Voici une photo d'un exemple d'un bélier de toute petite taille (tuyau de 12 mm) qui a fonctionné plusieurs mois, la structure proposée sera la même à part le ballon (celui de la photo est vendu chez Castorama comme ballon anti coup de bélier!!) qui sera remplacé par une lyre de tuyauterie, et le clapet de batellerie qui qui sera un clapet à battant au lieu d'une crépine mise en position inversée (et que l'on trouve au BHV de Paris, au sous-sol ).
C'est ce modèle que vous pouvez voir en photo dans l'article de de la revue Science et Avenir de novembre 2003, page 91.
Il a été réalisé par les élèves du lycée Jules Verne à Tarare (contact Mr Benjamin Topouzkhanian professeur). Il semble avoir eu du succès, et bien amusé, et sûrement douché ! aussi bien les enseignants que les élèves.
C'est un modèle vraiment facile à réaliser, sans aucun outillage, et idéal pour faire ces premiers tests. Le seul "usinage" à faire est le perçage du fond du filtre de la crépine (vanne de batellerie), pour pouvoir avec un crayon, appuyer sur le clapet pour l'ouvrir ...
Deux T , un coude, un ballon, un clapet, et une crépine, quelques mamelons (bizarrement on n'a jamais les bons), 2 vannes, la nomenclature est vite faite ... et un peu de téflon, qu'on oublie toujours pour les joints.
Et le tuyau de batellerie, au moins 15 mètres rectiligne, avec un dénivelé de 1 à 3 mètres
Rappel du fonctionnement :
Le fonctionnement du bélier hydraulique repose sur un cycle continu en 4 phases:1- Le clapet de batterie est ouvert et l'eau provenant du réservoir situé en amont du bélier hydraulique s'écoule par la conduite de batterie à travers le clapet de batellerie.
2-L'augmentation de la vitesse d'écoulement de l'eau provoque la fermeture brutale du clapet de batterie. Ce brusque arrêt de la circulation de l'eau crée une onde de pression qui provoque l'ouverture rapide du clapet de retenue qui laisse passer une certaine (petite) quantité d'eau dans le ballon.
3-Il se produit une dépression sous le clapet de batterie qui s'ouvre de nouveau. L'eau reprend de la vitesse et le cycle recommence indéfiniment et automatiquement. (si tout va bien !!!)
4-L'eau qui rentre dans le ballon comprime peu à peu l'air enfermé dans celle-ci. C'est l'augmentation de la pression de l'air qui fera monter dans le tuyau de refoulement l'eau contenue dans le ballon.
Note le fonctionnement dépend de la pression dans le ballon, en modifiant cette pression on peut optimiser la fonctionnement, mon expérience est qu'avec une chute d'eau de 5 mètres il faut au moins 2 bar dans le ballon, un manomètre permet de vérifier.
Mon bélier home made:
Le bélier proposé sera dimensionné pour un tube de 40 mm (1"1/4) ce qui est le maximum constructible facilement de mon point de vue ... et compte tenu de mon expérience
La longueur du tuyau d’amenée (tuyau de batellerie) optimale est comprise entre 15 et 25 mètres, le polystyrène est assez facile à manipuler, le tube métal beaucoup moins ...
Convention:
Le diamètre 40 = 1"1/4, le diamètre 35 = 1", le diamètre 25 = 3/4", tous les éléments sont femelle les raccords sont fait avec des mamelons toujours males. les raccords en laiton sont plus cher mais plus confortables !
On peut limiter le nombre de mamelons en optimisant les sorties male ou femelle pour chaque élément, mais c' est vraiment plus facile de n'avoir que des sorties femelles et des mamelons ...
Liste des pièces à approvisionner:
1 Tuyau de batellerie diamètre 40 longueur 15 à 25 mètres matière polystyrène (le + rigide possible) (la qualité gaz avec une bande jaune est très rigide), moi j'utilise la qualité arrosage la moins chère ...
1 Raccord entre le tuyau de batellerie et la vanne d'isolement de préférence en laiton éventuellement en plastique dans ce cas la marque Plaston est la meilleure, pièce à acheter impérativement en même temps que le tuyau et chez le même fournisseur !!!
2 ou 3 Colliers de fixation pour le tuyau pièce à acheter impérativement en même temps que le tuyau et chez le même fournisseur !!!
1 Vanne d'isolement diamètre 40 , type boule, matière acier, (pas absolument indispensable mais bien utile)
1 Tee diamètre 40, matière laiton ou fonte, les 3 sorties filetés femelle
1 Coude 90° diamètre 40, matière laiton ou fonte, type femelle (on trouve aussi du male femelle)
1 Clapet (de batellerie) à battant et sans ressort diamètre 40 matière laiton, type femelle (se trouve dans les jardineries 15 euro)
5 Mamelons diamètre 40 - 40 matière laiton ou fonte (en prendre au moins un de + on les perd facilement)
1 Mamelon réduit diamètre 40 - 35 matière laiton ou fonte
1 Clapet (de retenue) à ressort diamètre 35, matière laiton sorties filetés femelle
1 Tee diamètre 35, matière laiton, les 3 sorties filetés femelle
1 Tee diamètre 35 en matière plastique de type: une sortie fileté male et deux sorties avec joint torique pour du tube plastique polyéthylène diamètre 35
2 Mamelons diamètre 35 - 35, matière laiton (en prendre au moins un de + on les perd facilement)
1 Mamelon réduit 35 - 25 matière laiton
1 Vanne de sortie diamètre 25 type femelle
3 à 6 mètres de tuyau en polystyrène diamètre 35 pour faire une lire qui constituera le ballon d'air
Le tuyau de refoulement jusqu'a votre bassin qui doit être à 20 mètre au dessus du bélier un diamètre de 16 ou 20 mm suffit
Option:
On peut (et je le recommande fortement) rajouter un manomètre (0 à 5 ou 10 bar) juste en amont de la vanne de refoulement, (entre le ballon et la vanne) cela permet de contrôler la pression dans le ballon d'air, moi je le fait toujours.
Cela demande un T et une vanne et quelque petites réductions de + ne pas oublier d'isoler le manomètre quand on ne l'utilise pas les coups de bélier le détruisait vitte.
Montage :
Bien faire l'étanchéité, en fonctionnement la bélier passe en dépression (juste après la fermeture de la vanne de batellerie la pression monte d'abord très haut puis descend sous la pression atmosphérique), les prise d'air sont nocive, utilisez de la pâte à joint ou du téflon, selon les goûts, si vous choisissez le téflon prévoir plusieurs rouleaux.... on en consomme pas mal ... on en manque toujours le WE
Le "ballon" est constitué d'une lyre faite avec le tuyau de 35 mm les 2 extrémités venant sur un même Tee, le centre de la boucle maintenu en hauteur pour emprisonner l'air
Le tuyau de battelerie doit être le plus rectiligne possible, en pente continue sans point haut pour ne pas bloquer de l'air, le prise d'eau doit être propre, prévoir un filtre attention aux feuilles mortes .. C est probablement la partie la + difficile. Le tuyau doit être bien fixé par des collier il aura tendance à avancer ....
Plan de montage:
Il est à faire ... voici un début avec la photo sa devrais aller ...
Mise en marche:
1) Fermer les 2 vannes.
2) Ouvrit la vanne d'arrivé d'eau diamètre 40 en maintenant le clapet de batellerie ouvert, bien purger tout l'air de la tuyauterie de batellerie.
3) Laisser le clapet se refermer, le rouvrir manuellement en appuyant dessus, (attention à la douche!!) recommencer l'opération jusqu'a que la pression dans le ballon monte à 2 bar au minimum. (cela peut prendre entre 2 et 10 minutes ... )
4) Normalement à partir de 2 bars dans le ballon le clapet se met à battre tout seul si il n'y a pas d'air dans la tuyauterie de batellerie.
5) Ouvrir doucement la vanne de refoulement pour maintenir la pression à 2 bar dans le ballon.
m'écrire (herve.debaillenx@free.fr)
version 1.0
Mise à jour le 01/12/2003