BRICOLSEC

08 août 2007

LA PINCE à CROTTE de CHIEN

LA PINCE à CROTTE DE CHIEN    

1   Historique
2   Description
3   Qualités de cette pince

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1   Historique

L' idée développée en 1990, a été protégée en 1994. Le but était de trouver une solution locale à l'habitation, au problème des crottes de chien.
L'idée part du fait que bien des "besoins" tardifs sont faits rapidement dans l'enceinte d'une propriété.

Le sujet n'avait pas à cette époque tout le retentissement qu'il a aujourd'hui et le problème des déjections lors de la promenade des toutous n'est pas vraiment traité par cette idée. (Pour cela les petits sacs plastiques restent tout indiqués mais peu agréables)

Pourquoi cette pince et pas une autre ? Tout simplement parce que ce modèle est le plus simple.

Le plus simple est obligatoirement le meilleur à performances comparables...Cela conforte la facilité de fabrication, la solidité, le maniement et le prix.

Pour l'amusement, si votre chien a tendance au "mou" ça sera comme pour tout autre dispositif, c'est à dire pas trop facile !

Si vous souhaitez fabriquer ce produit Industriel, Hyper ou GSB, vous devrez prendre contact par le blog.

2   Description

La pince à crotte de chien est faite d'une tige d'acier enroulée sur un peu moins de 2 tours pour faire ressort et de deux mâchoires incurvées en tôle d'acier emboutie. Les deux mâchoires sont brasées (brasure laiton) sur les tiges d'acier pour que l'ensemble soit solide.

La pince est normalement peinte et les 2 spires du ressort sont peintes en rouge pour que la pince soit repérée facilement.

Il est possible pour assurer une longévité accrue de faire une galvanisation complète, mais cela ne me parait pas vraiment nécessaire vu les bons matériaux initiaux.

3   Qualités de cette pince

La pince est faite pour rester debout dans l'herbe ou sur un coin de ciment.
Sa vocation est de rester en extérieur pour éviter d'éventuelles odeurs
Les angles sont tous arrondis pour éviter de se blesser ou de blesser d'autres personnes (enfants)

L'avantage essentiel est que l'opération se réalise avec un seul outil, une seule main, dans la plus grande facilité de manoeuvre avant saisie effective du délit ! (Fini le petit bout de bois et le journal...)

La pince est nettoyable au tuyau d'arrosage

Elle est facilement localisable par les spires du ressort peintes en rouge.

Noter également que le ressort n'est ni trop mou, ni trop dur et qu'un juste compromis existe.

Le prix en très petite série y compris marge et Pub serait de l'ordre de 13 €.

(retour début article) ,

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09 août 2007

EAU CHAUDE SOLAIRE en POURSUITE du SOLEIL

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EAU CHAUDE SOLAIRE en POURSUITE du SOLEIL

1 Considérations générales       Ancienne électronique analogique

1.1 L'aspect écologique
    1.1.1 L'énergie sur la planète et les rendements
    1.1.2 Les énergies pour le chauffage de l'eau
            sanitaire (ECS)
    1.1.3 Les gaspillages d'ECS 2
1.2 Régions de France
1.3 Surfaces captantes
    1.3.1 Surfaces actives et apparentes
    1.3.2 Puissance au M2
1.4 Implantation du capteur (d'énergie solaire)
    1.4.1 Sur Toiture ou au Sol (ou terrasse)
    1.4.2 Orientation fixe ou semi fixe
    1.4.3 Poursuite du soleil
    1.4.4 La météo
1.5 Les aides financières
1.6 Positions relatives du panneau et du chauffe-eau
1.7 Double échangeur ou résistance ?
1.8 Régulation différentielle/ inertie thermique
1.9 Les contraintes énergétiques des auxiliaires
1.10 Le retour d'expérience de 25 ans et les matériels actuels
2 L'installation complète en poursuite
2.1 Le panneau solaire
   2.1.1 Capteurs électromécaniques
    2.1.2 Capteurs logiques et analogiques
    2.1.3 La connectique et la protection contre les intempéries
2.2 Le Coffret d'interface
    2.2.1 La fonction alimentation puissance moteurs et panel
    2.2.2 La fonction électronique capteurs et interface ordinateur
2.3 La logique de commande
    2.3.1 L'ordinateur
    2.3.2 Le programme PANOSOL6
3 Le chauffe-eau solaire (cumulus)
4 La régulation différentielle
5 La Critique et les erreurs
6 La production d'eau chaude effective
7 Retour d'informations

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Préambule

Le premier chapitre de considérations générales n'est que le rappel de quelques informations que l'on peut retrouver facilement sur Internet. Il y a des sites très bien documentés qui traitent de chaque point en détails.
Cependant, certains aspects sont peu évoqués mais détaillés un peu plus ici.

En chapitre 2 je développerai l'installation récemment modifiée pour une commande numérique du panneau en poursuite du soleil, cette fois avec un ordinateur et en calculant seconde après seconde la position du soleil.(la commande analogique avait été réalisée il y a 25 ans !)

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1 Considérations générales

Pas beaucoup de photos dans cette partie car c'est surtout théorique.

1.1 L'aspect écologique

1.1.1 L'énergie sur la planète et les rendements

Au niveau de la planète, il est évident que le nombre d'hommes étant en progression constante, et chacun étant consommateur d'énergie, l'énergie globale consommée est en progression. Les quantités sont variables suivant les pays et les degrés de développement.
Il faut bien considérer que quelque soit le type d'énergie, il y a toujours un rendement et une production de chaleur à un moment ou à un autre. Cette énergie est loin d'être négligeable et participe au réchauffement climatique. Je laisse le soin aux scientifiques de fixer les idées ou de me contredire éventuellement.
L'origine nucléaire, électrique ou fossile (fuel) pour produire de l'eau chaude sanitaire (ECS) génère en plus de l'objectif, le réchauffement de la planète par les rendements de la production électrique.
Cela sans parler de l'eau chaude elle-même qui se refroidi après utilisation.

L'énergie solaire est propre par définition, et ne participe pas au réchauffement de la planète, par définition même, puisque l'on prive les éléments cachés par les capteurs du rayonnement solaire. Le rendement de l'opération est donc transparent, y compris pour l'eau chauffée qui se refroidi et n'est qu'une conséquence temporisée du rayonnement.
Il semble que nos voisins d'Outre Rhin soient plus sensibles à l'ECS solaire que nous Français….

1.1.2 Les énergies pour le chauffage de l'eau sanitaire (ECS)

L'énergie électrique est certainement le plus mauvais procédé de production d'ECS, car le plus dramatique pour la planète. C'est la facilité même qui a été privilégiée !
Le principe de production d'ECS par le rayonnement solaire est la méthode la plus ancienne, la plus simple, la plus économique et écologique. Il n'y a pas de nouvelle création d'énergie parasite par ce procédé.
La conversion d'énergie est toujours une opération soumise aux lois de la physique, et est pratiquement toujours d'un rendement inférieur à 1.
La géothermie existe aussi et est une énergie propre, mais d'un emploi pas toujours à la portée du premier venu. Elle fait appel au principe physique des chaleurs latentes qui seul permet des rendements supérieurs à 1.C'est une bonne formule également mais d'un coût beaucoup plus élevé.
Noter cependant que le compresseur utilisé consomme tout de même pas mal d'énergie électrique (environ 1/3 ce qui reste non négligeable).
Il reste enfin l'énergie thermique existante développée par le volcanisme. Il y en a peu en France ! Mais le principe est écologique et excellent.
J'aurai fait un tour d'horizon lorsque j'aurai dit 2 mots de la cogénération dans une centrale d'énergie, qui consiste, à utiliser toute l'énergie produite, (particulièrement l'électricité en énergie primaire) et la chaleur résultante qui peut ainsi avoir différentes utilisations (du chauffage en particulier). Dans cette application de cogénération une grande partie de la chaleur est récupérée utilement, mais il en reste un peu quand même qui s'échappe des circuits de récupération.

1.1.3 Les gaspillages d'ECS

Il n'est pas besoin d'être devin pour constater que les robinets mitigeurs ayant l'ECS restent presque toujours avec une bonne dose de position "chaud" qui ne sert bien souvent à rien.
Ce qui vient d'être dit ci-dessus doit vous rappeler que l'eau issue d'un chauffe-eau est toujours suspecte d'un point de vue de la qualité, et qu'il faut faire très attention à ne pas l'utiliser en boisson (pour l'homme).
Je combats en ce sens nos propres habitudes, et comme je ne sais pas le faire seul, j'ai également besoin des autres qui se motiveront sur ce sujet.

Ce qui me dérange le plus est certainement les disproportions qui sont distillées inutilement au niveau énergétique, car même si le "mode de veille" d'un petit appareil est consommateur d'énergie, cela est extrêmement faible face à 1 litre d'eau chaude produite à seulement 60°C.

Alors laissons à César ce qui lui appartient et mettons donc un jour des valeurs sur le coût d'un litre d'eau chaude UTILE. Allez Evelyne et Sébastien !
En effet on jette ainsi plusieurs litres d'ECS (dépendant de l'installation pour obtenir quelques litres à la bonne température).
Je n'ai jamais fait de mesures précises mais en moyenne 3 à 4 litres d'eau chaude sont perdus pour obtenir la bonne température. En effet le "bouchon d'eau chaude" non utilisé situé dans le tuyau, entre le robinet et le chauffe-eau est perdu en termes de température s'il n'est pas repris tout de suite. (Même si la tuyauterie est isolée. l'isolation ne faisant que retarder !).

1.2 Régions de France

Beaucoup de sites traitent de cet aspect, et je ne veux pas ajouter mon grain de sel sur ce sujet qui est bien traité par différents sites Internet spécifiques et par quelques fabricants de matériel solaire.
Toutes les régions de France ont intérêt à utiliser le soleil comme source d'énergie calorifique pour l'ECS.
Il est vrai que le midi de la France est favorisé, mais le sujet reste incontestablement rentable pour toutes les régions, dans la mesure où la durée d'ensoleillement n'est pas affectée par des éléments naturels ou artificiels (brouillards, nuages, montagnes, immeubles, végétation…).
Le surfaces sont définies (seulement pour des capteurs fixes) en fonction des besoins en ECS et de la région.
J'ai lu sur un site qu'il fallait le double de surface à LILLE par rapport à MARSEILLE, cela doit être vrai ! Mais je livre l'info telle qu'elle, (mais ça reste rentable !…)

1.3 Surfaces captantes

1.3.1 Surfaces actives et apparentes

Ce cas est également expliqué dans les sites rencontrés, mais il me semble utile d'apporter des précisions importantes chiffrées.
La surface réelle d'exposition au soleil dépend de l'angle d'incidence des rayons solaires. La surface apparente est celle mesurée avec un mètre, alors que la surface active est égale au produit de la surface apparente par le cosinus de l'angle d'incidence (dans les deux directions : hauteur et azimut).
Cela n'est pas dramatique pour les petites valeurs ainsi 10° dans une orientation donnent un coefficient de 0.98 alors que sur les deux orientations on passe à 0.96 soit 4% de perte de surface.
A 45° de décalage dans les deux directions, on atteint un coefficient de 05. Ceci peut se traduire par une surface équivalente réduite de moitié ou une puissance réduite de moitié !

1.3.2 Puissance au M2

J'ai noté quelques divergences de valeur dans les sites visités. Je pense qu'il faut partir sur une base minimaliste de 700 W/M2 (reçus au sol de la terre). Il ne faudra pas oublier que toutes les calories n'atteindront pas le chauffe-eau solaire…
Pour établir un parallèle entre solaire et électrique et mon cas, pour 2 mètres carrés nous aurons donc 1400 W solaires. Pour un chauffe-eau solaire de 150 L équipé d'une résistance, la puissance de cette dernière est de 1200 W. Les puissances sont comparables (bien qu'en secours électrique on ne chauffe que la moitié du volume soit 75 L)

Il faut aussi considérer que l'énergie reçue perpendiculairement au panneau n'est pas constante tout au long d'une journée.(en condition d'exposition idéales) En effet surtout le matin avec en plus les brumes matinales, et le soir, le soleil traverse une couche d'atmosphère beaucoup plus longue (obliquité) et donc les rayons sont moins énergétiques.
(Dans le cas des installations fixes cela nécessite souvent d'orienter un peu plus le panneau vers l'Ouest pour emmagasiner le maximum d'énergie).

Tout cet ensemble de calculs s'il n'est mathématiquement pas trop compliqué, reste complexe dans son assimilation, car tous les paramètres évoluent tout au long des heures (été/hiver/solaire…) de la journée, du quantième des jours de l'année, (des saisons).
C'est pour cela qu'il y a lieu d'être très prudent pour déterminer une installation, car il n'est pas toujours évident de fonctionner en régime "optimum". (Celui-ci n'existe d'ailleurs pas pour des installations fixes!)

1.4 Implantation du capteur (d'énergie solaire)

1.4.1 Sur Toiture ou au Sol (ou terrasse)

Ma maison a été construite en 1973 et à l'époque j'y pensais, mais les contraintes d'implantations, de coût et d'organisation intérieure ont fait que les 2 pans sont orientés Est/Ouest !
Il est donc nécessaire de penser au solaire dès la construction, et de faire aboutir une surface orientée réservée à l'usage de l'eau chaude solaire.
Dans ce type d'implantation en toiture, l'orientation en azimut et hauteur est "au mieux".
Suivant les régions et les implantations, des orientations légèrement différentes pourront être préconisées. Ira-t-on jusqu'à définir les orientations de la maison et la pente du toit pour adhérer au principe du meilleur rendement ? Pas certain…et pas toujours possible…!

Dans le cas des terrasses (en hauteur) ou des terrasses au sol, la liberté est plus grande, puisqu'il est beaucoup plus facile d'orienter au mieux les capteurs.

Il est un chapitre dont on parle peu, qui est le nettoyage de la paroi transparente des surfaces captantes. Certaines vitres sont maintenant autonettoyantes, mais ce n'est pas toujours le cas. Alors la seule méthode pour que le rendement du capteur soit optimum est de nettoyer régulièrement "la vitre". (Côté extérieur ! et intérieur ?)
A remarquer qu'il n'est pas toujours facile de nettoyer un capteur sur un toit…Alors c'est quand même pratique en terrasse….

1.4.2 Orientation fixe ou semi fixe

L'orientation des capteurs est qualifiée de fixe, lorsque ceux-ci sont sur un support tel qu'un toit où il n'est guère possible de modifier les inclinaisons.
Il peut y avoir des capteurs que l'on bouge légèrement suivant les saisons, (la hauteur maxi du soleil change, les limites d'azimut également), pour gagner en rendement en fonction des mois ou des semaines de l'année.
Cela n'est souvent possible que sur des installations accessibles à hauteur d'homme (terrasses aériennes ou au sol). Cela est cependant peu répandu car il y a un délicat problème de réglage mécanique pour plusieurs panneaux solidaires à résoudre, (ainsi que de tuyauteries mobiles).
Heureusement qu'il existe maintenant des flexibles "eau chaude" ! mais attention aux bulles d'air qui peuvent bloquer le passage de l'eau…
Dans ce chapitre, il ya lieu d'indiquer que les moments où les variations sont les plus importantes sont aux équinoxes de printemps et d'automne. C'est donc à ces moments que l'orientation doit être faite le plus souvent.

1.4.3 Poursuite du soleil

Il restait une dernière possibilité lorsque les conditions de toiture sont défavorables, qui est d'installer un capteur en terrasse et de le faire se déplacer avec le soleil. (Ceci n'est pas réalisable en toiture).
La prise au vent devra être réalisée sérieusement car pour une surface de 2 M2, les forces induites peuvent atteindre sur vent fort plusieurs centaines de Kg en valeurs impulsionnelles.
Ce cas sera celui décrit dans les chapitres qui suivent.

Pourquoi poursuivre le soleil ? Simplement parce que c'est la façon la plus simple d'obtenir une surface active égale à la surface apparente tout au long de la journée et des jours de l'année.
Ainsi lorsque les considérations sont telles qu'il n'y a de possibilités que pour une surface réduite, il reste cette solution de travailler en poursuite.
Cette solution est peu répandue pour l'instant …! C'est le sujet qui sera développé et qui fonctionne tout à fait correctement ! Mais c'est à cause de contraintes d'emplacement que je suis allé dans cette voie.
On a par ce procédé, l'avantage d'avoir toujours le maximum d'énergie reçue.

Une information à ceux qui souhaitent traiter le problème par poursuite analogique, je l'ai réalisé ainsi avec les cellules optiques et j'ai eu beaucoup d'ennuis divers et souvent des positionnements erratiques dus à des saletés sur les cellules, aux araignées, aux oiseaux  qui adorent se percher et s'oublier justement sur les différentes cellules…
A ce jour avec les progrès des µ, il est impératif de partir sur un calcul de position avec les équations solaires.

1.4.4 La météo

Elle intervient à un point important capable de mettre à zéro toute production d'eau chaude.
Dans la partie météo, il faut écarter la température ambiante qui joue cependant un peu, par les pertes thermiques directes et de tuyauterie. Elle est pratiquement toujours le reflet de la saison et c'est la saison qui pilote avant tout le rayonnement.
Les nuages (avec ou sans pluie) sont le premier obstacle au rayonnement solaire. Viennent parfois les brumes qui se lèvent tardivement. Ces éléments sont extrêmement importants dans les bilans énergétiques. Il y aussi les nébulosités causées par la pollution ou la vapeur d'eau.
Il y aura donc nécessité de compenser par un quelconque procédé ces absences de rayonnement.

Dans le cadre météo, il faut dire un mot sur le gel de l'eau primaire. Personnellement j'évite l'anti-gel type éthylène glycol, car c'est un poison alimentaire et si l'étanchéité des circuits du ballon n'est pas vérifiée périodiquement, il peut y avoir infiltration dans le réseau interne de la maison.

1.5 Les aides financières

Il y a de cela 27 années, lorsque je me suis intéressé réellement au SOLAIRE, il n'y avait pas d'aides et le Kilowattheure ne coûtait pas très cher. A tel point qu'EDF tentait de rentabiliser ses centrales nucléaires crées à cause du premier choc pétrolier de 1974, en incitant au chauffage électrique…
Je l'ai malheureusement fait, mais j'ai rebasculé plus tard sur le fuel puis en complément avec le bois.
Je ne regrette pas cependant de trop, car la maison est isolée d'origine "chauffage électrique" !

L'ECS SOLAIRE est ma dernière application d'économies d'énergie. Je n'irai pas plus loin car l'habitation, âgée de 34 années, ne permet pas de le faire. (Je pense au chauffage par géothermie)

Aujourd'hui je déplore que l'on encourage seulement les installations réalisées par les professionnels (qui ne sont pas toujours "pro"), alors que des particuliers motivés peuvent très bien réaliser des systèmes, qui, s'ils ne sont pas parfaits, ont le mérite d'exister et de réduire les consommations énergétiques.
Alors aidons ces particuliers qui n'ont pas les moyens de se payer un artisan. Ils participent malgré tout à réduire la facture énergétique ECS. (Peut être parfois un peu moins ?)
On vient d'obliger les propriétaires qui vendent à faire un bilan thermique de leur habitation…Les Bureaux d'Études (BE) se frottent les mains, mais cela n'est qu'un CONSTAT et rien n'oblige à une opération corrective !

Pourquoi donc ne pas subventionner un peu les particuliers qui décident de se lancer seuls dans l'action (sur justificatifs de factures bien entendu)
(Pour ma part je n'ai rien à gagner car tout est déjà réalisé …!)

1.6 Positions relatives du panneau et du chauffe-eau

Suivant le principe du thermosiphon, il suffirait que le panneau soit situé en contrebas du chauffe-eau pour ne pas avoir à utiliser de pompe. Ce cas reste par essence même assez rare du fait que beaucoup de panneaux sont en toiture.
Si l'on a la chance d'avoir une telle configuration c'est merveilleux car on économise une pompe ainsi que l'énergie correspondante.

1.7 Double échangeur ou résistance ?

Le problème est essentiellement une question de secours en cas de mauvais temps (pas d'eau chaude). Suivant votre choix d'énergie vous choisirez un deuxième serpentin échangeur de chaleur et/ou une résistance électrique.
Personnellement, en maison individuelle, il me semble utile d'avoir double échangeur et résistance électrique.

1.8 Régulation différentielle/ inertie thermique

La régulation différentielle est un point important dans le rendement global d'une installation solaire. La régulation différentielle a pour rôle de faire circuler l'eau du circuit primaire pour communiquer les calories au ballon d'eau chaude. "Différentielle", car la température du ballon va monter progressivement avec l'énergie récupérée, mais il ne faut surtout pas, qu'en cas de brusque arrêt de l'ensoleillement (nuages), les échanges thermiques se fassent à l'inverse, du ballon vers le panneau. C'est son rôle majeur qui est d'éviter l'inversion des échanges thermiques.
En rôle annexe, elle a, de part sa structure une temporisation à la mise en marche qui sera sensiblement plus longue que celle de mise à l'arrêt. Ceci permet entre autre de régler la constante de temps thermique de l'installation (volume total d'eau dans les circuits et pertes le long des tuyauteries).
Son rôle est ainsi voisin de celui d'une régulation PID.
Noter au passage les débits de fluide primaire habituellement préconisés 40 L/h/m2

Reamrquer l'intérêt de mettre un compteur d'eau (sur le retour chauffe-eau) pour connaître les vitesses de circulation du fluide et pouvoir ainsi régler celle-ci suivant les prescriptions des constructeurs d'échangeurs de température.
N'oubliez pas également le clapet (et son by-pass) qui est nécessaire en complément de la pompe arrêtée, car autrement ce serait le ballon qui chaufferait le panneau…Pensez également au ballon de dilation du circuit primaire et aux accessoires…!
C'est sur le réglage de la régulation que l'on va procéder à l'arrêt de pompe lorsque non seulement le bilan énergétique est voisin de zéro, mais plus précisément avant, pour éviter de consommer de l'énergie, principalement pour la pompe qui est un poste énergétique non négligeable.

1.9 Les contraintes énergétiques des auxiliaires

Par auxiliaires, il faut entendre les équipements auxiliaires fonctionnant le plus souvent sur la base d'énergie électrique. (Régulation différentielle, pompe, ordinateur, moteurs, etc…)
Ces équipements ne doivent pas prendre une proportion élevée vu les surfaces de capteurs. Faire le ratio en puissance = total Puissance auxiliaires / total surface panneau en M2 * 700.
5 % dans ce type d'application devraient être une valeur guide maximale.

1.10 Le retour d'expérience de 25 ans et les matériels actuels

Un peu pionnier à l'époque, depuis, les matériels ont évolué. J'ai toujours mon vieux panneau LEMERCIER de 2 mètres carrés en terrasse, associé à un chauffe-eau solaire de 150 litres avec résistance de 1200 W
Tout se fatigue un peu : la canne de mesure de température du ballon s'est mise à fuir, mais c'est réparé. Le panneau a déjà gelé 2 fois, et là aussi il a été réparé.
Le plus délicat est certainement sur les raccordements souples rendus nécessaires par la rotation du panneau. Ça a pété très souvent et c'est aussi pour cela qu'il n'y avait pas d'antigel…
Aujourd'hui tout est plus sophistiqué : verres spéciaux haute transparence et films divers pour concentrer la chaleur, isolation renforcée, auto-nettoyage…etc. Les centrales de régulation ont groupé pompe,  régulation différentielle, ballon d'expansion et soupape de sécurité.
Les panneaux sont maintenant en aluminium pour éviter la corrosion, le mien était fait d'une coque polyester type canoë kayak, mis à part les inserts de fixation qui sont rouillés, ça fonctionne toujours avec le bémol des raccords par olive qui sont de mauvais raccords  (sur cuivre / laiton) que j'ai remplacé par des raccords laiton à souder côté panneau et filetés 20x27 de l'autre.

J'ai envie de dire que sur le fond, rien n'a réellement changé, les principes sont stables, les matériels d'aujourd'hui sont juste un peu plus sophistiqués, certainement un peu plus cher qu'il y a 25 ans, et cette fois non réparables hélas !...

Pour rejoindre mes propos précédents, il vaut peut-être mieux faire soi-même avec passion que de recevoir un équipement clef en main sans savoir réellement comment il fonctionne.

Si vous voulez faire de la poursuite du soleil : une seule solution viable : le numérique (à voir dans la description qui suit)
Une autre information importante pour l'électronique embarquée comme c'était le cas avec la poursuite analogique, c'est trop compliqué pour un particulier à maintenir dans un état de fonctionnement correct, il faut déporter tout ce qui est électronique au sec et à l'abri du soleil et de la pluie.

Les capteurs logiques de position sont tous très délicats et en général peu fiables (en extérieur).

2 L'installation complète en poursuite

2.1 Le panneau solaire

Il a peu changé depuis son installation initiale. (Fig_P6) Il est donc libre sur deux directions : en Azimut soit rotation Est/Ouest et en Hauteur soit montée/descente. Il est articulé sur roulement à billes pour la partie hauteur et sur une ancienne fusée de traction Citroën pour la partie azimut. (Avec roulements aussi)
Pour l'Azimut la couronne dentée est couplée avec le pignon de démarreur monté sur un double réducteur, le dernier commandé par un petit moteur à aimant permanent de 24 V, consommant environ 120 mA. (Fig_P3)
Pour la Hauteur, c'est une couronne dentée de 4L avec pignon idoine même double réducteur et même moteur 24 V. (Fig_P1 & Fig_P5)
Les vitesses moyennes angulaires sont très faibles et de l'ordre de 2à 3 secondes par degré

Un jour, tout au début de l'installation analogique, suite à un incident du aux araignées, le panneau avait enroulé les câbles signaux, les tuyaux chaud et froid et l'ensemble a pu s'arrêter par rupture du câble secteur !
Des fins de course micro-switch ont été installés suite à cet incident, et pour doubler la sécurité, les dents inutiles ont été meulées. Chaque fin de course est équipé en parallèle d'une diode permettant le passage du courant continu dans l'autre sens. Ce dispositif simple donne totale satisfaction et plus rien de fâcheux de ce type ne s'est plus reproduit. (Fig_P2, Fig_P3, Fig_P4, Fig_P5)
Une rampe circulaire avec frein électromécanique existait à cette époque pour palier les éventuels coups de vent. Ce dispositif reste en super sécurité mais n'est plus commandé par électro-aimant. Il a été gardé seulement dans l'intérêt de limiter le jeu de débattement potentiel Est/Ouest en cas de coup de vent.

Le panneau possède une position de repli (Fig_P1) qu'il intègre toujours pour les nuits et en cas de vent fort. Cette position est faite pour luter avec la tranche du panneau contre les vents dominants.
Cette position est d'environ 15° Est. Noter au passage qu'il n'est pas rigoureusement vertical mais qu'il y a 7.5 degrés destinés à recevoir la pluie éventuelle pour entraîner toutes les poussières vers le bas. Deux capteurs logiques sont chargés de donner ces positions remarquables.

Ainsi qu'évoqué au chapitre 1, les raccords eau solaire ont été remplacés par de "vrais" raccord de plomberie ce qui a permis l'élimination de petites fuites très ennuyeuses car il fallait "serrer à mort" les raccords olive et "matraquer" ainsi le cuivre plus tendre que le laiton. (Pour explication, les tuyaux finissaient par tirer un peu sur ces raccords).C'est fini et c'est un soulagement

Récemment j'ai installé un petit dispositif  (Fig_1766) pour vérifier la bonne orientation. C'est un rond en plastique rigide transparent et dépoli qui reçoit l'ombre d'une petite rondelle située plus haut sur une tige. C'est un petit outil très pratique qui permet de surveiller de l'avant du panneau ou de l'arrière (par transparence).

En Fig_P5 on peut voir une boîte circulaire d'axe horizontal constituée d'un morceau de tuyau coupé en deux, ayant la bonne cote pour recevoir la cage extérieure du roulement.
Le capot rectangulaire situé à l'arrière contient le moteur de Hauteur (Fig_P6)

2.1.1 Capteurs électromécaniques

Le panneau est contrôlé dans ses positions extrêmes par différents types de capteurs.
Les plus habituels sont des capteurs électromécaniques type "switch" qui assurent en extérieur un service des plus correct. Ces switchs contrôlent les 4 butées extrêmes pour les deux orientations (Fig_P4, Fig_P2, Fig_P5)
Ces positions extrêmes sont encore sécurisées par l'absence de dents aux couronnes dentées au delà ( !)
Chaque switch est équipé d'une diode type F62 ou 1N4004 (600 V 2A standard) qui permet de rétablir le courant moteur dans le sens opposé ayant ouvert le circuit. Ce point est vraiment une excellente solution qui n'a jamais été prise en défaut.
Mais les switchs…! Ils sont de la marque Microswitch et sont de récupération. Lorsque je les ai utilisé j'ai pensé qu'il faudrait les changer tous les ans à cause de la corrosion des ressorts intérieurs…eh bien non : certains ont l'âge du capitaine. Les autres ont quand même étés changés lors des modifications analogique/numérique.!
Ces capteurs switchs sont tellement bons que j'en suis à penser qu'il serait certainement tout aussi bien de changer les autres capteurs logiques par ces modèles. Ce serait bien plus simple et encore moins cher (plus besoin d'interface).
N'oublions pas que tout cela est en extérieur dans une région semi montagneuse !
Les diodes qui sont en parallèle sur le contact à ouverture sont rouillées (Fig_P2) mais fonctionnent parfaitement ! Incroyable !

2.1.2 Capteurs logiques et analogiques

Initialement tous les capteurs LOGIQUES étaient optiques…Je n'avais que ça sous la main et après les problèmes dus aux araignées, j'ai choisi les capteurs magnéto résistifs qui se comportent comme une résistance qui varie en fonction de la présence d'une masse de fer à proximité. La résistance à vide est d'environ 250 ohms et passe vers 500 ohms près d'une masse de ferraille.
Ces valeurs ne sont que des valeurs moyennes, car il y a une forte dispersion des caractéristiques entre différents capteurs.
Il faut donc amplifier sérieusement et régler individuellement les capteurs, qui bien que de rapport 1 à 2, sont dans des valeurs ohmiques très faibles engendrant des courants importants, si on traite en direct le delta U. (destruction quasi garantie)
Depuis leur installation, j'ai constaté qu'ils sont un peu sensibles à la température, mais ont l'air d'être suffisamment étanches. Je n'ai qu'une confiance limitée cependant, car il y en a un qui a déjà rendu l'âme.
C'est pourquoi je pense que les switchs sont dans l'état actuel des choses les meilleurs capteurs dans cette utilisation.

Ces capteurs logiques donnent les informations logiques suivantes :
Position médiane E/O.
Position Bases (Hauteur)
Tops de roue dentée E/O
Tops de roue dentée Haut/bas.

Un Capteur ANALOGIQUE est utilisé pour mesurer la température de sortie de capteur (de même que la température de l'eau du chauffe-eau) qui est nécessaire à la régulation différentielle. Ce capteur est une simple diode Silicium des plus courante type DGA5 ou 1Nxxx (Fig_P6)
Pour l'instant les capteurs vent et pluie ne sont pas encore intégrés.

2.1.3 La connectique et la protection contre les intempéries

Curieusement, je n'ai pas été réellement embêté par l'eau lors des intempéries, mais j'en avais eu assez peur, lors de la version analogique initiale. J'avais surestimé également les problèmes dus aux longueurs des liaisons, ce qui m'avait pratiquement obligé à faire de "l'embarqué".
A ce jour un connecteur type DB25 à contacts dorés me donne entière satisfaction. Il a été emmailloté dans un boîtier "vert" pour tondeuses (Fig_P3). Ce connecteur véhicule les  liaisons avec les deux moteurs (2 x 120 mA) et les 4 capteurs logiques.
Je n'ai pas blindé les liaisons capteurs mais il serait utile de la faire, car il y a dans quelques circonstances des perturbations sur les tops E/O ou H/B.
Vu cela, les tops ne sont pas utilisés pour contrôler la bonne position du panneau. Le problème a été résolu par le programme.
En revanche pas de problème sur les capteurs logiques de Hauteur position Basse et Est/ouest position Médiane (repli panneau)

2.2 Le Coffret d'interface

2.2.1 La fonction alimentation puissance moteurs et panel

Cette fonction est assurée par un transformateur à 2 enroulements secondaires. Le premier circuit de 14.4 V est redressé filtré  puis régulé par un régulateur intégré type 7812. Cette alimentation est nécessaire aux amplificateurs opérationnels utilisés pour les capteurs logiques.
Des petits relais 12V ont également été utilisés pour raison de fiabilité (le précédent montage était équipé de darlingtons de puissance montés en pont, mais qui a eu un problème de température…) pour assurer l'inversion des tensions d'alimentation des moteurs (inversion de rotation).
Là aussi, outre cette précédente raison, il est nécessaire de pouvoir "bouger" le panneau sans aucune électronique. Vu les courants en cause, pour la commande manuelle, le bouclage des circuits moteurs à la masse se réalise par un simple  interrupteur. (Indépendamment du sens)
Pour ne pas réinstaller de relais, en commande par l'ordinateur, c'est deux darlingtons de puissance TIP121 qui assurent le retour des circuits moteurs.
De même, c'est deux banals transistors 2N2222 qui assurent la commande des relais d'inversion de sens des moteurs en connexion avec l'ordinateur.
La puissance moteur est réalisée à partir du deuxième enroulement secondaire 22V du transformateur 220 V redressé et filtré et régulé par un régulateur intégré Type 7824.
(Ce n'est pas du luxe, car vu que les signaux de tops sont parfois perturbés, j'ai décidé de faire une commande du type x secondes par degré angulaire de mouvement. Pour obtenir une vitesse stable, il a été nécessaire de réguler cette tension !)
Le panneau de contrôle comporte un quadruple inverseur chargé de commuter les commandes de sens et d'ordre de marche, du panel vers l'ordinateur, ou réciproquement.
Deux interrupteurs de sens et marche arrêt complètent ce panel.

Un voyant 12 V témoigne de la mise sous tension de l'interface. Un voyant vert "Programme" témoigne de l'activité du processeur. Un voyant rouge témoigne d'erreur dans des séquences de calcul.

2.2.2 La fonction électronique capteurs et interface ordinateur

Il y a donc 4 capteurs principaux sur le panneau. Sont également prévus un capteur de pluie, et de vent. Ces derniers ne sont pas encore connectés et pourraient bien se trouver sous forme de switch comme c'était déjà le cas dans l'ancienne version (pour le vent : une simple palette étalonnée en KM/h à partir d'un véhicule comme c'était le cas dans le panneau ancienne version…)
Pour la pluie, le problème est un peu différent, car les circuits imprimés en forme de "peigne" donnent satisfaction temporaire, car après avoir été brûlés par les UV, il deviennent poreux et la détection de pluie ne se fait plus très correctement. Dans l'instant rien n'est encore établi.
Un circuit imprimé vertical assure l'amplification de la faible variation de tension. Un potentiomètre de réglage permet l'adaptation à chaque capteur. 12 amplificateurs ont été prévus, mais il y a de la sécurité ! La sortie de chaque amplificateur 0 12 V est ramenée de 0 à 5V pour être compatible avec l'interface parallèle CENTRONICS de l'ordinateur de type PC. Des interrupteurs CMOS 4016 ou 4066 assurent cette conversion.
L'interface ordinateur est celle existante sur tout ordinateur de type IBM PC d'époque ancienne, car aujourd'hui cette interface parallèle n'existe même plus, car elle est jugée trop lente….Mais tellement pratique, car elle a beau être à la base une interface pour imprimante (sortie), elle est bidirectionnelle, et c'est grâce à cette particularité que l'on peut également contrôler (lire) l'état des capteurs de position panneau (Médian et Bas principalement)

2.3 La logique de commande

2.3.1 L'ordinateur

N'importe quel PC fait l'affaire. De préférence les plus vieux que l'on jette à la casse. Il n'est pas besoin de disque dur (réellement inutile) Seul un (ou deux) lecteurs de disquettes sont nécessaires. Un ami m'a procuré un vieux EPSON PSE30 équipé d'un 8086 comme processeur. Je profite de le remercier ici encore. L'alim à découpage est cependant tombée en panne. Alors en cours de recherche fausse manip et BOUM …avec le 220 V c'est toujours spectaculaire ! J'ai adapté une alim de récupération, et après avoir recrée le signal POWER READY qui n'existait pas, c'est reparti …
Il est évident qu'il est plus aisé de développer le programme sur une machine actuelle, mais c'est tout à fait réalisable sur la machine dédiée.
Seul petit problème, le BIOS de cette machine ne me permet pas de dérouler automatiquement l'"AUTOEXEC.BAT", car je dois à chaque mise sous tension rentrer date et heure…Tant pis !
Ce PC va donc gérer les 4 signaux de commande des moteurs et récupérer les informations des 4 capteurs principaux.
C'est un programme en TURBO-PASCAL 4 qui traite tout et dont le descriptif assez complet sera réalisé au prochain paragraphe.
Il y a assez de place sur une disquette 3.5" pour loger le minimum de commandes DOS Externe, et le programme PANOSOL6.

2.3.2 Le programme PANOSOL6

Ce programme est le cœur du système car tout est traité à ce niveau.
Au tout début de développement j'avais une bonne habitude de turbo Pascal 3.0, mais les fonctions mathématiques dont j'avais besoin n'existaient pas dans cette version. Alors j'ai du évoluer vers la version supérieure (4.0) qui est un peu différente. (Ne pas monter trop haut, car le processeur ne supporterait pas : 8086 !)
Il manquait cependant la fonction arccosinus que j'ai pu trouver sur Internet à partir de la fonction arcsinus qui existait en natif.
J'ai également eu besoin de quelques autres fonctions particulières propres aux calculs réellement astronomiques.
Bien que n'ai encore rien dit à ce sujet, l'ordinateur est donc chargé de calculer en permanence la hauteur et l'azimut du soleil pour le lieu. L'opération se fait plusieurs dizaines de fois par seconde à la vitesse du processeur. C'est le principe de base !

Le cahier des charges que je m'étais imposé était de ne plus intervenir manuellement pour que le panneau aille tout de suite pointer le soleil dès que possible, quelque soit le jour de l'année.

Le programme traite donc les éléments suivants, en les convertissant éventuellement sans l'aide d'aucune table.
Le programme est paramétré pour le lieu d'exploitation, par variables et constantes. Entre autre, l'heure de mise en marche et de coucher indépendantes des heures de lever et coucher du soleil mais toujours incluses dans la période de jour.

Les éléments de temps suivants sont des opérandes ou des résultats calculés dans le programme : La date du jour, heures-minutes-secondes, le quantième du jour de l'année, les dates des heures d'été et d'hiver, les heures solaires, le lever et le coucher du soleil, les années bissextiles, jour de la semaine. Jour des 4 solstices, année mois jour heure minutes secondes au format EXCEL et la même chose en partant d'une année zéro.

Dans une première approche je pensais utiliser les tops issus des capteurs placés en face des couronnes de démarreur. La fiabilité due à X problèmes s'est avérée mauvaise. J'ai donc pris le pari d'arriver au même résultat en prenant le postulat que la vitesse angulaire de rotation des axes du panneau était constante. La correction du démarrage moteur sera un coefficient qui sera à évaluer.
(Dans la première approche il y avait apprentissage des performances moteur sur un écart de 3 dents dans une direction comme dans l'autre, tous les jours).

Le calcul permanent de la position du soleil est donc comparé à la position précédente du panneau. Lorsqu'il y a dépassement de la valeur angulaire définie, il y a mise en marche du moteur correspondant et arrêt dès que l'on a atteint la dernière valeur calculée. Cette nouvelle valeur devient alors la valeur précédente… et ainsi de suite.
Dans la réalité la plus exacte, les angles sont directement convertis en temps puisque c'est le postulat redéfini.
Il a donc été nécessaire de ne pas descendre trop bas en valeur de temps, pour que le temps de démarrage moteur reste petit devant le temps total. (Entre 7 et 9 secondes)

Une correction de vitesse est à appliquer pour chaque moteur, pour ajuster au mieux la précision. Plusieurs phénomènes viennent perturber ce fonctionnement théoriquement simple. En effet la mécanique est loin d'être parfaite, et les jeux des pignons sont importants.
Il a donc été nécessaire de caler les mouvements toujours à partir du même sens de rotation. Ceci se réalise à chaque jour au "lever" du panneau. Cela se réalise également au repli du panneau. Noter qu'au repli du panneau, la rotation E/O est toujours commandée la première pour pouvoir lutter le plus vite possible contre les vents dominants. (En cas de vent fort, le repli est immédiatement commandé).

Du fait de la rampe située à l'Ouest, le moteur peine un peu plus de ce côté, et la vitesse est un peu plus faible. On réinitialise donc la position du panneau lorsque le calcul donne comme valeur la position de repli du panneau.
Il y a également des corrections mécaniques pour la fonction Hauteur du panneau, car la vitesse en montée est plus rapide qu'à la descente à cause d'un défaut de centre de gravité sur l'axe horizontal. Pas facile de jouer au millimètre sur 2 mètres de long !
On comprend donc que le programme corrige les défauts de la mécanique. Le positionnement reste cependant précis aux alentours de 5° maxi. Ceci est suffisant puisqu'au pire un écart de 10° donne dans les deux orientations donne seulement 0.96 de réduction de surface active (voir § 1.3.2)

Outre ces éléments, il est prévu d'éteindre l'écran qui ne sert à rien en fonctionnement habituel. Il ne sert en effet qu'en mise au point et en vérification. (Fig_P9). Sa consommation en énergie est importante et il est normalement éteint. Pour s'assurer du bon déroulement du programme, une LED verte clignote à un rythme rapide de jour. Le clignotement est programmé en séquence dans la boucle de calcul, et témoigne donc de l'activité du processeur.
De nuit, ce clignotement est ralenti pour différentier le jour et la nuit.

Le changement d'heure d'été/hiver se réalise suivant les directives officielles à 2 heures du matin et l'horloge PC est ainsi corrigée.

Il est évidemment possible de lancer l'application à n'importe quel moment de la journée, le panneau va directement au point calculé.
Par désir de simplification, et d'économie d'alimentation de puissance, les mouvements Hauteur et Azimut ne se réalisent pas en simultané mais toujours séparément. Vu les très lentes variations du soleil, ce n'est pas du tout un problème.
Un point de détail à relever dans l'optique des corrections, est que le panneau, une fois lancé va toujours dans le même sens en Azimut mais parcours la montée et la descente pour la Hauteur…

Dernier élément, des limites angulaires incluses dans le programme, stoppent logiquement toute commande avant d'arriver sur les switchs. (Il y a 4 limites bien évidemment).

Le programme source compte environ 1100 lignes de codes et se développe en mémoire avec 29 Ko (en .EXE).

L'ordinateur peut rester toute l'année en fonctionnement sans intervention.
Un fichier AUTOEXEC.BAT lance automatiquement le programme, un fois date et heure légale rentrée.

3 Le chauffe-eau solaire (cumulus)

C'est un modèle de 150 litres très ancien avec serpentin solaire en partie basse et résistance supérieure pour obtenir 75 litres d'eau chaude (en cas d'absence de soleil).
La configuration est tout à fait habituelle d'un chauffe-eau côté ECS. Côté solaire, il y a pompe, ballon de dilatation, clapet anti-retour (avec by-pass pour pouvoir tout vidanger) et également la vidange du circuit et son remplissage à partir du réseau sans oublier le "Prescomano" et son manomètre  (Fig_1764)
Aujourd'hui la législation impose au moins un clapet (et peut-être un disconnecteur ?) Pour ma part 2 robinets série, en absence d'antigel sont suffisants. Je recommande au moins un clapet si on fonctionne avec antigel. Un petit disconnecteur avec vidange à l'égout serait assez sécurisant et peut-être même obligatoire. (Ceci pour palier tout retour d'eau glycolée dans le réseau interne de l'habitation).

Il y a un doigt de gant (canne de mesure) pour la température interne de l'eau du cumulus. C'est cette deuxième valeur de température qui va permettre à la régulation différentielle de fonctionner. La diode de mesure de température est identique à celle du panneau solaire. Elle sera fixée au bout d'une tige de plastique jusqu'au fond du doigt de gant puis retirée de quelques millimètres pour être isolée de la masse du chauffe-eau.

4 La régulation différentielle

Elle a été développée il y a 25 ans à partir d'amplificateurs opérationnels.
La partie mesure de température est issue d'un schéma Elektor publié en Mars 1979. Le reste du schéma est original. Bien que l'ensemble paraisse compliqué par le nombre d'éléments, il n'y a pas de réelle difficultés.

Les capteurs de mesure sont donc des diodes silicium tout ce qu'il y a de plus commun type DGA5 par exemple, mais toute diode convient dans la mesure où il faut essayer de limiter son inertie thermique, et qu'elle a donc intérêt à avoir de petites dimensions.
La régulation différentielle est donc partiellement analogique, mais la commande de pompe reste en circuits logique CMOS classique 4011. Elle donne totale satisfaction par sa stabilité dans le temps et sa simplicité.

On remarque sur le schéma les deux blocs (clic sur l'un des 3 schéma pour ouverture en fenêtre séparée) de mesure de température, au centre le circuit qui fait la différence des deux températures, et en sortie les deux détecteurs de seuil, réglables en termes d'écart en degrés. Puis les circuits avec condensateurs qui permettent les retards à la mise en et hors service de la pompe.

Enfin le circuit 4011 qui active le transistor de commande du relais.
Pour minimiser l'énergie consommée par le relais, un contact "économiseur" est utilisé. L'autre contact commande évidemment la pompe.


Une partie de circuit non utilisé présente un intérêt certain : C'est celui de "l'antigel". Par la détection du zéro degré, il est possible, pour éviter la casse de réchauffer le panneau en cas d'oubli ! Un voyant témoigne de cela.
Ce circuit qui ne devrait pas être utilisé ainsi reste cependant utile pour signaler par un buzzer quelconque ou un relais, le gel. (Il a été réalisé à l'origine pour un système de vidange automatique en cas de gel).

Les réglages sont prévus avec seulement un contrôleur universel. En sortie du bloc de mesure de température, un strap envoie normalement le signal au soustracteur. Le réglage des temporisations et des seuils s'effectue avec les potentiomètres de réglage (à la place des signaux de température, le strap est déplacé côté potentiomètre).

Des temporisations à l'enclenchement réglables de 20 secondes à 3 minutes sont possibles. La remise en fonctionnement en moins de temps que le délai n'est pas possible (pas de retrig) 
De même les temporisations à la coupure vont de 0 à 5 secondes. (Il ne faut surtout pas perdre les calories emmagasinées).

Les circuits au niveau des diodes sont alimentés par une tension de 7.1 V très stable issue d'un LM723 régulateur de tension qui en plus de cette tension régule le 15 V général qui alimente les LM324 et le 4011

Pour une question de disponibilité et de séparation des tensions, le relais est alimenté en 24V. Je ne pense pas que cela soit réellement nécessaire, cela simplifierait un peu l'alimentation.
(Reguldif1).

Dès l'origine, un compteur horaire électromécanique a été installé. Il rend compte du nombre d'heures de soleil qui ont été effectuées (pompe en marche). Si l'on veut parfaire le système, il faut encore ajouter un compteur du nombre de démarrage de la pompe. (Je ne l'ai pas fait !)

5 La Critique et les erreurs

Les principales erreurs sont dans la création des moteurs réducteurs, et l'absence de réelle bonne solution pour la tuyauterie qui doit être mobile.
Le principe est excellent, et rend le service, mais il a un coût d'achat et de maintenance, et si l'on peut se passer de cela c'est encore mieux !
Si, si, me faire plaisir c'est bien, mais je défends que le plus simple est encore le meilleur, c'est-à-dire un panneau solaire fixe, soit au sol soit sur le toit. Mais quand on est coincé, on est bien content d'avoir cette solution qui présente l'intérêt de réduire la dépense en panneau, mais complique un peu.

Pour ma part, vu la configuration des lieux, je ne peux pas avoir le soleil réellement avant 10 heures le matin. Le soir, les arbres ont poussé en 25 ans, et le soleil se couche ainsi plus tôt…
C'est globalement une bonne solution qui a le mérite de réduire sensiblement le coût d'achat de panneaux. Le coût est cependant augmenté par la motorisation …! Je reste cependant persuadé qu'en moyenne série, il est possible d'être moins cher q'un nombre élévé de panneaux.

6 La production d'eau chaude effective

Celle-ci peut fonctionner sans problèmes lorsqu'il y a du soleil, mais en cas d'absence de soleil c'est la "cata".
Alors pour éviter tout problème je ne fonctionne plus qu'en préchauffage solaire. Ainsi, habituellement si la température n'est pas suffisante, la chaudière fuel prend le relais. Cela se justifie quand même dans l'Est de la France, surtout vers les régions de petite montagne.

Je peux fixer les idées avec les chiffres de mise en route de la chaudière fuel pour 2007.
Ces chiffres qui sont relevés une fois par semaine portent du 14 MAI 2007 au 6 Août 2007.

La chaudière fuel a démarré 125 fois  en consommant 7.1 litre de fuel soit 5.06€.
Il y a eu durant cette période (Beaucoup de temps exécrable) 428 heures de pompage solaire pour circulation du fluide caloporteur primaire.

Lorsqu'il sera précisé que ces consommations incluent aussi la presque totalité du chauffage, on peut, je pense être satisfait des résultats.

Mon regret :
C'est avant tout une grande "bidouille" qui n'est pas suffisamment fignolée comme je l'aurais souhaité, mais que d'études et de travail de mécanique (que je n'aime pas faire). On ne peut pas tout faire non plus !

7 Retour d'informations

Si cet article très technique vous a intéressé, dites le moi par un petit commentaire. Bon bricolage…

(retour début article)

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16 août 2007

JE RACCORDE MA MAISON AU RESEAU PUBLIC d'EAU POTABLE

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Je raccorde ma Maison au Réseau
Public d'Eau Potable (AEP) V5

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1 Aspect Légal

    1.1 L'eau potable
        1.1.1 Responsabilités et limites
        1.1.2 Commune, Syndicat, "Fermiers", Concessionnaires...
        1.1.3 Les organismes et la facture.
        1.1.4 Un mot sur l'assainissement
        1.1.5 Les autorisations officielles PC et CU
    1.2 Règlement sanitaire départemental
        1.2.1 Limites des responsabilités réseaux.
        1.2.2 Obligation de raccordement
        1.2.3 Obligation de non retour d'eau et véracité du comptage
        1.2.4 La pression de service
    1.3 Notion de domaine public et privé
    1.4 Règlement de Service du Syndicat
        1.4.1 Où et comment raccorder (abri compteur)
        1.4.2 Obligations en matière de non retour d'eau
        1.4.3 Qui réalise les travaux Publics
        1.4.4 Type et emplacement du comptage
        1.4.5 Le GEL
        1.4.6 Autres points

2 Aspect pratique

    2.1 Le tuyau PEHD et les raccords
        2.1.1 Le tuyau PEHD et les raccords
        2.1.2 La partie publique
        2.1.3 La partie privée et la fouille privée
    2.2 Le type d'abri pour le compteur
        2.2.1 Regard béton
        2.2.2 Regards préfabriqués
    2.3 Le compteur, la vanne d'arrêt, le clapet
    2.4 L'isolation du regard
    2.5 Les Bouchons

3  Cas d'un regard commun à plusieurs propriétaires

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Préambule

Ce thème n'était pas initialement prévu, mais à la lecture des statistiques du blog, je me suis aperçu qu'il y avait une réelle demande de conseils en AEP. Je vais donc commencer par expliquer l'aspect légal, car c'est un point très important et toujours sujet à conflits avec le concessionnaire.
Et puis après on passera à l'aspect pratique qui ne présente pas de difficultés mais seulement beaucoup de points particuliers et de mises en garde.
Si vous avez été intéressé laissez moi un petit message, car ça fait plaisir tout simplement. Si j'ai raconté des âneries dites-le également ! BONNE LECTURE...

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1 Aspect Légal


1.1 L'eau potable

1.1.1 Responsabilités et limites

La distribution de l'eau potable est de la responsabilité des Maires des Communes ou du Président de la structure (Privée ou Publique) à laquelle le maire a délégué sa mission. Il y a donc toujours lieu de se rapprocher de la mairie pour savoir qui s'occupe de l'eau potable ou des réseaux AEP (Adduction Eau Potable)

1.1.2 Commune, Syndicat, "Fermiers", Concessionnaires...

Le maire d'une commune ne désirant pas "s'embêter" avec l'eau potable peut sous-traiter, dans la mesure où son conseil en est d'accord, le service de l'eau à une structure publique (Syndicat) ou au privé (soumissionnement à un marché public).
Le service de l'eau potable comporte une obligation de résultats. Il est contrôlé par la DDASS en ce qui concerne la qualité de l'eau (absence de germes etc…)
Il faut rappeler aussi qu'une eau potable n'est pas une eau chimiquement pure, mais une eau bonne au goût et à l'odeur, fraîche et ne contenant pas de germes susceptibles d'induire des troubles de la santé ou des maladies, ni de substances chimiques dangereuses.

Un syndicat peut regrouper la distribution de l'eau sur plusieurs communes, (c'est l'union qui fait la force). Libre au Syndicat d'assurer lui-même la distribution et la maintenance du réseau, ou au contraire, il peut dans la mesure où son bureau Directeur en est d'accord, sous-traiter partiellement ou en totalité sa mission.
Il peut sous-traiter à des groupes privés bien connus, qui vont facturer les abonnés et entretenir le réseau. Ces groupes sont appelés les "fermiers".

REMARQUE importante : les structures publiques ont l'interdiction de faire des bénéfices, alors que les structures privées doivent en faire.
En réalité l'une et l'autre forme ont leur avantages et leurs inconvénients. Ainsi les privés travaillent pour l'immédiat seulement (contrats de l'ordre de 10 à 25 ans environ), et les publics ont tendance à se faire plaisir et à jouer les généreux politiques...

Il peut s'agir également de régies privées, mais c'est pour l'instant assez rare.
A remarquer qu'un fermier rend compte habituellement à la structure publique d'un syndicat.

La propriété des installations et réseaux est en général aux communes ou au syndicat, et je n'ai jamais vu de fermiers propriétaires…?

On désigne souvent l'organisme assurant la gestion du réseau d'eau potable par "le Concessionnaire".

1.1.3 Les organismes et la facture.

Les Agences de l'eau sont organisées par bassins et aident financièrement les différentes structures par des subventions.
Le FNDAE Fonds National Des Adductions d'Eau participe aux recherches de nappes et à la modernisation des réseaux.
La contre-valeur pollution est une taxe appliquée sur les communes de plus de 400 habitants qui reflète par de savants calculs l'effort accompli par une commune pour traiter son assainissement.
La taxe de prélèvement, (de faible pourcentage) permet aussi des recherches de nouvelles zones en comptant cette fois la totalité de l'eau prélevée (habitants + fuites + incendie +gens du voyage+etc…)

1.1.4 Un mot sur l'assainissement

L'assainissement est une redevance qui est due au prorata des M3 consommés en eau potable. En effet ces M3 se retrouvent tôt ou tard dans la nature et pollués.
Ceci explique que vous avez parfois 2 releveurs de compteurs d'eau (un pour l'eau potable, et un pour l'assainissement).

1.1.5 Les autorisations officielles PC et CU

Un Certificat d'Urbanisme vous certifie que vous pourrez construire et être raccordé aux principaux réseaux (électricité et eau  potable) L'assainissement pouvant être individuel.
Pour le Permis de Construire c'est la même chose, mais en plus précis, puisque les plans existent alors.

A noter que pour l'eau potable, l'un et l'autre des documents sous entend que vous êtes situé à moins de 100 mètres du réseau public. (Loi Urbanisme et Habitat) et dans une zone constructible.

(ATTENTION les frais de la partie publique de votre raccordement vous seront normalement imputés, voir plus loin). Toutes fois, la construction d'un nouvel adducteur ne pourra pas vous être imputée.

1.2 Règlement sanitaire départemental

Ce texte est spécifique de chaque département, mais en général, il est issu d'un modèle commun et tous les règlement sanitaires sont donc très proches les uns des autres. C'est ce texte important qui définit les paragraphes qui suivent :

1.2.1 Limites des responsabilités réseaux.

La limite est claire, puisqu'il s'agit du compteur, qui est la propriété du concessionnaire. De façon plus précise, c'est moins simple qu'il n'y parait, car le côté réseau est normalement "plombé" par un plomb ou une bague plastique. (Ce n'est pas autorisé de retourner son compteur et ça peut coûter cher ! )

L'écrou de raccordement après compteur est accessible aux deux parties, et un échange de compteur par le concessionnaire peut parfois se solder par une fuite côté abonné (qui sera enregistrée par le compteur !)
Si c'est vous qui manoeuvrez l'écrou après compteur, faites très attention que le compteur ne tourne pas sur l'écrou avant compteur, car vous feriez cette fois une fuite au concessionnaire, par destruction du joint !
Un abonné est en général tenu de signaler toute fuite, c'est bien normal, et cela allégera d'autant vos factures, et en plus c'est un réflexe citoyen.

1.2.2 Obligation de raccordement

Vous avez obligation de vous raccorder au service public d'eau potable, surtout si vous avez des activités où vous recevez des personnes. (Restaurants…)
La responsabilité de la qualité de l'eau est donc à l'organisme qui l'a en charge (Le Concessionnaire !) Cette responsabilité va jusqu'au robinet de l'usager ce qui n'est pas vraiment normal, puisque l'on est alors en domaine privé. Le rôle du concessionnaire est alors de lever le doute et au besoin de conseiller l'abonné à effectuer des travaux si les problèmes relèvent de son installation.

1.2.3 Obligation de non retour d'eau et véracité du comptage

Un des points extrêmement important est de ne pas renvoyer sur le réseau public de l'eau provenant de votre installation privée (et c'est possible par le chauffe-eau ou une pompe par exemple).
C'est tellement important que très souvent le concessionnaire se substitue à l'abonné et place après compteur un clapet appelé aussi "douille de purge" qui n'autorise le passage de l'eau que dans un sens (du réseau vers l'abonné).
Ce clapet est un minimum de protection, et bien que posé par le Concessionnaire en général, vous en avez l'entière responsabilité ! (voir § 1.2.1)
Dans des cas plus délicats, un disconnecteur, voire une bâche de reprise peuvent être imposés par la DDASS ou le concessionnaire. (usines de dépollution , laiteries,industries à risque…etc)

Si vous décidez d'alimenter vos WC par l'eau de pluie, vous êtes normalement obligé d'installer un disconnecteur (avec vidange à l'égoût).
Un projet de loi en 2008 devrait imposer une bâche tampon avec surverse dans le cas d'un secours par le réseau public. (Des aides d'Etat sont possible pour des citernes se renseigner)
Attention aux disconnecteurs qui fuient car l'eau est perdue en cas de problème, mais en général cela s'entend ou se voit.

1.2.4 La pression de service

Rares sont les Syndicats qui ont défini des pressions mini et maxi, car il est très difficile de s'y conformer : (Pression différente en pompage, pertes de charge du réseau, altitude.)
Il y a souvent une pression minimum indiquée au règlement sanitaire, qui peut être de 0.3 bars au point le plus élevé de l'habitation…C'est peu ! Si c'est votre cas, vous avez intérêt à installer un petit surpresseur pour pouvoir remplir le circuit de votre chaudière ou utiliser votre super cabine avec hydro massage…

1.3 Notion de domaine public et privé

En ce qui concerne les terrains, c'est l'acte du géomètre qui définit vos limites de terrain privé. Tout ce qui n'est pas privé est à priori public (ou de type collectif si chemin privé)
Attention à ce dernier point notamment pour les lotissements qui ne seront pas repris par les communes…(ça coûte très cher à l'usager !)
Lors de l'implantation de votre regard de comptage, c'est à vous d'indiquer vos limites de terrain...

En ce qui concerne les compteurs, la limite des domaines de compétence est assurée sur cet équipement (sur l'écrou de sortie). Habituellement la conduite arrivant au compteur est de type publique. Mais ce n'est pas une règle absolue, ainsi dans le cas d'un lotissement privé, c'est peut être la responsabilité du Syndic ou du gestionnaire.
Le service public est maintenant assuré SYSTEMATIQUEMENT à la frontière délimitant les espaces publics et privés.

Les compteurs dans les maisons seront progressivement abandonnés et les installations refaites par les concessionnaires. Exiger la réfection complète sans raccords car le risque de fuite sur du vieux matériel est élevé. (sinon refuser)

Si vous voulez de plus amples renseignements sur le sujet de la légalité vous pouvez consulter une autre article sur la législation sur les travaux d'eau potable (blog lokistagnepas)

1.4 Règlement de Service du Syndicat

Le règlement de service doit vous être remis au moment où vous signez votre abonnement, mais vous pouvez bien entendu le demander avant, c'est toujours très intéressant de le lire préalablement.
Ce document définit les éléments suivants :

1.4.1 Où et comment raccorder (abri compteur)

Il est indiqué dans ce règlement comment vous serez raccordé au réseau public, sachant que vous devrez habituellement ménager un abri pour le compteur. Cet abri pourra être de type préfabriqué ou traditionnel (voir plus loin)
(S'il s'agit d'un lotissement privé, c'est pareil mais cette fois c'est le lotisseur ou le Syndic qui ont décidé comment il fallait organiser les abris compteurs.)
Le point précis sur la conduite principale sera normalement déterminé avec un fontainier du concessionnaire. Un devis ou mémoire devront normalement vous être remis avant le raccordement réel.

Veiller principalement à ce qu'il n'y ait aucun raccord APRES compteur (ou définissez clairement par courrier recommndé la responsabilité de celui qui l'aura réalisé). Ce cas est fréquent sur les regards préfabriqués dit"hors-gel".

1.4.2 Obligations en matière de non retour d'eau

Le règlement peut définir plus complètement la mise en place du clapet ou du dispositif anti-retour (douille de purge). Pour information, le clapet s'il n'est pas présent peut provoquer des erreurs de comptage par des passages intempestifs d'eau en compression/décompression du réseau privé (principalement dus au chauffe-eau)
NOTA : les clapets intégrés dans les groupes de sécurité des cumulus sont inefficaces au bout de peu de temps.

1.4.3 Qui réalise les travaux Publics

Il est de la responsabilité du concessionnaire du réseau d'entreprendre des travaux sur la voie publique, avec les différentes autorisations nécessaires DICT (Déclaration d'Intention de Commencement de Travaux envoyées à tous les autres concessionnaires de réseaux), Conseil Généraux, DDE, etc…
Le Concessionnaire peut déléguer son travail mais reste responsable (cas d'accidents sur la voie publique etc…) Il peut y avoir des entreprises agrées qui seules peuvent répondre de leur savoir faire face au responsable qui reste le concessionnaire de réseau.

1.4.4 Type et emplacement du comptage

L'abri du dispositif de comptage est souvent défini dans le règlement de service. Ça peut être un regard en béton de dimensions XY, ou un regard préfabriqué ou une borne isolée intégrable en muret de clôture…etc.  (Voir préconisations)
Cet abri de comptage doit permettre l'accès au fontainier, au releveur de compteur, depuis le domaine public (route, chemin etc…) sans franchir le domaine privé.
Ainsi  un écart dans le muret de clôture doit être aménagé pour ne pas pénétrer dans la propriété.
Actuellement les services de l'Etat imposent souvent des places de parking devant les maisons.
Les regards de comptage peuvent alors y être placés, et souvent au milieu du passage d'entrée pour éviter les pressions de roulement sur les regards.

1.4.5 Le GEL

Le règlement de service attire toujours l'attention de l'abonné, sur le gel du compteur. L'abonné est toujours responsable et paye toujours la facture ! (Voir ci-après le chapitre isolation)

1.4.6 Autres points

Bien des autres points pratiques et techniques sont en général définis dans ce document.
Lisez le avec attention.

2 Aspect pratique

Il est désormais interdit de faire des "branchements sur branchements", car cela conduit à des situations inextricables juridiquement et à un mauvais service pour tous.
Tous les branchements sont habituellement réalisés à partir d'une conduite publique située sous le domaine public. Il y a cependant des exceptions, car anciennement les conduites étaient tirées en ligne droite sur le domaine privé et il y en a encore ! Renseigner vous.

         

 

2.1 Le tuyau PEHD et les raccords

2.1.1 Le tuyau PEHD et les raccords

Le tuyau PEHD "Bande Bleue" (polyéthylène Haute Densité) est un excellent produit qui remplace avantageusement le Plomb qui est interdit.  Le bleu caractérise l'emploi "eau potable". Les diamètres des tuyaux plastiques sont donnés en diamètres extérieurs. (20, 25,32, 40,50,63….)

Les raccords plastique/cuivre ne sont pas tous de qualité égale, et les fabricants "tirent" sur la matière première. Je ne vais pas faire de publicité mais seulement orienter vers des principes que je pense bons.

Vous devrez préférer les raccords dont l'étanchéité de réalise par des joints toriques. Ne prenez pas de raccords qui travaillent à la compression d'un joint.
Veillez cependant, dans le cas des joints toriques, à ne pas abîmer ceux-ci par une découpe "sauvage" du tuyau PEHD. Vous devrez faire un "beau chanfrein"  ( extérieur (et intérieur) )  pour ne pas blesser le joint !
N'utilisez que du matériel 16 BARS minimum.
Assurez vous également que les pièces en laiton sont faites dans un alliage "non-dézinsifiable" (l'alliage de laiton est fait de cuivre et de zinc et à la longue le zinc migre ce qui donne une couleur rouge au laiton. Il ne reste à terme que le cuivre, trop tendre)

2.1.2 La partie publique

Rappelez vous que le compteur et son abri seront placés sur le domaine PRIVÉ, ACCESSIBLE depuis le domaine PUBLIC et généralement en bordure de terrain, le long de la voie publique.

Votre maison va être alimentée par le réseau public d'eau potable ! C'est le concessionnaire qui a cette responsabilité pour la partie publique.
Il peut, mais il ne devrait pas vous laisser assurer vous-même la fouille, par votre terrassier habituel. (Cela arrive souvent cependant)
En cas d'accident sur le domaine public, c'est le concessionnaire qui est responsable, et il ne manquera pas de se retourner vers vous et votre terrassier pour minimiser sa peine.
N'oubliez pas que la DDE et/ou les Conseils généraux veillent à l'état des chaussées, et qu'une fouille mal compactée (en tout-venant olbligatoirement), s'affaissera et vous pourrez être alors sommé de financer la réfection, en outre d'une éventuelle amende.

Normalement le concessionnaire pose son propre matériel : tuyau PEHD, vanne de branchement, gaine, bouchons,…etc. Vous n'avez aucun droit d'imposer des matériels sur cette partie de l'alimentation. (Sauf bouchons éventuels voir ci-après )
Ne prenez jamais cette responsabilité, ce n'est pas la vôtre. On pourrait vous le reprocher par la suite.

Cette première partie de tuyau va donc de la conduite principale (adducteur) piquage avec habituellement une vanne de branchement sous bouche à clef, puis jusqu'au dispositif de comptage. Le fontainier va raccorder le compteur, (souvent avec un clapet ou douille de purge en sortie).
Le concessionnaire a mis la section qu'il pensait être correcte pour que vous ayez le meilleur service (débit/pression/qualité) parfois à partir d'un imprimé que vous aurez rempli et qui précise les débits demandés.

Pour fixer les idées dans le cas général, et suivant les pressions du lieu, un tuyau de 25 ou 32 mm en 16 BARS (même si vous n'avez que 2 bars) convient. Mais c'est la décision du concessionnaire…
Il y a cependant des exceptions et principalement en cas de très faible pression (proximité des réservoirs) des alimentations en 40mm sont conseillées. Ce sera également le cas lorsque les longueurs sont importantes.
Une particularité alsacienne est d'alimenter toujours en 40 voire plus (chasse d'eau en direct sur réseau !) Quel gâchis et quels risques inutiles (pour l'abonné comme pour son Syndicat) ! Le moyen âge est terminé depuis longtemps…!

Dans le cas des lotissements, la partie publique (ou de la voie privée) est déjà crée. Il ne reste plus que la partie "maison" à réaliser.

2.1.3 La partie privée et la fouille privée

Exigez du PEHD bande bleue de grands distributeurs et dans la variété 16 BARS. Le diamètre sera en général identique à celui du concessionnaire, mais pas obligatoirement. (Attention aux nouvelles salles de bains très gourmandes en débit/pression). Pour une maison particulière, et des pressions de 3 à 5 bars, un 32 mm est en général très bien dimensionné. (au delà de 5 bars, un tuyau de 25 mm peut être suffisant) Au besoin demandez conseil au fontainier.

Le 16 bars est de fait une sécurité anti-fuite. Cette résistance vous prémunit également pour le cas où le concessionnaire décide pour une question d'exploitation de changer les pressions, (il en a le droit) .
Cela vous évitera de tout recommencer dans la belle pelouse s'il n'y a pas de gaine…

La fouille en terrain privé est du seul ressort du particulier ! En général il acheminera tous les réseaux dans cette même fouille. (à savoir : électricité, télécommunications, eau potable, parfois assainissement).
Il sera nécessaire de placer l'eau potable entre 80 centimètres et 1 mètre. Je ne recommande pas d'aller à moins de 70 centimètres même dans le sud de la France, et 90 centimètres dans le Nord, car, vu les problèmes climatiques actuels, les épisodes extrêmes prennent des proportions importantes.
(Je recommande 1 mètre de couverture).
Notez également que la profondeur est une sécurité importante "anti-accrochage" par tout engin

Pour des questions d'intervention éventuelle, séparer les réseaux de 40 centimètres au minimum et travailler en fouilles étagées au besoin.( N'oubliez pas les grillages avertisseurs placés 20 centimètres au dessus des réseaux). Si le grillage ne comporte pas de fil métallique au centre, mettez un fil de fer galvanisé (ou mieux en inox ou en cuivre) dont chaque extrémité dépassera dans le regard et dans la maison. (Cela permettra une détection éventuelle ultérieure pour localiser dans 30 ou 50 ans…)
La distance inter réseaux peut-être réduite à presque zéro si on place des gaines annelées de couleur (bleue pour l'eau potable, jaune pour le Gaz, vert télécoms et rouge électricité)

Devez vous mettre une gaine pour passer le tuyau ? Ce n'est pas le prix que ça coûte, et je pense qu'il vaut mieux en mettre une, et de la plus petite section possible (souvent 63mm). Cette gaine assure la Protection du PEHD, réduit la largeur de fouille et supprime la nécessité de sable).
"La médaille" a cependant un revers en ce sens que les gaines constituent de remarquables tuyaux de forte section qui peuvent conduire les eaux d'infiltration (du terrain) directement dans votre habitation surtout si celle-ci est en contrebas. (voir le schéma type d'alimentation en contrebas ci-dessus)
Alors vous devrez mettre des bouchons au moins côté regard de comptage, si la maison est en contrebas du regard.
Si le regard est en contrebas important par rapport à la conduite principale, exigez que le concessionnaire mette un bouchon sur la gaine éventuelle qu'il aura placé sous la route, juste après la bouche à clef (éventuelle).

Si la maison est en contrebas du regard de comptage, arrêter la gaine à 1 mètre ou 2 avant la maison et mettre un bon "placard" de marne jusqu'à la pénétration pour éviter toute infiltration.
Si vous ne mettez pas de gaine, posez alors le PEHD sur un lit de sable et 1 mètre ou 2 avant la maison procédez comme ci-dessus en mettant de la marne jusqu'à la pénétration.

Dans les Deux cas mettre un très bon mastic adapté à l'endroit de la pénétration (éviter le silicone qui n'est pas réellement adapté et réagit peut-être avec le PEHD ?.

ATTENTION aux autres réseaux car c'est du pareil au même ! Il faut TOUS les faire !

Un point EXTRÊMEMENT IMPORTANT est l'absence de tout raccord enterré sur toute la longueur du PEHD privé. (C'est la meilleure assurance zéro fuite)

CONSEIL : Dans la fouille mettez donc une gaine de plus, ça vous évitera de tout recreuser pour passer les différents câbles : report d'index de compteur, sonnette, portail, vidéo…etc

2.2 Le type d'abri pour le compteur

Les règlements de service précisent en général le type d'abri homologués pour les compteurs. Dans le cas de regards en béton, essayez si possible d'avoir un support compteur... C'est mécaniquement plus stable que deux bouts de tuyaux qui portent un compteur...(voir photo)

2.2.1 Regard béton

C'est le procédé le plus simple, et souvent le mieux adapté à l'eau potable.
Si on vous impose ce type, alors veillez à ce qu'il soit drainé vers un point bas.
Si vous le pouvez, et que c'est en accord avec le concessionnaire, faites la dépense d'un regard de 800 mm de côté, composé de deux éléments appelés réhausses et couverts par dalle d'adaptation et tampon fonte.
(Pour les novices, le tampon est le "couvercle du regard").

Exigez des tampons fonte qui sont bien plus robustes que les tampons acier galvanisé, et qui ne risquent pas de tomber au fond du regard (par la forme ronde).
Les tampons béton sont proscrits en général, car trop lourds à soulever pour les releveurs de compteurs, dangereux et fragiles lors de chocs.

Des regards constitués d'une rehausse de 40 ou 50 cm puis d'une trémie symétrique ou non de 60 ou 50 cm ont étés créés (avec des moules spécifiques) pour cette application. La "trémie" est capable de recevoir directement un tampon fonte fixé par un mastic amortisseur. Ça existe mais ça ne doit pas être encore sur Internet, car ce sont des productions locales qui seront peut-être indiquées ultérieurement suivant les volontés des fabriquants et revendeurs.

(Les regards utilisés en eau potable n'ont habituellement pas de fond (pour pouvoir évacuer par infiltration l'eau éventuelle) Ce ne sont que des réhausses empilées.)

Ce regard allie la facilité d'intervention pour les fontainiers, une excellente solidité, et une couverture en fonte réputée solide. Pour les "habitantes" qui trouvent laids les grandes dalles de réduction, ce problème est largement amélioré ! Le coût est également moindre du fait de l'absence de la dalle de réduction.

Le regard béton vous permet également d'avoir assez de place pour loger un éventuel réducteur de pression. (voir photo de tête d'article un regard avec RAV, compteur, douille, robinet, départ haute pression et départ avec réducteur de pression pour la maison)

2.2.2 Regards préfabriqués

Il est maintenant monnaie courante de mettre des regards préfabriqués appelés aussi citerneaux ou regard hors-gel, dont les raccordements sont souvent réalisés avec des manchons électro-soudables, qui sont de bons procédés dans la théorie, mais dont la mise en œuvre peut par fois poser des problèmes.

Je ne suis PAS partisan de ces regards dans lesquels tout est serré et dont les éléments ont été miniaturisés à l'extrême, au point de lâcher au premier coup de bélier…Si votre concessionnaire est d'accord pour un regard béton, préféré le, bien entendu ce sera à vos frais (à négocier le delta du coût) mais vous y gagnerez en quiétude. (travaux de fouille à votre charge...normal)

Si le raccord du PEHD de l'abonné (situé en terre après le clapet intégré) lâche, qui est responsable des M3 perdus. Ce n'est pas l'abonné ! Qui a réalisé l'électro-soudure ? Ce n'est pas très clair !

Ces regards préfabriqués sont cependant assez en vogue, car réclamés principalement pour une question esthétique (moins gros) et  d'une facilité certaine pour relever le compteur.
Les compteurs sont cependant des types spéciaux (compteurs coaxiaux) qui valent plus cher que les compteurs standard.
Ces regards, toujours en plastique restent, soumis au risque de gel, et la position élevée du compteur (position par rapport au sol)  peut poser problème dans les régions très froides. Des artifices basés sur les chaleurs latentes peuvent palier au problème, cela augmente encore le prix. Le jeu en vaut-il la chandelle ?

Qui a donc mal remis la coiffe isolante ? c'est pas moi, c'est le releveur etc… Si le polystyrène d'isolation est abîmé, le risque de gel est potentiel…Le polystyrène reste un matériau fragile ! Les guerre des responsabilités est alors engagée...

Il y a aussi des regards préfabriqués avec raccordement traditionnel qui sont mieux de ce point de vue, mais toujours aussi fragiles au passage des camions.

2.3 Le compteur, la vanne d'arrêt, le clapet

Dans le regard prendront place dans l'ordre, depuis le PEHD venant de la canalisation principale :

- Le robinet d'arrêt AVANT Compteur (RAV), dont la manœuvre  est accessible au concessionnaire ET à l'abonné. Ce robinet est habituellement couplé avec un raccord pour le PEHD (côté réseau public), (modèle droit ou coudé). De part sa position il est de la responsabilité du concessionnaire.
- Le compteur dont la longueur est habituellement de 170 mm pour un compteur de diamètre DN15 est connecté au RAV avec un joint plat. Des modèles en 110 mm sont également possibles.
- Le diamètre du compteur dépend des débits instantanés et moyens de l'abonné. Cette caractéristique est déterminée le plus souvent par le concessionnaire, qui juge la situation, pour que le compteur enregistre au mieux les débits de pointes et les débits faibles, sans détérioration.
- En sortie de compteur se trouve le clapet anti-retour (droit ou coudé) qui assure également le rôle de décompression d'un côté comme de l'autre du clapet, par les vis de purge. Côté abonné, comme côté compteur. Ces vis de purges doivent être vérifiées correctement fermées. C'est la responsabilité de l'abonné, car c'est après compteur !
- Se trouve ensuite le raccord "plastique / cuivre" souvent appelé "jonction" et le PEHD qui repart vers la maison.

- Si le robinet avant compteur n'est pas étanche, une éventuelle fuite ne pourra pas vous être reprochée, car ce robinet appartient au concessionnaire qui n'a pas vérifié son bon fonctionnement.

Doit-on mettre un robinet d'arrêt APRES compteur ? Je répondrai NON ! En effet un robinet est toujours un risque de fuite, et comme il y a un clapet, le fait de démonter l'écrou après compteur n'inonde pas le regard, donc ce n'est pas nécessaire réellement, surtout si vous oubliez, comme beaucoup, de contrôler de temps à autre que tout se passe bien dans le regard !
Un élément de moins=Un problème de moins (dans ce cas !)
Je le recommande cepndant s'il y a plusieurs départs, et uniquement dans ce cas.

2.4 L'isolation du regard

Savoir qu'isoler un compteur ne sert à rien…Je m'explique :
L'isolation du regard a pour but d'empêcher la chaleur qui vient du sol de s'échapper (la chaleur monte).
Le sol est chaud à 1 mètre de profondeur et il ne gèle jamais à cette profondeur (en France à une altitude < 600 mètres). Il faut donc piéger les calories présentes dans le sol et les bloquer juste au niveau du compteur pour que l'ensemble des équipements ne gèle pas.
Il ne sert strictement à rien de n'isoler que le compteur. Il gèlera quand même mais un peu plus tard.
(Toute isolation ponctuelle retarde la variation (+ ou -) de température qui va s'appliquer à ce point).
(N'achetez jamais une coque d'emballage de compteur ! c'est une fumisterie !)

Dans notre cas, c'est tout le regard qui doit être protégé (le robinet RAV, le compteur, le clapet, les jonctions)
Cette isolation devra pouvoir être facilement retirée pour pouvoir accéder au RAV, au compteur et au clapet. Elle pourra être constituée de 2 demi plaques de polystyrène de 10 cm d'épaisseur à joints croisés, ou de plusieurs sacs de plastique type poubelle 100 litres au moins, et remplis de "chips" ou copeaux de polystyrène.
N'utilisez jamais de LAINE DE VERRE ni ces autres types d'isolation (paille,  copeaux de polystyrène à même le regard (sans sac))

(L'eau à l'état liquide qui recouvre les éléments de fontainerie (compteur, clapet...) est également un excellent antigel, mais s'il y a un polystyrène au dessus, il va simplement flotter, et c'est parfait).

2.5 Les Bouchons

Les gaines annelées sont de véritables canalisations d'eau naturelle (infiltration). Ces gaines ne sont pas réputées étanches, mais elles le sont quand même très souvent, merci Messieurs les fabriquants !
Cette eau qui ne provient pas du réseau AEP peut donc s'infiltrer dans l'habitation à l'endroit de la pénétration du tuyau.
Il y a lieu de comprendre ce phénomène qui a longtemps été ignoré et laissé sans solutions.

Il y a dans le commerce des bouchons qui sont TOUJOURS à placer au point le plus haut. Ces bouchons obturent la gaine annelée en laissant le seul passage du tuyau.
(On ne  place jamais les bouchons aux points les plus bas, car la mise en charge les fait sauter)

Si vous ne trouvez pas ce genre de dispositifs, videz une bombe de polyuréthane à l'entrée de la gaine annelée. c'est moins bien mais ça fonctionne aussi, et à ma connaissance il n'y a pas de réaction chimique avec le PEHD.
Ceci non seulement pour l'arrivée d'eau, mais aussi pour tous les autres réseaux.

C'est réellement la misère de voir une belle maison toute neuve avec 20 centimètres d'eau en sous-sol. Certains constructeurs sont réellement très négligents, car les professionnels savent que dans des configurations où il y risque de mise en charge, il y a des dispositions à prendre...

Encore un mot, pour insister sur un sujet adjacent qui est la méthode de pose des canalisations AEP (adducteurs). Aujourd'hui les adducteurs sont posés sur un lit de tout-venant 0-31.5. L'ensemble est alors recouvert d'environ 40 cm du même matériaux, puis de terre (en bordure de route par exemple). La fouille est intégralement remplie de tout-venant dans le cas d'une fouille sous chaussée. L'ensemble est alors soigneusement compacté.
Qu'est-ce que j'en ai à faire, ce n'est pas mon problème…!

Eh bien si, car par ricochet, ces fouilles en matériaux concassés (c'est obligatoire) sont de véritables réservoirs d'eau d'infiltration, dont le volume est réellement immense (parfois plusieurs centaines de M3 : Exemple : 200 mètres de fouille de 0.6m de large et 1.20m de hauteur =144 M3 comptez seulement 20% de volume libre pour l'eau, cela donne quand même 29 M3)

Alors c'est une raison de plus pour faire très attention aux infiltrations d'eau…

3  Cas d'un regard commun à plusieurs propriétaires

Cette situation se rencontre pour les habitations symétriques mitoyennes, les branchements de pâtures et quelques cas particuliers anciens. Cette situation est réellement un cadeau empoisonné. En effet financièrement chacun des propriétaires peut trouver un avantage au financement d'un tel regard. (mais en général surtout le Maître d'œuvre ou le lotisseur, qui laissent avec bonheur les futurs propriétaires se débrouiller de la suite en ayant économisé un regard complet) Cependant l'amour n'a qu'un temps, et tout va dépendre de la position précise du regard et de la bonne intelligence des propriétaires .

Dans le cadre d'une pression accrue de la législation, et vu la direction d'évolution actuelle, il est impératif que chaque propriétaire ait son propre regard, puisque celui-ci en est le seul responsable, il doit être sur SON terrain et accessible depuis le domaine public, (et le jouxtant !).

Si un regard est positionné précisément pour moitié sur chacune des 2 propriétés, le mal n'est que réduit de moitié ! Il est loin d'être éliminé…Et pourquoi ?

1 L'entretien d'un regard est demandé par les distributeurs, pour permettre un relevé aisé et rapide des compteurs et préserver la santé des personnels. Dans ce schéma, bien entendu ce sera toujours à l'autre (propriétaire) de faire le nécessaire…(voir photo de l'état pitoyable de certains regards, pour information les pierres sont sur  les robinets et tuyaux !)

2 La remise en place de l'isolation doit être faite consciencieusement par l'un (ou par l'autre). Il arrive souvent dans ce contexte et pour compliquer les choses, qu'un seul des deux compteurs gèle. Alors la question se transforme en accusation soit sur le distributeur, soit sur l'autre voisin qui l'a fait exprès…

3 La casse éventuelle de tampons non normalisés en béton (par ailleurs interdits) ou le dégondage des tampons en acier galvanisé va renforcer les tensions. Sur ce dernier type de tampons, des paumelles de fenêtres ont parfois été utilisées pour les articulations des demi-portes. Ces paumelles ont rouillé et cassé, et une des portes peut tomber sur le matériel hydraulique et casser compteurs ou robinets. Alors quel compteur est cassé ?
Ce cas se produit aussi avec des tampons acier rectangulaires posés avec des dispositifs sommaires de verouillage.

4 Enfin si le regard est complètement sur le terrain du voisin (ce qui est le cas le plus habituel, vu que la précision des mesures est à un godet de pelleteuse sur un terrain dont les bornes sont déjà partiellement enterrées), la brouille entre voisins fait que l'un des propriétaires ne peut plus accéder légalement à son compteur, avec toutes les conséquences que cela suppose.

5 Cette situation peut encore se compliquer dans le cas des milieux agricoles où les regards comportent parfois jusqu'à N compteurs appartenant à autant de propriétaires distincts. (voir photo)

6 Certains regards du distributeur servent d'abri à des compteurs de particuliers, alors bien entendu, le particulier se dispense de tout entretien. Eh oui en gros cela se passait ainsi dans l'ancien temps : "Tu passes tes tuyaux dans mon terrain mais tu me fais gratis un branchement dans ton regard (vidange ou ventouse)". A cette époque c'était ainsi !

Dans tous ces cas, si l'on vous propose une telle situation, VOUS DEVEZ LA REFUSER, car c'est légalement incorrect et une source de problèmes ultérieurs innombrables.
Ne riez pas, tout cela existe vraiment, j'ai seulement rassemblé quelques cas rencontrés réellement (pas tous ensembles heureusement !)

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Merci de vos commentaires ou questions et faites bien votre raccordement.

J'espère vous avoir donné de bons tuyaux...!

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30 août 2007

LES GROUPES DE SECURITE DES CHAUFFE-EAU

LES GROUPES DE SECURITE
   DES CHAUFFE-EAU (V2)

1 A quoi sert le groupe de Sécurité ?
2 De quel phénomène s'agit-il
3 Elements de constitution
4 Montage
5 Débits d'évacuation / ASSURANCES
6 Pression réseau et réducteur de pression
7 Maintenance Et Conclusions

Un petit article qui refait un peu l'anatomie d'un groupe de sécurité, car ce n'est pas évident pour tout le monde et même parfois pour des "professionnels"…

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1 A quoi sert le groupe de Sécurité ?

Un groupe de sécurité est conçu pour protéger un appareil hydraulique, et très souvent un appareil de production d'eau chaude. Ce peut être aussi la production d'eau chaude d'une chaudière, ce qui revient pratiquement à la même chose.

La sécurisation consiste à éviter la destruction par explosion de l'appareil et les éventuelles conséquences pour les occupants du logement ou de la maison.

2 De quel phénomène s'agit-il

Dans le cas précis des chauffe-eau, il s'agit de compenser la dilatation de l'eau sous l'action de la chaleur produite par l'électricité ou par échange thermique avec une chaudière.
(Dans ce dernier cas, le ballon est souvent inclus dans l'enveloppe de la chaudière.)

Seulement en aparté, chacun sait, pour l'avoir appris à l'école primaire, que les liquides sont incompressibles ?

L'eau d'un chauffe-eau va donc se dilater et augmenter de volume. Ceci étant on va jouer sur l'élasticité des matériaux de la cuve pour compenser ce volume complémentaire. Il n'est pas possible de compenser indéfiniment car à un moment, donné ce serait d'abord la déformation permanente puis l'explosion de la cuve.

Les fabricants ont jugé par le calcul de la résistance des matériaux, les marges de sécurité, et les essais en laboratoire, que 7 bars étaient un seuil à ne pas dépasser.
(Par le passé, dans les années 50, les groupes de sécurité existaient aussi, mais beaucoup étaient tarés à des valeurs beaucoup plus faibles de l'ordre de 3.5 bars. il en a encore quelques-uns dans les chaumières au fond des bois….

7 bars sont devenus une référence de fait pour tous les chauffe-eau, et c'est peut-être aussi devenu une norme, et les groupes sont normalement "NF", (ceci représentant un produit de qualité Normes Françaises)

3 Elements de constitution

Les éléments fonctionnels sont : un clapet anti-retour et une soupape tarée à 7 bars.
A ces éléments, et pour le côté pratique, il est ajouté un robinet d'arrêt. Dont le rôle est important notamment pour la vidange de la cuve.

Le clapet est maintenant en plastique, ce qui évite les phénomènes de corrosion, mais n'élimine pas plus les grains de calcaire qui viennent se poser sur le siège du clapet, et rendent ainsi son action rapidement inefficace. Ce point sera développé dans l'article "Carrière de calcaire dans tous les robinets et appareils ménagers". (lien)

Dans l'ordre :

Vue sur le clapet
Vue arrivée eau froide et robinet à sphère
Vue de la soupape (Commande de vidange)
Vue de la soupape externe partie interne

(Click miniature pour ouvrir dans une nouvelle fenêtre)

4 Montage

Le montage de ce groupe de sécurité est normalement prévu d'être placé au plus proche du chauffe-eau, et directement sur la tubulure d'admission en général.

Ce groupe de sécurité reçoit donc d'un côté, l'eau en provenance du réseau interne "public" et alimente par la partie basse la cuve du chauffe-eau.

Un orifice de sortie est prévu pour évacuer l'eau du volume dilaté de l'eau. Cet orifice DOIT être raccordé à un tuyau à l'air libre de section au moins égale au diamètre de sortie (ici dans l'exemple 26x34). Habituellement on utilise au minimum un tuyau PVC de 40, ainsi on est sûr de ne pas être pris au piège des assurances (voir ci-après).

Il y a lieu de remarquer d'après le schéma de principe que la soupape reste toujours potentiellement prête à agir quelque soit la position du robinet.

Pour vidanger le chauffe-eau, il y a lieu de fermer le robinet d'arrivée car ce serait le chauffe-eau ET le réseau qui partiraient en évacuation, puis d'ouvrir la soupape, sans oublier d'ouvrir un robinet d'eau chaude pour ne pas créer de dépression dans le chauffe eau et autoriser ainsi une vidange rapide et complète.

Des méthodes permettent de changer le groupe de sécurité sans vidanger le chauffe eau, mais quand on ne change qu'une fois dans sa vie un groupe se sécurité, il est à mon humble avis, préférable de ne pas innover, au risque de faire un inondation, et peut être en eau bouillante !

5 Débits d'évacuation / ASSURANCES

C'est là où mes "copains" les plombiers sont les plus laxistes, car ils raccordent le 26x34 par un petit tuyau cuivre de 10x12 vers le premier regard venu. (J'ai vu parfois utiliser le deuxième trou du robinet de remplissage de réservoir de WC !)
Il y en a même qui ne raccordent rien du tout ! Un seau est négligemment placé sous l'orifice d'évacuation et il n'y a jamais de fuite uniquement dans le cas très précis ci-dessous :

Pas de clapet au compteur de l'installation et pression du réseau ne dépassant pas 6.5 bars environ même de nuit. Lorsque le concessionnaire réseau pose un clapet c'est effectivement de sa faute !!! quand-même !...

Le débit en fonctionnement normal est de l'ordre du goutte à goutte voir un "fil" d'eau. Ce débit n'existe que si l'appareil est en chauffe (ou vient de l'être à cause des inerties)

Inutile de dire qu'une installation avec le petit tuyau de 10x12 (ou sans rien du tout est prohibée) pour deux raisons majeures :

- Si le concessionnaire d'eau installe un clapet (ce qui est à votre charge normalement mais est obligatoire) c'est "foutu" ! Le chauffe-eau va couler normalement en chauffe, parfois peut-être seulement la nuit.
- Si le concessionnaire a un ennui réseau et redonne de l'eau à un niveau de pression plus élevé ou qu'il a un problème technique de pression de service, alors là aussi, ça ne fonctionnera plus.

Dans tous les cas, ce tuyau PVC devra pouvoir absorber le plein débit