Étiquette : énergie

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 :

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Les cercles de compression

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

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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).

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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.

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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…

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 :

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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 :

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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 :

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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 😉