Contrôle du niveau d'eau dans une bâche

Considérons une pompe attelée à la machine principale et assurant la ré-alimentation de la chaudière en eau depuis une bâche. La pompe fonctionne bien sûr en continu.
Si la bâche est vide, la pompe va se dés-armocer. Or ces pompes, généralement à piston et à très faible débit ne sont pas toujours faciles à ré-amorcer, le système n’arrivant pas à « avaler » la bulle d’air.
Ce cas pourra se produire soit :
- Parce que la réserve d’eau constituée par la bâche est épuisée et il faut alors revenir au bord et la remplir. Rapide et facile si la pompe est toujours amorcée, plus délicat s’il faut en plus la ré-amorcer.
- Dans une installation avec condenseur, parce que la chaudière est pleine mais le condenseur n’a pas produit suffisamment pour maintenir le niveau d’eau dans la bâche et en général la pompe débite plus que nécessaire. La pompe se dés-amorce et la ré-alimentation de la chaudière ne se fera plus…

Le dispositif proposé pour éviter ces ennuis est tout simplement un mécanisme de flotteur du type « chasse d’eau » miniature placé dans la bâche et qui ouvrira ou fermera une dérivation sur la sortie de la pompe, dérivation piquée avant la chapelle d’introduction dans la chaudière. Le principe en est décrit dans la vue ci-dessous :

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Un flotteur entraîne une petite roue dentée, couplée à une deuxième roue dentée liée au basculeur « A ». Le support de joint « V » est monté réglable sur « A ».
- Lorsque le niveau d’eau est « haut », l’ensemble basculeur vient fermer l’orifice de la buse « B », la dérivation est bloquée et la pompe débite vers la chaudière.
- Lorsque le niveau d’eau atteint la valeur critique « basse », le basculeur pivote et libère l’orifice de la buse. La dérivation de retour vers la bâche est ouverte. La contre-pression de la chaudière fermant le clapet de la chapelle d'introduction, le pompage se fait en boucle sur la bâche, à pression atmosphérique.
Sur le dessin, le mouvement du basculeur est très exagéré ! Il suffit de le décoller de quelques dixièmes, au plus 1mm.

Rien de très compliqué ! Pour un bon fonctionnement il faut juste correctement dimensionner l’ensemble et respecter quelques règles :
- Pas besoin d’une buse avec un orifice de grand diamètre puisque le débit de la pompe est faible. Un trou de 1 à 1,5mm suffira. Un petit diamètre minimise la force de soulèvement appliquée par l’eau sur le basculeur en position fermée. Ne pas en faire l’extrémité trop fine pour éviter de poinçonner le joint.
- De nouveau, pour minimiser les efforts, essayer d’avoir une distance « D » aussi faible que possible (4 à 5mm).
- Pour une bonne étanchéité et une ouverture/fermeture franche, il est essentiel que le plan de joint en position fermée passe par l’axe de rotation du basculeur. Pour s’en assurer, le joint « J » est monté dans un lamage en bout d’une vis réglable « V » montée sur le basculeur « A » et la buse « B » est réglable en hauteur par l’intermédiaire de deux écrous enserrant la platine de support.
- Le joint « J » est inséré libre dans un lamage en bout de « V ». Il tiendra en place par capillarité.
Il ne reste plus qu’à choisir la longueur « L » du bras de liaison du flotteur à la petite roue dentée, le rapport de démultiplication des roues et la taille du flotteur. Les valeurs suivantes par exemple fonctionnent bien :
- L entre 50 & 60mm.
- Cube flotteur en mousse de 3cm de côté
- Démultiplication entre 5 & 10.

Voilà un exemple de réalisation en service depuis de nombreuses années... La démultiplication est de 10:

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