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Petite pompe à bélier DIY

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Message par Jeff01 Mer 15 Déc 2021 - 19:25

Bonjour,

RETEX sur la fabrication d'une petite pompe à bélier qui est assez facile à faire et pour un budget raisonnable (200€ si on achète tout jusque pas grand chose en récupérant).
Ce bélier est dimensionné pour les petits débits (de 20 à 30 litres/minute jusque 2-3 litres/minute) et les faibles hauteurs (fonctionne à partir de 2m de dénivelé jusqu'à une dizaine de mètres).
Il est capable de remonter jusqu'environ 10% du volume qui s'écoule à 3x la hauteur de chute


Petite pompe à bélier DIY Img_5911

Petite pompe à bélier DIY Img_5912

J'ai prévu de l'installer sur une source qui donne 2-3 litres minutes en moyenne avec 4m de dénivelés. Il devrait donc me remonter 3-400 litres par jour à plus de 10m de hauteur.

Le principe de base de cette version est de transformer une simple crépine en laiton en clapet de choc, le reste de la pompe se faisant avec de simples accessoires de plomberie sans transformation. La cloche à air peut être fabriquée avec un vieil extincteur, dans mon cas j'ai utilisé un vase d'expansion à vessie de récupération.
L'avantage du vase d'expansion à vessie est qu'il est moins sujet à la perte d'air. Il faut juste contrôler et ajuster la pression de la vessie tous les 6 mois.

Voici les sources qui m'ont guidées : 



L'auteur de cette 2ème vidéo est assez connu des "rameurs" (le nom anglais d'une pompe à bélier c'est ram pump), il possède une chaine Youtube bien fournie et 2 sites internet avec pas mal d'infos (dispo dans la description de sa chaîne)
Pas mal d'infos également sur le wikilab : https://wiki.lowtechlab.org/wiki/B%C3%A9lier_hydraulique

Je ne vais pas redonner une fois de plus tous les détails de ces précédents tutos mais juste apporter mes remarques et astuces de montage

La première chose est de trouver une crépine en laiton dont le clapet antiretour sera en laiton (attention, beaucoup de modèles avec clapet en plastique) dans le diamètre choisis ou approchant (1 pouce ou 26/34mm dans mon cas).
J'ai personnellement fait des essais avec une crépine en 1 pouce (1'') et une en 1 pouce et demi (1'' 1/2). La crépine la plus grand étant plus simple à usiner puisque plus d'épaisseur de matière.

La première étape consiste à démonter la crépine (plusieurs astuces données dans les sources ci dessus, j'ai personnellement utilisé une clé à griffes) et à percer sur 3-4 mm puis tarauder le clapet en laiton. Le plus difficile est de percer au centre, une perceuse à colonne est le minimum, l'idéal étant de percer au tour. Si vous n'êtes pas certain de percer au centre, trouvez un possesseur de tour pas loin de chez vous pour faire la modification.
J'ai personnellement percé à 3.3 pour tarauder en M4 car j'avais une tige filetée inox en M4 sous la main. Sinon beaucoup utilisent du M6.
Désolé pour les photos dans le mauvais sens, Servimg ayant la mauvaise idée de ne pas tenir compte de l'orientation des appareils iOS ...


Petite pompe à bélier DIY Img_5910

L'étape suivante est de percer la cloche de la crépine légèrement plus grand que le diamètre de la tige filetée utilisée

Petite pompe à bélier DIY Img_5914
Petite pompe à bélier DIY Img_5913
Le rôle de la tige filetée est à la fois d'apporter un poids supplémentaire au clapet et lui permettre de se réouvrir plus rapidement après chaque choc, mais également de pouvoir jouer sur la course du clapet en ajustant l'écrou servant de butée au dessus de la crépine. Voila les 2 crépines modifiées, en 1'' et en 1'' 1/2
La tige filetée, les écrous nylstop et les rondelles sont toutes en inox A2 ou A4 pour éviter la corrosion.

Petite pompe à bélier DIY Img_5915

Dernière astuce, bien utiliser un clapet antiretour en laiton juste avant la cloche à air. La plupart des modèles du commerce ont un clapet en plastique qui s'use en quelques jours à peine. Voici la différence entre les 2 :

Petite pompe à bélier DIY Img_5916

La pompe a été testée avec succès sur un banc d'essai réalisé avec une vieille cuve, les tests en conditions réelles devraient se faire pendant les fêtes de fin d'années. Donc bientôt la vidéo de démonstration Smile 
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Message par merlin06 Jeu 16 Déc 2021 - 7:50

Juste merci, ça fait vraiment plaisir de voir un sujet avec du gros facta, bien décrit et avec images en bonus. clind'oeil

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Message par Jeff01 Jeu 16 Déc 2021 - 8:38

Mais avec plaisir clind'oeil
J’ai oubli un détail pour ceux qui veulent tenter, les « bonnes » crépines avec un clapet en laiton épais sont de plus en plus difficiles à trouver, mais la marque « Boutté » continue d’en avoir.
Trouvable dans les bonnes GSB ou sur Amaz0n
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Message par Jeff01 Jeu 16 Déc 2021 - 11:40

Histoire de donner un peu plus de détails, voila une photo annotée (à l'arrache...)

Petite pompe à bélier DIY Img_5917

La batterie est le tuyau qui amène l'eau depuis la prise d'eau. Idéalement elle doit être rigide (tuyau acier) mais un tuyau en PEHD (polyéthylène haute densité) / bargataire fonctionne aussi (onde de choc un peu moins puissante puisqu'absorbée un peu par le plastique). Dans tous les cas elle ne doit absolument pas être souple (sinon l'onde de choc est absorbée).
Le tuyau de batterie doit faire environ 5x le dénivelé et être installé idéalement en pente douce.
Une vanne à l'arrivée de la batterie permet d'arrêter le bélier.

Dans mon cas j'ai utilisé le montage "en butée" ou le bélier est en position terminale et la cloche à air en position intermédiaire. On peut inverser la position du bélier et de la cloche, il s'agit alors du montage "en répartition".
Chaque montage a ses avantages et inconvénients évoqués dans les sources citées plus haut.

La purge permet de vidanger le bélier et vider la cloche à air. Elle permet aussi de chasser d'éventuelles bulles d'air dans la batterie et faciliter la mise en route sans être obligé de vider le refoulement (et de perdre la pression).

Le refoulement est la sortie de l'eau exploitable, c'est elle qui sera équipée du tuyau type "arrosage" qui remontera à 3x la hauteur.

J'ai oublié d'annoter l'anti-retour, le cylindre en position centrale gravé d'une flèche qui est une des pièces les plus importantes avec le bélier.
C'est lui qui va laisser passer une partie de l'onde de choc puis se fermer ensuite, transférant alors la pression à la cloche à air qui fournira alors la pression pour refouler l'eau plus haut
 
Les autres éléments ont déjà été décrits.
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Message par Jeff01 Jeu 27 Jan 2022 - 11:09

Mise à jour rapide du topic, je devais réaliser des tests pendant les vacances et faire une petite vidéo de démonstration.
J'ai eu une météo exécrable avec seulement 2 jours ou il fût possible de mettre le nez dehors. J'ai malgré tout tenté un test rapide mais qui a été soldé par un échec. Le bélier se fermait bien, mais ne se réouvrait jamais.
Après recherche, il s'avère que l'élément en cause a été la batterie. Pour gagner du temps, j'ai tout simplement déroulé un rouleau de 50m de bargataire de 25mm sans tenir compte des recommandations sur la longueur de batterie ...
Ma batterie était bien trop longue, ne fournissait pas assez de vitesse et ne permettait donc pas d'avoir le coup de bélier et son retour de pression qui rouvre le clapet de choc.
Voici les abaques de longueur pour les béliers Walton, ou sinon il y a une règle empirique qui dit d'avoir une batterie = 4 à 6 fois la hauteur de chute

Petite pompe à bélier DIY Sy1GblvDrVejShJ6i6jw0NUl9CE

La vidéo sera donc pour la prochaine fois  Very Happy
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