton pressostat) V = 500 / (1,5 + 1) = 200 litres d'air donc 300 litres d'eau
• à 3,5 bar (fourchette haute de ton pressostat) V = 500 / (3,5 + 1) = 111 litres d'air donc 389 litres d'eau

Je calcule donc 89 litres d'eau sous pression disponibles avant redémarrage de la pompe.

C'est bizarre, je ne retrouve pas le calcul de ma première réponse. Il faudrait que j'essaie de nouveau avec l'autre formule ce soir.
EDIT : Je viens de refaire le calcul avec l'équation des gaz parfaits: PV=nRT et je retombe sur les mêmes chiffres. qu'ici. Je me suis croisé les pinceaux la première fois entre pression relative et absolue
Je ne sais pas comment fonctionne un pressostat. A pression atmosphérique, il indique 0 ou 1 bar ? Je pose cette question car dans le lien fourni de vin que j'ai donné, j'ai l'impression que ses calculs se font à pression relative. Auquel cas, cela change tout.

Tout cela reste de la théorie, peut-être faut-il, en pratique, faire ce que tu dis = mettre un minimum d'eau.

Dis donc, c'est pas arroser qui s'y connaît pas mal ? Envoie lui un MP s'il ne se manifeste pas.

[Singha]

Voici deux liens qui semblent corroborer mes calculs :

http://forums.futura-sciences.com/brico ... aison.html
Ils prennent bien en compte la valeur du pressostat + la pression atmosphérique, donc la pression absolue

http://www.cieleo.com/blog/index/billet ... oir-vessie
Regarde le tableau. On retrouve les valeurs calculées.

[Pellia]

Bonsoir,
On se moque éperdument du QFE ! Je ne sais pas ce que vous cherchez ?
Le petit bidule noir est une valve identique à une valve de pneumatique d’automobile. Elle est montée d’origine et ne pèse pas 800 kg, inutile de calculer votre altitude en feet et le QNH. L’ensemble qu’il soit utilisé à Rouen ou à Genève, sans rien modifier donnera la même pression dans la canalisation. Mille excuses, votre résonnement et celui d’une personne qui affirmerait que le freinage d’une automobile est plus efficace au niveau de la mer qu’en montagne, il est identique, m’enfin !

[bourru07]

... Mille excuses, votre résonnement et celui d’une personne qui affirmerait que...

Qui n'entends qu'une cloche...
Résonne autant que tu veux, Pellia. C'est ton droit absolu.
Singha et moi tentons plutôt de raisonner.
Ce qui n'est pas si facile, aux milieu du cliquetis des clochettes que tu agites...
Par ailleurs, tu pourrais utilement méditer Lafontaine.
Quelqu'un citait, il y a peu, au Café, la conclusion de sa fable Le Coche et le Mouche...

[Singha]

Bonsoir,
On se moque éperdument du QFE ! Je ne sais pas ce que vous cherchez ?
Le petit bidule noir est une valve identique à une valve de pneumatique d’automobile. Elle est montée d’origine et ne pèse pas 800 kg, inutile de calculer votre altitude en feet et le QNH. L’ensemble qu’il soit utilisé à Rouen ou à Genève, sans rien modifier donnera la même pression dans la canalisation. Mille excuses, votre résonnement et celui d’une personne qui affirmerait que le freinage d’une automobile est plus efficace au niveau de la mer qu’en montagne, il est identique, m’enfin !

Bonsoir Pellia
J'ai bien l'impression que tu n'as ni lu la question initiale ni les réponses faites. Tes propos ne reflètent en rien ce que nous avons écrit.

L'altitude de l'installation de bourru n'a jamais été prise en compte. Éventuellement, pour un puriste, on pourrait effectivement l'utiliser pour mettre qques chiffres après la virgule des litres disponibles avant déclenchement de la pompe. Mais j'ai comme l'impression que ce n'est pas sa préoccupation et il a bien raison.
Si l'envie lui était donnée de faire ce genre d'exercice mathématique une fois son sujet traité , je veux bien participer, mais seulement pour la forme

[Pellia]

Bonjour,
@Singha, j’ai très bien compris la question, il y a une installation à la Dubout qui correspond au propriétaire, elle ne lui donne pas les résultats espérés. Je n’aurais jamais exposé sur un site ce genre de montage, la honte me monterait au visage. Tu enfourches Rossinante et au grand galop tu vas glaner sur Inter niet. Je peux répondre à la question, je me suis installé des groupes de surpression que j’entretiens et que je dépanne. Sur cette installation il y a un pressostat. Il en existe plusieurs types. Sais-tu quel type est utilisé dans l’installation à la Dubout ? La réponse et non et tu nous donnes des valeurs d’enclenchement mini et maxi avec la quantité d’eau qui peut être délivrée, absurde comme réponse.
Je possède des abaques d’une grande marque française, je peux te donner un exemple avec un certain type de pressostat, pour un réservoir de 300 litres plein, la consommation d’eau avant l’enclenchement de la pompe sera entre 15 et 20 litres. Si l’on utilise un réservoir de même capacité équipé d’une vessie, la valeur passera aux environs de 100 litres. Dixi !

[bourru07]

"Que serais-je sans toi ?" ♫♫♫♪