Bulles dans le niveau d'eau

Des bulles dans le tube du niveau d’eau et lecture impossible ou aléatoire… Un truc un peu agaçant que nous avons tous observé un jour ou l’autre…

Et on trouve ici ou là des « remèdes de Grand-Mère » pour soi-disant éliminer le problème : ressort inox , fil de cuivre torsadé, tige plastique, etc… insérés dans le tube. Remèdes qui, après essais, n’améliorent rien du tout bien au contraire… « Grand-Mère » prise en défaut ?

Il faut revenir à quelques principes fondamentaux :
- CO2 et O2 (entre autres gaz) sont solubles dans l’eau. Les quantités dissoutes dépendent de la température de l’eau et de la pression. La concentration en O2 est plus élevée dans l’eau fraîche que dans l’eau chaude. Les saumons et les truites nagent souvent contre le courant et cherchent l’eau la plus fraîche possible par exemple.
- Dans un réservoir fermé (ou une bouteille ou une canette de soda) il se crée un équilibre à une température donnée entre la pression et les quantités de gaz dissoutes. Et tant que l’équilibre est maintenu, aucune bulle n’est présente.
- A l’ouverture du réservoir (bouteille) il y a génération de bulles : la pression diminuant, le système cherche un nouvel équilibre et se débarrasse de l’excédent de gaz dissous.
- La naissance d’une bulle s’appelle la « nucléation » et en théorie cette naissance spontanée pourrait avoir lieu à n’importe quel endroit du fluide… Ce n’est en fait pas du tout le cas. De savantes études et thèses ont montré que ce n’est pratiquement jamais le cas et que le taux de cette nucléation dite « homogène » est extrêmement faible.
- Le phénomène prépondérant est appelé « nucléation hétérogène » : Elle démarre autour d’une poche microscopique de gaz déjà existante dans le milieu considéré. Petite poche créée par des impuretés à la surface ou au sein du contenant. Et, dans une moindre mesure, la naissance peut aussi être favorisée par des imperfections de la surface du contenant.
Pour plus de détails, je vous renvoie à cet article sympa sur le champagne :

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Lorsque nous chauffons l’eau de la chaudière (et bien avant évaporation), le taux de concentration doit baisser (rappelez-vous, plus l’eau est froide et plus élevé est le taux de dissolution) et donc il y a création de bulles et un nouvel équilibre devra être trouvé entre température, pression et taux de dissolution. Et ces bulles seront de type « hétérogène ».

Note : Ne pas confondre ce dégazage d’O2 et CO2 avec la création de vapeur d’eau… La vapeur d’eau reste de « l’eau » dans de « l’eau ».

Donc sur cette base il est évident qu’insérer un fil métallique ou plastique dans le tube ne fera qu’accentuer « la nucléation hétérogène » en introduisant de nouvelles sources d’impuretés et donc potentiellement aggravera le phénomène. « Grand-Mère » avait donc bien tort…

Alors, que peut- faire ? En fait, à mon avis, pas grand-chose…
- Privilégier un tube de gros diamètre où pour des raisons de tension de surface, la grosse bulle aura moins tendance à se former et se coincer.
- Soigneusement nettoyer le tube avant installation et répéter de temps à autre.
- Éviter de remplir la chaudière avec de l’eau très froide où le taux de dissolution est élevé. Privilégier de l’eau à température ambiante ou même un peu réchauffée au soleil…
- Et si vraiment vous ne supportez pas la « bulle », installer une purge au haut du tube niveau.

Mais au fond le niveau n’est vraiment utile qu’au remplissage de la chaudière. En navigation et dans la majorité des cas, vous aurez bien du mal à le lire… Pour éviter de chauffer « à sec » mieux vaut se fier au chronomètre…

Merci de ces informations
Bonne journée
Alain

Tout à fait d'accords, utile au remplissage et le chrono pour la vraie autonomie sur un "petit tube", donc ce qui concerne la plupart d'entre nous.

Hello,
Intéressantes ces considérations sur les bulles. La monture de niveau représente un point froid par rapport à l'eau de chaudière et par conséquent un endroit où l'eau sera plus oxygénée favorisant l'apparition de bulles. L'utilisation d'eau bouillie (donc désaérée), déminéralisée ou distillée dans la chaudière devrait donc limiter l'apparition de ces bulles dans la monture. Je pense qu'une purge située dans le bas de la monture serait plus efficace qu'une purge située dans le haut, ceci afin de chasser d'éventuelles impuretés accumulées pendant la chauffe. A noter : au remplissage de la chaudière le niveau indiqué par la monture correspond au niveau à l'intérieur de la chaudière. Au fur et à mesure que la température de l'eau s'élève son volume augmente et le niveau monte légèrement. Quand la chaudière est montée en pression, ses parois se dilatent et le niveau redescend mais la monture indique un niveau un peu plus haut que celui qui existe réellement à cause de la condensation qui se produit dans cette monture. Ces variations de niveau sont pratiquement indécelable à notre échelle et même si les parois de la chaudière étaient transparentes on serait bien incapable de distinguer l'eau de la vapeur tellement la surface est agitée quand la chaudière débite. L'intérêt de la monture de niveau ne réside donc que lors de la phase de remplissage de la chaudière.

Bonjour,

JPA a écrit:L'intérêt de la monture de niveau ne réside donc que lors de la phase de remplissage de la chaudière.

Pourtant les utilisateurs de capteurs optiques sur le tube en verre disent que c'est efficace pour démarrer une pompe.
Je n'ai pas cette expérience, mais je rejoins JPA sur ses doutes en fonctionnement.
J'ai expérimenté un flotteur déporté avec un capteur extérieur mais ça n'a pas été très concluant.

Hello,
Les capteurs optiques sont sûrement très efficaces et la fiabilité de l'électronique n'est pas à mettre en cause. Toutefois le capteur optique va détecter le même niveau que celui que l'on peut voir à travers le verre, c'est à dire que s'il y a une bulle dans la monture ou s'il y a un effet de capillarité, la réaction du capteur sera faussée d'autant. Si l'on veut augmenter l'autonomie de la chaudière il vaut mieux opter pour une pompe alimentaire attelée à la machine. En connaissant le poids volumique de la vapeur à la pression d'utilisation, il n'est pas difficile de faire une pompe dont la cylindrée sera proportionnelle à la cylindrée de la machine pour que le poids de vapeur consommée soit identique au poids d'eau injecté dans la chaudière. Les plus pointilleux opteront pour une pompe à course variable qui permettra d'ajuster au mieux le débit de l'eau aux fuites éventuelles impossibles à évaluer.