eau – David Mercereau

Chauffe-eau, phase 2 – échangeur avec poêle de masse

Second hiver avec le poêle de masse d’Agir LowTech dans la paillourte. Cet hiver a été placé sous le signe de la production d’eau chaude.

Page d’appel aux dons du projet pour que ce poêle de masse pour petit habitat open source puisse voir le jour : https://agir.lowtech.fr/t/pdm/projets/tiny/fiche-de-presentation/

Cet article fait suite à l’article « Chauffe-eau, phase 1 – surplus d’énergie solaire »

Préambule

La production d’eau chaude sanitaire (ECS), c’est quelque chose de plutôt énergivore : elle représente à elle seule en moyenne ~15% de la facture d’électricité d’un français moyen. Et si vous ne chauffez pas à l’électricité, il y a de grande chance pour que ce soit le premier poste de dépense…

Je considère que la solution la plus optimum / lowtech, c’est le chauffe-eau solaire thermique (non photovoltaïque), couplé avec un poêle bouilleur. De cette façon, on couvre tous les besoins en eau chaude de l’année. Bien sûr, dans un monde soutenable, il est primordial de réviser ses besoins, c’est pour quoi j’ai opté pour un chauffe eau de 20L (une installation standard dans un foyer moyen, c’est plutôt un ballon de 200L).

De mon côté, je dispose déjà d’une installation solaire photovoltaïque autonome ; j’ai donc du surplus d’énergie ~9 mois dans l’année. Depuis quelque temps, je redirige ce surplus dans mon ballon d’eau chaude de 20L. Mais l’hiver : pas de surplus = pas d’eau chaude. C’est pas dramatique en soit, quand on allume le poêle on met une gamelle pleine d’eau dessus et on peut faire notre douche avec ça… Mais tant qu’à avoir un poêle pas loin du ballon, autant les marier. D’autant que mon ballon (un Nautic-Therm Stehend ME 230V 330W 20L de la marque Elgena) est équipé d’un échangeur de chaleur initialement conçu pour récupérer les calories du moteur (le liquide de refroidissement circule et la chaleur du moteur qui roule réchauffe l’eau) : je vais donc utiliser cet échangeur pour le “connecter” au poêle.

Toute l’expérience qui va suivre a été réalisée sur le prototype v20.10

L’expérience

Pour produire de l’eau chaude avec un poêle de masse, il y a 2 écoles :

Faire circuler un échangeur Inox dans le passage des fumés ;
Apposer un échangeur en surface du poêle, noyé dans l’enduit.

Nous allons tâcher d’explorer ces deux solutions dans le cadre d’une utilisation sur le poêle de masse d’Agir LowTech.

À noter qu’ici, je cherche à produire de l’eau chaude sanitaire (stockée dans un ballon) mais d’autres utilisations sont possibles :

Radiateur déporté (pièce éloignée du poêle)
Mur/sol chauffant
…

On parlera ici d’échangeur “en circuit fermé”, dans le sens ou ce n’est pas l’eau du ballon d’eau chaude sanitaire qui se promène dans l’échangeur. Un fluide (ici de l’eau) est réchauffé dans l’échangeur du poêle, circule jusqu’au chauffe-eau et transmet ses calories via un échangeur à l’eau contenue dans le ballon.

Circulation de l’eau

Pour la circulation de l’eau il y a 2 écoles / 2 techniques :

Le circulateur : Une petite pompe électrique qui pousse l’eau dans le circuit ;
Le thermosiphon : L’eau chaude prenant plus de place que l’eau froide, quand l’eau se réchauffe elle “pousse” l’eau à monter.

Je vais tâcher d’explorer les 2 options pour savoir si les 2 fonctionnent aussi bien dans mon cas.

En thermosiphon, pour que ça puisse fonctionner, il faut que nos tuyaux soient plutôt de gros diamètre (limiter les frottements) et surtout que la source de chaleur soit plus basse que le ballon. Dans ma configuration, c’était anticipé. Mon ballon se trouve à ~2m10 du sol pour son point le plus bas et le poêle fait ~90cm de hauteur. À noter que la longueur ne peut pas non plus être infinie en solaire thermique : 5 à 6m de tuyau, ça fonctionne parfaitement ; au-delà, c’est moins sûr (la hauteur est aussi à considérer). Bref, le thermosiphon c’est “beau” parce que ça ne nécessite pas d’électricité, de pompe… mais ça ne fonctionne pas dans toutes les configurations.

Le circulateur que j’ai testé est un « ENERJFluid 9180 ES2 20-60/180 ». Il consomme 3W au plus bas pour 0,5L/min et 37W pour 0,20 L/min). La consommation électrique de 3W, c’est peu, surtout qu’il n’est pas nécessaire de l’avoir allumé perpétuellement. Mais 2 choses :

Même si le circulateur consomme peu, il consomme.. (tout dépend du contexte énergétique dans lequel nous nous trouvons… “peu” c’est déjà plus que “pas”)
Si circulateur il y a, il faut le contrôler (manuellement au automatiquement) en fonction de la température du fluide transporté par rapport à la température du ballon par exemple, pour que le circulateur stoppe la circulation quand la température du ballon est supérieure ou égale à la température de l’eau dans le circulateur.

Circuit ouvert ou fermé ?

Les tuyaux entre l’échangeur du poêle et l’échangeur dans le ballon peuvent être :

En circuit fermé, sous pression (classique en plomberie)
En circuit ouvert, hors pression (pression atmosphérique)

Le circuit ouvert est simple d’installation, et fonctionne aussi bien que le circuit fermé. Il faut simplement laisser un récipient “ouvert” à l’air sur le point le plus haut. Il remplace ainsi les éléments de plomberie suivants :

Groupe de sécurité : il ne peut y avoir de surpression dans un circuit ouvert ;
Vase d’expansion : l’eau chaude prenant plus de place que l’eau froide le niveau ce celle-ci varie dans le récipient (le dimensionnement du récipient est à calculer fonction de la quantité d’eau dans le circuit) ;
Purgeur automatique : sa position en “point le plus haut” permet aux bulles d’air de remonter à ce point et de s’échapper à l’air.

Les inconvénients du circuit ouvert :

Tous les environnements de plomberie ne permettent pas d’avoir de vase ouvert en point haut ;
Il introduit dans le circuit de l’oxygène pouvant provoquer une corrosion prématurée des conduits. Un peu d’huile en surface pallie à ce problème.

Pour allez plus loin (p57).

Au départ, j’étais parti pour acheter un vase ouvert, mais pour une si petite installation, je ne trouvais pas vraiment chaussure à mon pied. J’ai fini par percer un verre en plastique et à bricoler un passe paroi de plomberie, ça fait le job… En effet on considère 2-3% d’expansion de l’eau de 0 à 80°C. De mon côté, toute ma tuyauterie abrite ~2L d’eau ; il fallait donc que mon vase ouvert soit capable d’encaisser un différentiel de 2L*3%=0.06L soit 6cl. Même pas besoin d’une pinte !

Installation

Voici donc l’installation / le schéma de plomberie qui permet de tester / comparer :

Le circuit ouvert/fermé (sous pression) grâce à une vanne 3 voies en partie haute pour passer du vase ouvert au purgeur d’air ;
Le thermosiphon ou le circulateur électrique par un “by pass” en partie basse

Mesures

Pour caractériser les échanges thermiques, j’ai repris le travail que j’avais produit pour le banc de test, en y ajoutant des capteurs de débit YFS201. Ceux-ci sont hors du circuit en thermosiphon, car j’avais peur qu’ils gênent le fonctionnement de celui-ci, et je n’étais pas sûr qu’ils soient suffisamment sensibles pour enregistrer le doux mouvement du thermosiphon.

Pour les capteurs de température, j’ai utilisé des DS18B20 en doigts de gant sur des tés en laiton.

Sur le test avec l’échangeur inox dans les fumées, j’ai eu peur de dépasser la température max des DS18B20. J’ai donc mis des thermocouples, mais ça s’est avéré inutile : la température max des DS18B20 n’a pas été dépassée, même dans ce cas.

L’instrumentation n’est pas d’une précision folle, les conditions sont des conditions en situation (et non en laboratoire). Les sondes de températures sont plutôt précises ; le débitmètre, lui, un peu moins :

Fréquence de 1s	Résultat au débitmètre	Résultat au verre doseur
Robinet en continu 1 (en L)	0.97	1.15
Robinet en continu 2 (en L)	1.2	1.5
Robinet ouvert à petit débit	0.57	0.82
Ouvert aléatoirement	1.04	0.75

Sonde ECS : la sonde de température ECS n’est pas très juste. En effet, elle est en sortie de ballon. Je pensais que c’était plutôt stable à cet endroit mais après sur-isolation, ça ne s’avère pas très vrai… C’est pour ça que je “tire” un peu d’eau de temps en temps dans les résultats (~1 fois par heure), pour avoir un “vrai relevé” de la température dans le ballon… La vérité doit même se trouver 2-3°C au dessus (à cause de l’inertie des raccords laitons). Je n’avais pas envie de percer mon ballon pour l’expérience. J’ai tenté de “rallonger le doigt de gant” en soudant une tige filetée au bout, mais ça n’a pas tenu.

Une solution non explorée aurait été un passe paroi avec un thermocouple : le thermocouple aurait pu “se glisser” jusqu’à l’intérieur du ballon par l’évacuation.

Échangeur de surface

Apposer un échangeur de chaleur (tuyau en contact avec la paroi extérieure du poêle) noyé dans de l’enduit.

Cette solution d’échangeur en surface du poêle semble plus intéressante pour plusieurs raisons :

Plus pérenne : pas d’usure des matériaux car, même en Inox réfractaire, le contact avec les gaz de combustion (acides) entraîne une corrosion et la suie/goudron se dépose sur des tubes froids ;
Pas de risque de dégrader la combustion ;
Moins dangereux : peu/pas de chance de faire monter l’eau à 100°C (et donc changement d’état) sur cette zone exposée à l’air donc simplification du montage (moins d’organe de sécurité nécessaire).

Aux rencontres de l’AFPMA, André De Bouter nous à parlé de ce système de récupération de chaleur en surface du poêle, notamment développé par Tigchelaar. Il préconise d’utiliser un tube cuivre recuit 5mm intérieur « plié » à l’horizontal (comme derrière un réfrigérateur) environ tous les 10cm, noyé dans l’enduit sur l’extérieur du poêle de masse ; et un circulateur pour gérer la circulation.

Nous allons partir sur cette base, mais ayant la volonté d’expérimenter le thermosiphon, il va falloir augmenter le diamètre du tube en le passant à 16-18mm.

Mise en œuvre

J’ai emprunté une cintreuse à un copain plombier (le 16-18 ça ce tort pas comme ça) et après avoir déroulé mon tuyau de recuit, j’ai fait mes “S”. Une fois mon échangeur en forme, j’ai appliqué une barbotine de terre en accroche sur les briques du poêle. Par précaution, j’ai aussi mis 3 vis à béton pour “porter” l’échangeur (serré avec du fils de fer). J’ai ensuite appliqué une première couche d’enduit terre-sable et, sans attendre que celle-ci soit sèche, j’ai noyé l’échangeur dedans (histoire de maximiser le contact entre le poêle et l’échangeur). J’ai ensuite sanglé des bastaings autour du poêle le temps du séchage. Quand celui-ci a été sec, j’ai appliqué une autre couche d’enduit terre. Bien sûr, cet enduit est tramé pour tolérer la dilatation du cuivre / des briques avec les différences de températures.

Relevés

Pour tous ces relevés, la charge de bois est à 3kg avec un poêle tiède (allumé la veille) ; la flambée dure environ une heure.

Mode thermosiphon, circuit ouvert (hors pression)

Les données : 2021-11-25_09-31.ods
Nuance : charge à 3,1kg

Mode circulateur ~2l/m, circuit ouvert (hors pression)

Les données : 2021-11-24_08-36.ods

Mode circulateur, circuit fermé (sous pression à 2 bars)

Les données : 2021-11-26_09-00.ods
Nuance : départ de feu un peu lent

Constats

Ce qu’on peut dire, c’est que plus la température de départ du ballon est froide, plus celle-ci à tendance à monter.

Départ à 29.7°C pour le relevé 2021-11-26_09-00 = +7°C
Départ à 28°C pour le relevé 2021-11-24_08-36 = +6.4°C
Départ à 26°C pour le relevé 2021-11-25_09-31 = +11°C

Il ne semble pas y avoir de différence profonde entre le mode circulateur ou thermosiphon ainsi que le mode circuit ouvert ou fermé.

Évaluation

Avec les mesures du banc de l’hiver 2021 nous connaissons la restitution de chaleur de la paroi sur laquelle l’échangeur a été installé : CR:InSitu2Hiver2021

Arthur nous a fait un beau tableau : Calcul_puissance_échangeur_de_surface.ods ‎

Il en ressort que l’ensemble de l’installation (échangeur en surface du poêle + tuyauterie + échangeur dans le ballon) nous amène à un rendement de 13%.

La forme de l’échangeur

En escalier

La forme de l’échangeur joue un rôle. En discutant avec un plombier, il en ressort qu’une forme “en escalier” (comme les anciens radiateurs en fonte) peut être pertinente pour maximiser l’efficacité du thermosiphon mais aussi, sur une même surface, avoir plus de longueur de tuyau.

Mais la fabrication d’un tel échangeur s’avère très complexe. Je suis plutôt novice en brasure, et je n’ai pas réussi à mener le projet au bout sans qu’il y ait de fuite. La difficulté ici, c’est la concentration des soudures qui fait que si on en chauffe une, les autres autours bougent…

En bobine

Échangeur de surface – Extrait livre poêle de masse accumulation chez Terre Vivante

Une autre voie qui n’a pas été expérimentée, c’est la voie “en bobine”. Attention tout de même : les bulles d’air pourrait être d’autant plus nombreuses.

Échangeur dans les fumées

Avertissement

Le fabricant de poêle de masse néerlandais Tigchelaar avait arrêté l’installation de leurs échangeurs (dans les fumées) car souder des pièces d’inox réfractaire, c’est pas simple et le coût de fabrication est élevé…

Dans le livre « poêle à accumulation » des éditions Terre Vivante il est dit :

Si l’échangeur est placé dans le flux des fumées, le système doit toujours être muni d’une régulation que l’on appelle « sécurité antiretour froid » afin d’éviter que l’eau qui entre dans l’échangeur ait une température inférieure à 50°C. Une eau froide (à température du réseau) pourrait provoquer une condensation acide et ronger l’échangeur même inoxydable. Si l’eau entrant dans l’échangeur est trop froide, une vanne à trois voies permet de la mélanger avec celle qui en sort et qui est déjà chauffée. Il est éventuellement possible de remplacer ce système coûteux par un mitigeur.

Avec un circulateur, il est nécessaire de faire une “boucle” pour ne jamais injecter de l’eau trop froide dans l’échangeur (qui se trouve dans le passage des fumées chaudes) afin de limiter l’effet de corrosion.

Dans le support Oxalis, il est dit :

La circulation est déclenchée par une régulation électronique ou un interrupteur thermostatique entre 70 et 80° pour limiter le risque de condensation autour de l’échangeur. La sonde est fixée à la sortie de l’échangeur par un collier métallique.

La sonde en sortie est là pour couper le circulateur si jamais l’eau devient moins chaude dans le circulateur que dans le ballon, ceci pour éviter de refroidir le ballon bien sûr.

Oxalis semble considérer l’échangeur Inox dans les fumées comme un consommable à changer de temps en temps… Le risque est modéré dans le cas d’un auto-constructeur qui a conscience de cette contrainte, d’autant que dans le cas d’un circuit fermé, le plus gros drame serait d’avoir ~2L d’eau dans le poêle. Ce risque est par contre peut être trop important sur un poêle installé par un professionnel.

Mise en œuvre

L’échangeur est un tuyau 2m (dont 1,8m dans le poêle) d’inox annelé diamètre nominal de 32mm.

Il a été passé sur une des 2 redescentes latérales dans la double peau, par “simplicité”. En effet, je n’avais pas l’énergie pour démonter la 2ème peau de mon poêle en plein hiver.

L’entrée était en partie arrière, j’ai percé au perforateur un trou de la taille du tuyau (jointé à la laine céramique) ;
La sortie était en partie haute sur le côté, j’ai pu démonter la brique pour l’entailler à la meuleuse.

Relevés

Pour tous ces relevés, la charge de bois est à 3kg avec un poêle tiède (allumé la veille), la flambée dure environ une heure.

3kg de bois, thermosiphon, mode circuit ouvert

Les données : 2022-01-17_18-17.ods
Gain de température dans le chauffe eau : +11.8°C

4kg de bois, thermosiphon, mode circuit ouvert

Les données : 2022-01-14_16-32.ods
Gain de température dans le chauffe eau : +21.8

3kg de bois, Thermosiphon, mode fermé 1.8b

Les données : 2022-01-15_18-06.ods
Gain de température dans le chauffe eau : +11.8°

3kg de bois, avec circulateur, mode circuit ouvert

Les données : 2022-01-13_18-06.ods
Nuance : La flambée a été peu puissante au ressenti, doute sur la quantité de bois
Gain de température dans le chauffe eau : +10.5

3kg de bois, avec circulateur, mode circuit fermé à 1.6bar

Les données : 2022-01-12_17-55.ods
Nuances :
- Réglage du circulateur dans les premières minutes…
- Légère fuite sur les thermocouples
Gain de température dans le chauffe eau : +14.9

Constats

Le gain de température dans le chauffe eau est globalement plus important de quelques degrés (0 à 7°C) qu’avec l’échangeur de surface.

L’expérience à 4kg de bois montre une très nette augmentation du gain dans le chauffe-eau (quasi le double qu’avec 3kg de bois).

Mais…

Cheminé qui fume gris = mauvaise combustion…

Mais voilà, j’ai vite arrêté. Parce qu’autant avec ce poêle, les voisins ne savent pas quand je chauffe car il n’y a que rarement de la fumée qui sort du conduit (si c’est le cas, c’est souvent une erreur humaine…), ce qui est un bon signe de bonne combustion. Autant quand j’avais l’inox plein d’eau froide dans les fumées, j’avais un panache de fumées en continu durant la combustion.

Ce n’est pas un signe de bonne combustion : le poêle était difficilement utilisable, le tirage était dégradé. La température ne montait certainement pas suffisamment haut, ce qui dégradait la combustion = générait de la pollution.

Une piste pour expliquer ça : peut-être un échangeur trop gros/long par rapport à la puissance du poêle (on lui en demande peut-être beaucoup).

Pour apporter une précision : quand l’inox était vide (sans eau), je n’avais aucune fumée, le poêle se comportait « normalement ». Ce qui me semble démontrer que l’échangeur ne gênait pas la circulation des fumées (ce qui aurait pu être le cas).

Vital Bles nous dit qu’il est bon de prévoir un starter efficace dans le cas d’un échangeur dans les fumées, il nous dit aussi que “l’influence néfaste sur le tirage (surtout sur son instauration rapide au démarrage) est d’autant plus importante qu’on s’approche de la fin du circuit. C’est moins problématique lorsqu’on met l’échangeur en sortie de foyer, au plus chaud des fumées. Et le risque de condensation due au passage d’eau froide au contact des fumées est d’autant plus réduit.”

André DE BOUTER nous a fait remarquer que le circulateur était peut-être trop proche de la combustion, un test à l’arrière du poêle, dans la remontée de fumées serait une bonne chose.

De mon côté, je lis entre les lignes que c’est loin d’être simple l’histoire de l’échangeur dans les fumées.

Des pistes pour aller plus loin

Quelques pistes là-dessus pour les prochains tests :

Utiliser un échangeur de diamètre plus petit
Diminuer la longueur de l’échangeur
Le faire circuler dans la partie arrière du poêle
Avec un meilleur « by pass »/clapet…

Juste l’échangeur

Etant donné que nous avions la puissance émise par la paroi sur laquelle est installé l’échangeur, j’aurais aimé caractériser le rendement de l’échangeur “seul” (énergie transmise dans l’eau). Les camarades ingénieurs d’Agir LowTech avait besoin, pour ce calcul, que l’eau entre dans le capteur à une température stable/froide.

Je suis donc parti avec une poubelle d’eau de 80L, non isolée :

Mais ça n’a pas suffi, la poubelle est quand même montée en température, ce qui fait que les données n’étaient pas exploitables pour déterminer le rendement du capteur.

Je mets les données quand même, pour les curieux :

Test de l’échangeur de surface (circulateur, circuit ouvert:, 3kg de bois dans le poêle)
- Les données : 2022-02-21_12-47.csv
Test de l’échangeur inox dans les fumées (circulateur, circuit ouvert:, 3kg de bois dans le poêle) :
- Les données : 2022-02-22_12-31.csv

Une piste pour réussir cette expérience serait de faire la même chose avec la poubelle d’eau à l’extérieur de la maison + un temps bien froid. Voire même d’avoir 50m de tuyau d’arrosage entre l’échangeur et la poubelle d’eau aiderait grandement (mais là, bonjour les bulles d’air possiblement).

Difficultés

Des bulles

J’ai eu de la peine à faire circuler l’eau dans le circuit au départ, que ce soit avec circulateur, en thermosiphon, circuit ouvert ou circuit fermé en pression… ça ne fonctionnait pas. C’était des bulles… et ça empêchait la circulation de l’eau (même avec le circulateur).

Avec le mode “sous pression” (vase, purge air…), j’ai réussi à virer les bulles principalement au remplissage avec la pression du réseau + la pompe qui tournait à fond. La pompe poussait tout ça comme il faut. Quand je suis repassé sur le mode “circuit ouvert” le circulateur fonctionnait aussi dans ce mode… ouf…

Un contributeur (François) m’a expliqué comment il remplissait les circuits. Il utilise un remplisseur 3 vannes en photo ci-après. Il faut remplir d’un côté en laissant l’autre ouvert et fermer la vanne du milieu, ça pousse l’air vers la sortie. Dès que l’eau sort, c’est bon, il faut fermer les 2 vannes et rouvrir la vanne du milieu.

Légionellose

Il s’agit plus une peur qu’une difficulté : la bactérie du chauffe-eau…

Leur croissance est effective entre 20 et 50°C. Au-delà de 50°C, leur croissance est limitée, elles ne prolifèrent pas et elles sont détruites au-delà de 60° (source).

Raté, entre 30 et 40°C c’est pile-poil la température qu’on retrouve dans le ballon. Le risque a quand même été qualifié de faible pour plusieurs raisons :

Quand l’appoint électrique avec le surplus d’énergie photovoltaïque se déclenche, l’eau monte à 70°C, il n’y a que ~3 mois dans l’année ou la température ne monte pas au dessus de 60°C ;
Le ballon faisant 20L, l’eau est très souvent renouvelée ;

L’installation “in situ”

Même si le gain est faible, j’ai quand même finalisé l’installation avec l’échangeur de surface / thermosiphon / circuit ouvert. D’une part, parce que j’avais tout le matériel et d’autre part parce que, même si ça n’élève la température que de 10°C par flambée,, c’est toujours ça de pris, toujours ça qui n’est pas nécessaire de chauffer par une autre source d’énergie. Dans mon cas, ça nous fait de l’eau tiède alors que sinon nous n’avons que de l’eau froide l’hiver (il y a rarement du surplus d’énergie photovoltaïque en hiver et, s’il y a du surplus, c’est peu). Et s’il y a ne serait-ce qu’un peu de surplus photovoltaïque, l’eau sera déjà préchauffée…

Schéma Installation ECS en surface chez David Mercereau

En l’état (thermosiphon + circuit ouvert) l’installation est très “lowtech”, ne risque pas de tomber en panne, et ne consomme pas d’énergie ; donc même si je suis un peu déçu, car c’est peu de gain, je suis content de l’avoir fait, c’est toujours ça. Ceci étant, je ne sais pas si je l’aurais fait si j’avais eu l’information du “si peu de gain”.

Conclusion

Aucune conclusion. Cette expérience mérite d’être approfondie, croisée, recoupée, contredite.. mais pour le moment, la solution de l’inox dans les fumées semble être compromise pour cette version du poêle.

Chauffe-eau, phase 1 – surplus d’énergie solaire

J’ai acheté récemment un chauffe-eau Nautic-Therm Stehend ME 230V 330W 20L de la marque Elgena. C’est un chauffe-eau électrique (petit volume, petite résistance) qui peut fonctionner avec le surplus d’énergie solaire l’été, ou avec les calories du poêle l’hiver :

Volume 20L : On consomme 15 à 20L d’eau/j/p donc 20L d’eau chaude c’est largement trop pour nous. Mais ça a un peu d’inertie alors on peut avoir 2 jours d’eau chaude en cas de mauvais temps…
Résistance électrique 330W : le convertisseur de mon installation solaire permet 700W, comme ça j’ai un peu de marge pour le reste…
Échangeur de chaleur : pour plus tard brancher le poêle dessus…

La phase 2 est faite, c’est maintenant connecté au poêle : Chauffe-eau, phase 2 – échangeur avec poêle de masse

A la base c’est un chauffe-eau de camion : l’échangeur est initialement conçu pour récupérer les calories du moteur (le liquide de refroidissement circule et la chaleur du moteur qui roule réchauffe l’eau). De mon côté, cet échangeur servira à chauffer l’eau l’hiver avec une circulation autour du poêle… mais ça sera plus tard… bien plus tard… phase 2…

La limite de l’utilisation d’un chauffe-eau de camion, c’est qu’il va falloir restreindre la pression à 2,5bar MAX (indiqué dans la notice) car ils ne sont pas faits pour être connectés au réseau (au moins 3 – 4 bar), mais pour fonctionner avec des petites pompes dans les camions… Il suffit pour cela d’ajouter un limitateur de pression avec manomètre pour s’assurer d’être dans les clous.

Installation

L’installation du chauffe-eau est faite « le plus haut possible » (au plus proche du plafond), non loin du poêle (à ~2m50) dans la prévision de son raccordement sur celui-ci l’hiver (par thermosiphon, d’où la hauteur…)

Bon c’est facilement résumé en 5 photos mais y’a eu : test de mise en eau (ha mince ça fuit), réparation, test de mise en eau, (ha mince ça fuit…) … … Bref, je suis nul en plomberie.

Test température des parois

Après allumage durant 2h voilà les températures extérieures constatées.

Tout ça me fait dire qu’il n’est pas si mal isolé, mais qu’une petite couche en plus ne serait pas de trop (dans le futur), et qu’en cas de canicule, il faudra que le chauffe-eau reste éteint pour ne pas ajouter des °C inutilement dans la maison (on a d’autres moyen de faire chauffer de l’eau en cas de canicule, un bidon en plein soleil ça monte vite en température, encore plus avec une marmite dans le four solaire…)

Combien de temps pour chauffer l’eau ?

Combien de temps ce ballon va-t-il mettre à chauffer toute son eau en admettant qu’on parte d’une eau complètement froide (ce qui est rarement le cas, l’eau est souvent encore chaude de la veille). Les données dans le détails :

80°C c’est la température max du chauffe-eau
15°C c’est la température estimée de l’eau dans le réseau d’eau (même si c’est variable)
330W la résistance électrique de mon chauffe-eau
20L c’est la capacité du chauffe-eau
1,5106Wh c’est la puissance nécessaire pour monter 1L d’eau de 1°C (en théorie c’est plutôt 1,162Wh pour monter 1L d’eau d’1°C, mais en admettant une efficacité énergétique de 70% pour un chauffe-eau électrique ça monte à 1,5106Wh pour monter 1L d’eau à 1°C.)

( (80°C-15°C) x (1,5106Wh x 1000) x 20L ) / (330Wh / 1000) = 5,9h

Ce ballon de 20L avec sa résistance de 330W met donc 5h54 à chauffer une eau froide à 80°C.

C’est à pas grand chose près ce que j’ai constaté en pratique. Et encore une fois, normalement on ne part jamais d’une eau froide, l’eau est encore un peu chaude de la veille…

Allumage automatique avec le surplus d’énergie solaire

Avec mon installation solaire électrique autonome j’ai développé PvMonit qui me permet de monitorer mon installation et de gérer le surplus d’énergie (router l’énergie) quand il y en a…

Voilà les scripts qui allument le chauffe-eau quand :

Le régulateur est en mode « float » (fin de charge)
La puissance mesurée sur la batterie est supérieure à 0 (sinon ça veut dire que la batterie est en décharge)

En Blockly :

En PHP :

// Retour par défaut
// 1 relai éteint
// 2 relai allumé
$retour_mod = 1;
// Pour l'affichage dans le log
$retour_log = null;
if (MpptFlo($data['CS'], 60)) {
  // Si le relai 1 c'est allumé puis éteint, c'est à nous...
  if (($data['P']) > 0) {
    $retour_log = 'Le régulateur est à Float et on ne tire pas sur les batteries, il y a donc de l\'énergie potentielle inutilisé, on allume !';
    $retour_mod = 2;
  }
}
print('Le MOD est décidé à : ' . $retour_mod);
print('Retour de log : ' . $retour_log);

Bien entendu il est aussi possible d’ajouter d’autres paramètres conditions comme « la température de la pièce » et si celle-ci passe au dessus de 25°C, laisse le chauffe-eau à l’arrêt pour éviter la surchauffe de la maison…

Les effets sur la consommation journalière

Mon installation solaire autonome est dimensionnée pour 1kWh/j et avec la gestion du surplus d’énergie et l’arrivé du chauffe-eau, au mois de septembre j’arrive à exploiter jusqu’à 4kWh/j d’énergie solaire (sans plus de matériel, sans plus d’investissement…). Bien sûr ce ne sera pas possible toute l’année (particulièrement décembre, janvier, février par chez moi).

Sept 2017 : Avant gestion du surplus (moyenne ~0,8kWh/j

L’amortissement de mon installation solaire est d’autant plus conséquent…

La suite

C’est par ici : Chauffe-eau, phase 2 – échangeur avec poêle de masse

Douche à recyclage d’eau version 0.1 : qui filtre presque…

Edit 11/11/2019 : Un retour de Jason (monsieur showerloop.org) qui fait suite à la lecture de cet article (un lecteur l’a contact) : Hi, that was an interesting read. I honestly haven’t got much feedback from people even though that’s the sole purpose of producing and sending out the kit. David built his own version so I can’t speak about his results but it seems like he got pretty far but not all the way. Indeed the plans he used I wrote them up in 2015. I have dealt with many of the issues he expressed in his blog but wasn’t aware that he was going through them. Since then we have added valves for backwashing and also optimised the drainage. I would say it’s still experimental as we don’t have data over a broad range of users and water qualities but I would wager that our current setup works better than his. In anywise we are still in a testing phase.

Ma première tentative de douche à recyclage n’a pas été une très grande réussite. Le début de piste donnée en fin d’article à propos du sous dimensionnement des filtres était pertinent… Petit rappel :

C’est quoi une douche à recyclage ?

La douche à recyclage : l’eau est en circuit fermé : elle retombe sur ma tête une fois filtrée et donc propre. Elle est pertinente en terme d’économie d’eau et d’énergie, ce que la calculette ci-après démontre : http://showerloopcalculator.zici.fr/

80% d’économie d’eau par rapport à une douche classique
82% d’économie d’énergie par rapport à une douche classique

Attention, tout ça n’est pas magique ! Si vous croyez en la magie, allez directement au paragraphe « les limites / les problèmes… »

L’inspiration

Cette fois-ci, je suis parti sur le modèle de Jason, créateur du projet OpenSource showerloop.org; et plus particulièrement sur son modèle présenté au POC21. Il a l’avantage d’être simple, dénué d’électronique… Et en plus il a été documenté :

https://www.instructables.com/id/Showerloop/
https://wikifab.org/wiki/Showerloop:_Water_filtration_and_purification_system (Merci à Robin pour la traduction en Français !)

Cet article ne va donc pas être très détaillé sur la conception.Si vous voulez la reproduire, lisez bien la documentation ci-dessus.

Pourquoi ça ne filtrait pas sur la version beta ?

Le début de réponse apporté par Jason concernant la taille des filtres était bien une bonne piste :

Four 10cm diameter x 50cm filters are required to have an appropriate flow rate of 10l/min. With 6.6l/min two filters are sufficient and 1 filter for 3.3l/min. The surface area is more important than the length of the filter because that determines the flow rate through the filter and thus reaction times.
Source : https://www.instructables.com/id/Showerloop/

Pour 10L/min, sur la showerloop de Jason, il préconise un filtre à charbon de 200cm x 10cm (linéaire), alors que ma première version était équipée d’un filtre de 20cm x ~7cm. On est bien loin de ce que préconise Jason pour que ça fonctionne… Du coup, mon eau passait trop vite dans trop peu de charbon actif.

Mais ce n’était pas tout, des camarades suisses qui bossent aussi sur le projet m’ont aussi rapporté que :

La différence entre les deux systèmes de filtration est que il y a une plaque de compression chez celui de Jason, en effet le charbon actif est censé absorber quelque corps de l’eau savonneuse, mais dans le prototype lowtech c’est juste un sac de charbon actif, l’eau peut circuler « à coté » des particules et ne pas être filtrée. Dans le prototype de Jason, il y a déjà beaucoup plus de charbon qui est compacté, ce qui augmente les contacts avec l’eau, et le sable a aussi son efficacité dans cette absorption.

Voilà…

Fabrication des filtres

J’ai fait une version de la showerloop « by moi, avec ce que j’avais sous le coude d’abord ». Par exemple j’avais de l’EPDM (une feuille de caoutchouc fonctionnerait tout aussi bien) qui me restait de ma toiture végétalisée, ce qui me permet de faire « joint ». Ça m’évite d’avoir à utiliser du silicone en pistolet, et l’étanchéité est parfaite si s’est bien bien serré. En gros, j’ai serré les filtres jusqu’à être en limite de déformation des couvercles.

Préparation des contenant :

Découpe des couvercles en contreplaqué marine (chute de ma maison)

Les cercles de compression

Remplissage des filtres (ajout du sable tamisé à 0-2 rincé et du charbon actif)

Durée de vie annoncée : jusqu’à 2 ans pour une utilisation quotidienne, mais par précaution, je compte 1 an (tout dépend de la saleté des gens qui se lavent…) Au bout de ce temps là, il faut intervenir / vider les filtres :

Changer ou nettoyer le sable (le rincer peut suffire)
Changer le charbon actif (il est apparemment possible de le « régénérer » mais il faut le faire monter à ~500°C).

Pour le reste du matériel

Il faut privilégier une pompe à membrane, pour moi ce n’est pas nécessaire d’avoir un vase d’expansion parce que soit la pompe fonctionne à fond, soit elle ne fonctionne pas (stoppée électriquement), donc le vase n’est pas justifié. Il n’est pas non plus nécessaire d’avoir une pompe automatique avec pressostat (démarrage quand on ouvre le robinet), ce type de pompe met le réseau sous pression quand le robinet est fermé. Pression qui est trop importante pour les filtres : ils se mettent à « pisser » d’air ou d’eau quand il y a trop de pression (ils ne sont pas faits pour ça).

Le pré-filtre est chez moi un filtre 50 microns lavable. Il est illusoire d’utiliser la crépine souvent vendu avec la pompe. En effet, elle se bouche très rapidement de cheveux ou autres car trop petite par rapport au filtre…

Lampe UV

La lampe UV (UVC) permet de détruire 99,9% des bactéries présentes dans l’eau. Personnellement c’était surtout contre la Listeria que je voulais utiliser la lampe UV. En effet c’est une bactérie qui se développe avec les déjections :

Je compte utiliser l’eau de mon puits pour la showerloop, et la probabilité que de l’eau souillée de déjections animales ruisselle dans le puits n’est pas nulle ;
Étant donné que l’eau qui est recyclée est aussi en contact avec mes fesses (be oui) peut-être que des bactéries présentes sur celles-ci ne feraient pas bon ménage dans mes yeux… Dixit Jason :

|…] Finally the UV-lamp is used to sterilize the water so that bacteria can no longer reproduce. It might not seem like a big deal since our bodies are covered in bacteria but the main concern is bacteria from your bum coming into contact with your eyes.
https://www.instructables.com/id/Showerloop

Traduction :

[…] Enfin, la lampe UV est utilisée pour stériliser l’eau afin que les bactéries ne puissent plus se reproduire. Cela ne semble pas très grave puisque nos corps sont recouverts de bactéries, mais le principal problème est que les bactéries de vos fesses entrent en contact avec vos yeux.

Notez que ce type de bactérie (la listeria) n’a pas besoin d’être ingérée pour causer des problèmes, un simple contact cutané suffit.

Voilà c’est terminé

Enfin c’est vite dit, j’ai passé des heures à la monter / démonter / ajuster / colmater les fuites… pfff

Le problème : ça filtre mais pas encore foufou…

Pourtant j’ai fait un paquet de tests, mon charbon actif est tassé de chez tassé (tellement que la purge par gravité de la douche met plusieurs heures à se vider), mais force est de constater que l’eau ne sort pas aussi claire que j’aurais souhaité… Peut-être même pas suffisamment claire pour être filtrée par la lampe UV (pour que la filtration par UV fonctionne, il faut que l’eau soit transparente).

Les limites observées

Shampoing impossible

Le shampoing ou tout autre produit à base de tensioactif (qui mousse) ça filtre vraiment vraiment mal (l’eau sort encore « mousseuse »). Pour moi, ce n’est pas un problème je n’utilise plus de shampooing depuis ~4-5 ans. Je me rince les cheveux à l’eau régulièrement et je me les « lave » avec du bicarbonate de soude, rincé avec une pointe de vinaigre de cidre une fois par mois. Attention, ça se fait pas en claquant des doigts, ça demande une période de transition si comme moi vos cheveux étaient drogués aux shampooing indus. C’est une méthode qui s’appelle le « no-poo », vous trouverez plein de choses à ce sujet, moi ma principale lecture fût le blog d’antigone21.

10L d’eau quand même…

Je dis « quand même 1OL » parce qu’actuellement je me lave avec un gant et une bassine d’eau donc j’utilise bien moins de 10L…

Au départ, je voulais faire mon malin et ne mettre que 3L pour remplir le système de filtration (ça suffit pour remplir le système et boucler). Jason préconise 10L… je ne comprenais pas bien pourquoi au début. Après plusieurs tests, mon hypothèse c’est que c’est pour diluer l’eau souillée. En effet je pense que les filtres fonctionnent mieux si on envoie beaucoup d’eau peu sale que peu d’eau très sale.

Chauffer l’eau

Chauffer l’eau de ce truc reste complexe, comme détaillé dans cet article. J’ai acheté le plus petit chauffe eau gaz que j’ai trouvé sur le marché (en terme de puissance : 6kW pour 6L/min). Même ça, mis au minimum de chez minimum ça fait quand même grimper la température. Et pour cause : par la suite j’ai observé une perte de 0,4°/min quand le chauffe eau est coupé et que le circuit est « chaud » (quand il est froid c’est beaucoup plus forcément…). Ce qui laisse quand même le loisir de se doucher longtemps même chauffe eau coupé.

C’est sûr que sur ce point, un chauffe eau électrique avec sonde à l’entrée et à la sortie est le plus pertinent. Mais je n’ai pas les capacités électriques d’avoir un tel engin énergivore (je suis uniquement sur des panneaux solaires).

Odeur de l’eau

Si je n’utilise pas la douche pendant un certain temps, l’eau du début sort avec une odeur d’eau stagnante… Pourtant, je la purge, mais il reste toujours un petit fond d’eau dans les filtres (2, 3 mm).

Jason, dans sa showerloop entaille le couvercle pour que l’écrou y entre, ça permet d’éviter que de l’eau ne stagne dans le filtre et ça évite les odeurs je pense. C’est pertinent mais pas simple à faire, ou il faut un plexiglas plus épais et une défonceuse – à défaut d’avoir une découpeuse laser…

Et si c’était à refaire

Je ferais une showerloop avec 1 seul gros filtre de 20cm de diamètre (pour le même débit de 6,6L/m). Ça permet de limiter l’encombrement, de diminuer le risque de fuite / raccord et donc c’est à mon avis plus économique. Ceci étant, la version avec filtre et répartiteur permet de « voir » l’état de filtration en bas (avant filtrage) et en haut (après filtrage) ce qui est plutôt sympa, ça permet de voir quand l’eau est « propre » ou non…

Je suis plutôt content de l’usage de l’EPDM, ça évite l’usage de silicone et c’est plutôt simple à faire. Avec cette méthode « EPDM » je n’étais même pas obligé d’avoir des plaques de plexi en guise de couvercle, j’aurais pu me contenter de bois. Ça aurait été moins cher (mais j’avais déjà commandé le plexi avant de trouver ce truc là).

Notez qu’on peut faire tout ça dans des tube PVC et non plexi, c’est moins cher mais c’est moins joli…

C’est fini ?

Je ne sais pas trop par ou le prendre pour avancer sur ce dossier de la showerloop. J’aimerais bien la voir fonctionner mieux mais je ne vois pas trop comment… Peut-être que les filtres finiront par filtrer l’eau de mon puits, peut-être que je me motiverais plus tard à y revenir, ou peut-être les deux…

Douche à recyclage d’eau – Béta test 1

Nouvel article sur ce sujet, Douche à recyclage d’eau version 0.1

Je suis de près le projet open source Showerloop.org de Jason Selvarajan depuis un bout de temps. Ça fait un moment que ça me trotte dans la tête. Mais sa showerloop (en plus d’être documentée uniquement dans la langue de Shakespeare) semble complexe à assembler, bourrée d’électronique, et nécessite d’avoir accès à un fablab (ce que je n’ai pas). Jason et son équipe ont fourni un travail de dingue autour de leur système avec des analyses très poussées. Mais très récemment, suite à la documentation produite par le LowTechLab (plus simple et en français), l’envie de m’y coller a refait surface…

Allez bien jusqu’au bout de l’article… Lisez surtout la fin où je dis que « ça marche pas » 😐

C’est quoi une douche à recyclage ?

La douche à recyclage : l’eau est en circuit fermée, elle retombe sur ma tête une fois filtrée et donc propre. Elle est pertinente en terme d’économie d’eau et d’énergie, ce que la calculette ci-après va démontrer : http://showerloopcalculator.zici.fr/

80% d’économie d’eau par rapport à une douche classique
82% d’économie d’énergie par rapport à une douche classique

Pourquoi s’en prendre à la douche ?

L’eau liquide représente 1% de l’eau sur Terre. Dans les pays les plus riches, une large partie de l’eau et de l’énergie consommée chez soi est utilisée pour se doucher. Par exemple, dans un foyer français moyen, 39% de cette eau est utilisée pour le bain et la douche, et l’eau chaude sanitaire représente 12% de la consommation d’énergie. Il est donc important de réfléchir à des moyens de réduire cette consommation.

La douche à recyclage d’eau me parait pertinente parce que c’est quelque chose que tout le monde peut faire, là maintenant, chez lui s’il a envie. Locataire ou propriétaire, en ville ou à la campagne, jeune ou vieux, mélomane ou pépiniériste… On peut l’intégrer dans sa cabine douche actuelle sans y toucher (faire un sur-bac) on peut prévoir de continuer à utiliser la douche « normale » (à gaspillage d’eau) en parallèle, de temps en temps. Et en plus c’est économiquement très rentable ! Pour un foyer de 4 personnes se lavant 1 fois par jour, elle est amortie en moins de 6 mois !

C’est partie je me lance !

Conception

Je n’ai rien inventé, j’ai reproduit celle du LowTechLab. Voilà les schémas que j’ai pu en faire :

Ce qui change avec la version du LowTechLab :

Pompe avant les filtres : Ce type de pompe auto-amorçage doit être au plus prêt de la source d’aspiration, en effet quand elle tire (quand elle n’est pas encore en eau) le fait qu’elle soit loin la fait forcer. Chez moi elle est quand même « protégée » des particules par la crépine. Même si c’est discutable car la crépine s’encrasse vite. Je pense que je vais déplacer le 1er filtre lavable avant la pompe, à la place de la crépine.
Un by pass,pour que ça puisse boucler sans passer par les filtres : ça sera pour traîner sous la douche une fois propre… ça évite d’user les filtres (inspiration showerloop.org)
Un vase d’expansion serait à ajouter (préférez utiliser une pompe à pressostat qui s’arrête automatiquement quand le robinet se ferme).

Fabrication

Je ne vais pas trop détailler la fabrication, vous allez comprendre pourquoi avec le paragraphe suivant. J’ai évidement adapté cette douche sur ma douche existante :

Les petites courses de raccord, filtre et autres bidules…

A noter que la plomberie était un domaine très obscur pour moi, j’ai passé plusieurs heures à lire (livre + web) / apprendre comprendre les différents filetages / raccords possibles, c’est quoi un PER, du teflon… Une fois qu’on s’y plonge c’est pas si sorcier que ça même si j’ai quand même parfois eu la sensation d’avoir la tête sous l’eau…

Oui mais voilà, ça ne filtre pas suffisamment !

Et bien non, à mon grand regret, cette version « simple » de filtres ne fonctionne pas. L’eau ressort du filtre encore beaucoup trop savonneuse :

On observe que l’eau à un peu éclaircie mais il en reste… Je ne suis pas le seul dans ce cas là, Jonathan témoigne aussi de cette eau trop savonneuse…

Un début de solution pour moi : la réponse à ce problème de la part de Jason (créateur de la showerloop):

Four 10cm diameter x 50cm filters are required to have an appropriate flow rate of 10l/min. With 6.6l/min two filters are sufficient and 1 filter for 3.3l/min. The surface area is more important than the length of the filter because that determines the flow rate through the filter and thus reaction times.
Source

Pour 10L/min, sur la showerloop officielle, il préconise un filtre à charbon de 200cm x 10cm (linéaire) alors que le mien fait 20cm x ~7cm. On est bien loin de ce que préconise Jason pour que ça fonctionne… Du coup, mon eau passe trop vite dans trop peu de charbon actif. Je pense que c’est pour ça que l’eau sort encore savonneuse.

Donc je pense que pour la 2ème version de ma douche à recyclage, je vais reproduire les filtres de la showerloop.

Chauffer l’eau s’avère complexe

Dans une installation conventionnelle il y a 2 circuits d’eau : un d’eau chaude et l’autre d’eau froide, on ce fiche de savoir à quelle température l’eau sort du chauffe eau puisque l’eau est ensuite mitigée / mélangée à l’eau froide pour obtenir la température souhaitée. Dans notre cas il n’y a qu’un circuit, il n’est pas possible de mélanger avec de l’eau froide, ça ferait entrer de l’eau dans le système et on souhaite rester ici en circuit fermé.

Chauffe eau électrique

Je suis dans une situation ou l’électricité n’est pas abondante, en effet je ne suis pas raccordé au réseau, je suis autonome avec des panneaux solaires. Sur mon installation je ne peux dépasser les 700W d’électricité au moment T. Un calcul me permet de dire qu’avec 630W (il faut laisser de l’électricité pour la pompe par exemple), je peux remonter l’eau des 3°C (théorique) qu’elle perd dans la boucle en ayant un débit seulement de 3,33l/min – donc vraiment pas grand chose en débit (plus de débit il y a, plus il te faut de puissance) (démonstration). Du coup je laisse tomber l’électrique, c’est pas jouable avec les panneaux solaires :-p

Chauffe eau gaz

Certain chauffe eau à gaz possède des sondes en entrée et en sortie et il est possible de programmer la température. C’est donc parfait seulement ce sont des chauffes eaux qui coût cher (500 à plus de 1000€…)

Si vous avez une solution alternative je suis preneur.

Conclusion

Il y a encore du pain sur la planche avant que ça fonctionne correctement, mais j’avance. Même s’il y a encore beaucoup d’inconnues, j’ai des pistes à creuser. Il ne me reste plus qu’à prendre une pelle… (horf c’est facile).

Dans tous les cas il y aura un autre article sur ce sujet, parce que j’ai pas dit mon dernier mot…

Si d’autres veulent se lancer dans l’aventure ou ont des débuts de solution à proposer, manifestez vous avec grand plaisir 😉

Phytoépuration, mise en œuvre

Cet article fait suite à mon article phytoépuration, histoire de SPANC et de dérogation, sauf que là on met les mains dedans…

Nous allons mettre en œuvre un filtre planté FV 3EH (3 équivalents habitant) agréé par Aquatiris, le chantier est en auto-construction. Aquatiris passe faire des visites de contrôle pour valider certaines étapes du chantier.

Poste de relevage

Le terrain n’avait pas suffisamment de pente pour que la gravité suffise… Il nous a fallu passer par un poste de relevage. Celui-ci est là pour mettre l’eau sous pression avec une pompe pour remonter l’eau… Dans notre contexte d’autonomie électrique et donc de non abondance, il fallait que la pompe consomme peu. Parce que nous ne faisons pas caca dans de l’eau potable, nous avons pu opter pour une pompe à eau claire qui ne consomme que 250W. Pour l’avoir testé, elle vide le poste de relevage de 350L en quelques minutes, c’est parfait (car elle n’est pas longtemps allumée…) ! De plus avec notre consommation d’eau, j’estime qu’on pourrait l’allumer uniquement tout les ~9 jours en théorie. En général (connecté sur un réseau à l’électricité faussement abondante), les pompes de relevage s’allument dès que le niveau d’eau dépasse un certain seuil, c’est automatique. De notre côté, nous avons opté pour une solution manuelle qui nous permet d’allumer la pompe uniquement s’il fait beau (quand les panneaux solaires produisent). Dans ce cas :

Le flotteur de déclenchement de la pompe est mis au plus bas
Une alarme de trop plein (fonctionnant avec une pile 9V) va être installé et le flotteur sera mis au 2/3 de la cuve

Le déclenchement de la pompe sera donc manuel et une alarme nous signifiera que c’est presque plein.

Sur notre terrain, l’eau n’est jamais loin. J’ai donc ajouté un puits de décompression à côté du poste de relevage. Sa mise en œuvre est simple, c’est un tuyau à la verticale, à côté du poste de relevage. Ça permet d’éviter une grosse poussée de l’eau sous le poste ce qui aurait pour effet de le faire remonter. J’ai quand même aussi pris la précaution de couler un peu de béton au fond de celui-ci (toujours dans le même but : éviter qu’il ne remonte quand il est vide d’eau, et donc plein d’air).

Le poste de relevage a été installé en amont de la phytoépuration, toujours pour ces mêmes raisons d’économies d’électricité. En effet, s’il est après la phyto, il doit aussi relever les eaux de pluie qui tombent dans le bac… La pluie arrivant plutôt en hiver quand le soleil est plus rare (et l’électricité aussi, pour une installation solaire autonome), ce n’est pas le moment de devoir déclencher fréquemment la pompe…

Mise en œuvre de la phyto

Aquatiris fournit les regards, le bac, le poste de relevage, les vannes, les roseaux et un guide… le reste est à notre charge (tuyaux pvc, granulats…).

Dans le bac étanche, il y a (de bas en haut) :

Un épandrain (tuyaux PVC 100 rainuré) qui va vers l’évacuation pour recueillir l’eau filtrée
Du gravier 10/20 (20cm)
Du gravillon 4/8 (30cm)
Du sable (10cm)
Des roseaux

Au milieux du bac, il y a une cloison pour le séparer en 2. En amont, il y a un poste de répartition avec des vannes guillotines pour alterner l’écoulement d’un bac à l’autre.

Les fessens dans du béton, avec le puits de décompression à côté

Le bac de phyto avec l’épandrain en bas de pente (1%)

Le poste de répartition avec 2 vannes pour alterner les arrivés de fluide (le bac est séparé en 2)

L’évacuation vers le pluvial avec le poste de prélèvement en cas de contrôl

Test de la pompe de relevage, ça marche !!

Connexion au pluvial (pénible à percé) puis bouré de mastique

Retours

Quand j’ai reçu le devis, j’ai trouvé ça cher : ~4000€, et en plus ça ne comprend même pas les granulats et bon nombre de tuyaux PVC qui vont pourtant à l’intérieur de la filière (que les tuyaux PVC en amont et aval ne soit pas compris dans le prix, je peux le comprendre : c’est différent à chaque fois, c’est à la charge du client). En gros c’est « juste » le prix pour : un gros bac en plastique, le poste de relevage, la pompe de répartition, de prélèvement, des grilles, un bout de géotextile, 2 vannes et 3, 4 joints forsheda… Au total, de notre côté on va s’en sortir pour 4500-5000€ (tout tout compris).

Aquatiris, c’est donc cher (même en auto-construction) et c’est beaucoup de plastique… La phytoépuration reste tout de même l’assainissement qui a le plus de sens pour moi à l’heure actuelle… le moins pire (niveau pollution, durée de vie…) malgré le plastique.

Je conseille l’autoconstruction, c’est franchement facile à faire… C’est d’ailleurs plus une histoire de bras que de tête. Si vous savez vous servir d’une pelle vous avez 95% des compétences, il reste plus qu’a apprendre à coller 2 tubes de PVC entre eux (pas sorcier).

Lessive naturelle maison avec de la cendre de bois (potasse)

Avant 1930 et l’apparition des lessives « modernes » (et polluantes) on utilisait des lessives à base de savon ou à base de cendre de bois pour venir à bout des tâches rebelles. La cendre contient de la potasse — composé chimique dérivé du potassium — et du carbonate de sodium qui dissolvent les graisses. (source)

Le coût de cette lessive est très proche de 0€ et si vous n’avez pas de cendre, il y a de fortes chances pour que vous connaissiez quelqu’un qui se chauffe au bois. Il y a aussi de fortes chances pour que cette personnes jette ses cendres…

Tamiser

Il faut commencer par tamiser la cendre, afin de retirer le charbon, les agrafes de cagette et autres…

Le seau à charbon, une passoire, une gamelle

On tamise grossièrement à la passoire pour retirer le charbon

Avec un aimant (ici mon niveau) je récupère les clous de palettes, agrafes de cagettes brûlées

Les clous et agrafes (à la poubelle), le charbon (pour le barbecue) et la cendre pour notre lessive

Recette de la lessive

Il est conseillé de porter des gants pour faire la recette car le contact avec la peau peut être irritant.

Pour faire 1L de lessive :

Dans une bassine, mélanger 2L d’eau (de pluie de préférence… mais bon…) pour 4 verres de cendre. (après repos on récupère environ la moitié d’eau) ;
Laisser reposer 24, 48h ;
Filtrer le mélange eau-cendre à l’aide d’un linge (torchon) ;
Vous obtiendrez une sorte d’eau savonneuse plutôt jaunâtre que vous pouvez mettre en bouteille ;

La cendre qui a reposé dans l’eau 24, 48h

Le matériel nécessaire (surtout linge, bassine)

Le linge au fond de la passoire et on ajoute petit à petit le mélange eau – cendre

On presse pour extraire le jus jusqu’au bout

Note : ce qui reste dans le linge peut être composté ou utilisé au jardin contre les limaces et escargots autour de la salade par exemple…

Utilisation

J’en mets dans la machine à laver à l’emplacement dédié à la lessive. Je rajoute dans le tambour du bicarbonate de soude si le linge sent mauvais (ça élimine les odeurs) et quelques gouttes d’huile essentielle type TeeTree, Lavandin sur une chaussette.

Fabriquer son produit vaisselle maison

Voilà une recette pour fabriquer son produit vaisselle maison. La recette est aussi simple qu’une recette de cuisine. Le plus long sera d’acheter les ingrédients si vous ne les avez pas déjà (au moins en partie…). Cette recette n’est pas de moi, elle est disponible ici et là sur la toile mais je trouve ce produit vaisselle tellement bien que j’avais envie de la partager. Il dégraisse vraiment bien en plus de mousser abondamment.

Ingrédients

100g de Sodium Coco Sulfate : (~1,40€) ;
50g de Sodium Lauryl Sulfoacetate (SLSA) ou
Tensioactif SCI : (~1,6€) ;
10g de jus de citron (~1€) ;
10g vinaigre des quatre voleurs, ou vinaigre de cidre ;
10g d’eau ;
15 gouttes d’huile essentielle Citron ;
15 gouttes d’huile essentielle Lavandin ;

Avec ça, vous tenez plusieurs mois (~4, 5 mois)

Pour les ingrédients type SCI, Sodium de Coco vous trouverez ça dans des boutiques spécialisées en cosmétique (aroma-zone, macosmetoperso…), pour le reste vous trouverez ça très facilement en magasin bio.

La recette

Mettre tout les ingrédients sauf les huiles essentielles au bain-marie, laisser fondre en remuant doucement jusqu’à ce que la texture vous semble crémeuse ;
Hors du feu ajouter les huiles essentielles et mélanger de nouveau ;
Mettez votre pâte dans un ramequin et patientez 24h avant utilisation.

Mode d’emploi : Humidifiez votre éponge et frottez-la quelques secondes sur le cake vaisselle.

Peut mieux faire ? Le produit marche très bien, seulement, ça m’ennuie d’utiliser des produits pas vraiment naturels ou issus de la filière coco, huile de palme… (qui ne sont pas très locaux). Je dis ça pour le Sodium, le SCI… Si quelqu’un a un substitut, qu’il n’hésite pas le partager…

EDIT 10/2019 : Le SCS est un produit issu du coco qui est (en plus d’être prélevé loin de chez moi) mais celui-ci semble être difficile à dégradé (et donc polluant pour le milieu aquatique) sous une certaine température. Ce n’est donc vraiment pas l’idéal. Si quelqu’un à mieux… Voici les lectures dont je tiens cette information ici, et ici.