Cette conscience des manières avec lesquelles nous utilisons les sciences au travers des différents contextes est primordiale si nous souhaitons les appréhender avec exactitude. Nous serions tenté de ne retenir que le comportement visible des sciences, alors qu’elles sont limitées, filtrées, par les contextes auxquels nous les relions mentalement à tort. Pour que notre vision des sciences et du champ des possibles ne soit biaisée, il est important d’être conscient de la notion de contextes, qui imposent des hypothèses de travail presque systématiquement particulières.
Décontextualiser
C’est être capable de démonter conceptuellement une technologie afin d’en séparer les caractéristiques contextuelles et les caractéristiques contextuellement invariantes.
Contextualiser
C’est être capable de trouver une application aux sciences fondamentales, aux éléments conceptuels invariants, dans un certain contexte. C’est le principe de la création de toute technologie.
Recontextualiser
C’est être capable de s’inspirer de l’existant pour trouver une variante ou un élément d’une technologie applicable à un autre contexte. C’est la conscience des différences d’hypothèses liées au changement de contexte qui nous permet d’effectuer des transformations pertinentes.
Conclusion
En ayant connaissance de ces mécanismes de bon sens, nous pouvons effectuer des critiques pertinentes des technologies, et à la fois être capable de les adapter dans le cas d’extrapolations. De plus, cela nous permet de ressentir l’importance des hypothèses contextuelles et de surcroit d’être conscient que la recherche d’une possibilité technologique passe aussi par la recherche du contexte qui la contiendrait.
La roue à eau à admission intérieure appartient à la famille des roues à énergie potentielle. C’est à dire que c’est le poids de l’eau et non son énergie cinétique qui est principalement utilisé dans ce cas. Nous précisons « principalement », parce que dans presque toutes les roues, l’eau n’agit jamais que par son poids ou sa vitesse, c’est toujours une combinaison de ces deux phénomènes, puisqu’il ne peut y avoir de débit sans vitesse.
Avant d’entrer dans le vif du sujet, nous tenons à préciser que nous n’avons rencontré la description d’une telle roue que dans un seul ouvrage ancien :
MANUEL DE L’OUVRIER MÉCANICIEN– HUITIÈME PARTIE – HYDRAULIQUE- ROUES-TURBINES-POMPESN°101 BIBLIOTHÈQUE DES ACTUALITÉS INDUSTRIELLES
par Georges FRANCHE
Cet ouvrage a été ré-édité par des programmes de conservation, l’original date de janvier 1903. Il est donc à priori toujours possible de se le procurer. Si, cher lecteur, vous avez connaissance d’autres documents mentionnant ce type de moteur hydraulique, nous vous serions reconnaissants de nous en informer via le formulaire de contact.
Extraits
Décontextualisation nécessaire !
Bien sûr, avant de nous attaquer à un sujet nommé, tel que celui de la roue à admission intérieure, décrite dans un ouvrage plus que centenaire, une décontextualisation s’impose. C’est à dire que nous n’allons pas prendre pour argent comptant ce qui est écrit, mais nous allons le considérer en réfléchissant avec la plus grande attention au contexte dans lequel ces mots ont été écrits. Nous devons considérer les connaissances globales de l’époque, les techniques pratiquées à l’époque, les objectifs de l’auteur mais aussi des lecteurs de l’époque, etc.
Qui était Georges Franches ?
L’auteur de l’ouvrage ci-mentionné, Georges Franches, était ingénieur mécanicien, des Arts & Métiers et de l’école Centrale des Arts et Manufactures (École Centrale de Paris) et agent technique de l’Office National de la Propriété Industrielle. Nous avons affaire à un auteur d’un niveau théorique élevé en sciences, lequel est aussi en lien avec le domaine des idées de par sa fonction à l’O.N.P.I. Il est donc probable que quelque innovation subtile en mécanique n’aurait pu lui être suffisamment distante pour qu’il n’en n’eut pas écho.
Roues et turbines avant 1900
Ce n’est « qu’en » 1824 que Jean Victor Poncelet théorise pour la première fois une innovation majeure dans le domaine des moteurs hydrauliques en inventant la roue qui porte désormais son nom. La théorisation des machines hydrauliques prenant en compte les nouvelles connaissances en physique et mathématiques venait de commencer. Arthur Morin, lui, théorisait presque en parallèle de Poncelet, les traditionnelles roues à aubes planes. Tous ces travaux précèdent de près, ceux de Claude Burdin qui installe une turbine à axe vertical en 1825.
Il faut dire que le mécanicien Bernard Forest de Bélidor (né en 1698, 90 ans avant Poncelet), qui était contemporain de la machine de Marly, aurait évoqué dans certains de ses écrits d’éventuelles aubes courbes destinées aux roues dites « en dessous » mais en n’y accordant hélas pas plus d’intérêt.
Les théorisations des anciennes machines conventionnelles (les roues) avaient démarré tardivement, en ce qu’elles étaient déjà obsolètes par les travaux de Burdin et de son élève de l’école des mines de Saint-Etienne, Benoit Fourneyron. Ce dernier déposa un brevet en 1832 sur une turbine qui porte son nom. Cela rendit à priori Burdin Jaloux, lequel était le « véritable inventeur » de la théorie appliquée de la turbine. En effet, n’est-ce pas le mathématicien suisse Leonhard Euler le véritable inventeur de la théorie même des turbines ? L’élève ayant dépassé le maître, Burdin reçut néanmoins un lot de consolation lors d’un concours en guise de reconnaissance pour ses travaux.
À l’antiquité, et qui sait, peut être même avant, les moteurs hydrauliques étaient utilisés pour les moulins. Les turbines aussi, primitives, en bois, similaires aux moulins à rodets existaient déjà au moyen age. Il n’est donc pas évident de considérer, par exemple, que Lester Allan Pelton est le véritable inventeur de la turbine à action (à énergie cinétique), bien qu’il soit l’inventeur de la version poussée à son paroxysme.
Une roue méconnue et oubliée
Tout cela nous mènerait à penser que, un type de roue constituant une amélioration des versions habituelles, apparu tardivement, à une époque où la communication n’était pas aussi rapide qu’aujourd’hui, put effectivement passer presque inaperçu. Son obsolescence immédiate n’ayant pas permis sa diffusion. Il y a peut être une forme d’ironie dans le fait que Georges Franches nous présente la roue à admission intérieure d’une manière tout à fait naturelle. Cette ironie démontrerait en réalité la connaissance scientifique de l’auteur et son approche très neutre du procédé dont il n’y a raisonnablement pas de raison de douter. Cette forme d’ironie, si elle était intentionnelle, (rien n’est moins sûr : nous ne nous permettons pas de prétendre savoir mieux que l’auteur ce qu’il pensait lui même) ressemblerait un peu à ce qui se passerait si nous n’avions que la rubrique « applications » de ce site, sans aucune explication.
Nous ne savons pas non plus quand ni par qui cette théorie de la roue à admission intérieure est apparue, si vous avez des informations à ce sujet, contactez nous.
Anecdote du rédacteur
Bien avant d’avoir connaissance de l’existence d’une description d’un tel moteur hydraulique, je trouvais dommage que les augets de la roue en dessus se soient partiellement vidés avant d’avoir atteint leur position la plus basse. Cela constitue une perte d’énergie potentielle. Notez que je parle de « l’existence d’une description » et non pas de « l’existence » tout court, parce qu’une invention n’est jamais que la découverte d’une possibilité.
Ainsi, j’avais commencé à étudier quelques concepts d’augets, remplis par leur côté, inspiré par certaines roues d’irrigation. Mais j’ai finalement eu rapidement sous les yeux l’ouvrage de Georges Franche avant de finir mes tracés. Aurais-je fini par inverser totalement l’entrée de l’eau à l’intérieur de la roue ?… En tous cas, ce qui compte, c’est que je n’ai jamais pensé, à aucun moment « une meilleure roue à augets, ça n’existe pas, sinon les grands hommes d’avant moi l’auraient déjà dessinée ».
C’était pourtant le cas, pour cette fois, avec la roue à admission intérieure. Mais n’ayant pas évoqué, dans mon esprit, une sorte d’infériorité, et de manque de confiance m’interdisant de réfléchir à une amélioration, j’aurais sans doute fini par la réinventer (ou un équivalent). Car il faut bien dire, qu’on joue dans ce cas sur une problématique de mécanique spatiale et géométrique très rudimentaire. C’est en fait un sujet relativement accessible au plus grand nombre.
Nous n’avons pas idée, que très souvent, même sur de grands sujets connus, très peu de choses ont été pensées. C’est l’histoire et le hasard qui rendent certaines idées prédominantes. Nous sommes tous capable d’innover, avec un C.A.P. , comme nous sommes tous capable d’être des plus paresseux et vaniteux avec des agrégations prestigieuses ou des diplômes de grandes écoles d’ingénieurs (inspiré de faits réels !).
Références et confiance
Nous ne remettons absolument pas en cause les talents et connaissances incontestables de l’auteur. Mais nous avons tout de même trouvé à critiquer, en partie parce que, comme ce que nous écrivons, et ce qu’écrivait Georges Franche, ce ne sont en aucun cas des vérités absolues, des paroles divines qui émaneraient du fait que nous nous positionnons comme auteur.
Les auteurs sont des êtres humains comme nous tous et le fait de publier des écrits sur quelque sujet que ce soit n’en fait pas forcément des vérités universelles. Cessez donc sans arrêt de vouloir des « sources », des « citations » ou des « références » qui ne peuvent en aucun cas être considérées comme des critères de valorisation des arguments et ne font qu’encourager notre paresse intellectuelle. Le manque de confiance en soi est trop souvent une excuse permettant de justifier sa paresse. Pensons par nous même, acquérons au besoin le savoir nécessaire pour faire nos propres analyses.
Il n’est pas interdit cependant de citer des travaux comme nous le faisons d’ailleurs nous même, mais seulement pour considérer leur contenu comme étant des hypothèses que nous faisons, ainsi que des suggestions de lectures. Il n’est en effet pas possible, pour une seule personne, de recalculer toute une thèse ou de recommencer à recueillir des montagnes d’informations sur certains sujets. Nous pouvons donc reconnaitre la valeur de certains travaux, après avoir précisément réfléchi par nous même à leur valeur. N’en déplaise à certains, l’effort intellectuel est inévitable car nécessaire.
Critique et améliorations
Que pourrions nous reprocher aux écrits de Georges Franche ? Peut être ceci :
« […]elle convient, enfin, à toutes les chutes, mais en particulier aux petits cours d’eau, en raison du porte-à-faux des couronnes sur les bras« .
Il ne nous parait pas acceptable de présenter un système technique, qui n’est presque jamais rien d’autre qu’une variante d’un concept plus général, de manière affirmative sous une autre forme qu’une proposition. Écrire ou dire par un schéma « une roue à admission intérieure (ou autre système), c’est comme ça, et ça a tel ou tel défaut », c’est beaucoup trop affirmatif et très souvent inexact.
Nous serions tenté de dire, qu’avec les matériaux de l’époque, c’eût été difficile de réaliser de grands moteurs de ce type. Mais cela ne demeure pas du tout convaincant, bien que les méthodes et matériaux composites modernes (rouleuses à commande numérique pour les augets, mécanosoudures et découpes laser diverses, etc.) rendent, de nos jours, plus facile la réalisation d’une roue à admission intérieure.
En plus de pouvoir supprimer le porte à faux évoqué par l’auteur, nous pouvons imaginer de nombreuses variantes ne changeant absolument rien au principe fondamental de la roue à admission intérieure et de ses avantages fort bien expliqués par Georges Franche. Ces variantes pourraient être utiles dans certaines configurations environnementales.
Propositions de variantes
Nous proposons quelques amélioration sous la forme de schémas synoptiques, en vue du dessus, contrairement au schéma de l’ouvrage, afin de faire apparaitre plus clairement les différentes configurations du coursier supérieur.
Proposition n°1 : arrivée d’eau sans demi-tour, avec ou sans porte à faux de la roue.
Nous précisons que George Franche évoquait le porte à faux de la couronne supportant les augets, mais sans avoir évoqué un éventuel porte à faux de la roue entière, effectivement non nécessaire, mais toujours possible si l’on souhaite abriter les paliers dans un unique bâtiment contenant le mécanisme de transmission tout en autorisant le coursier supérieur à prendre place à hauteur de l’axe. Le porte à faux de la couronne est clairement visible sur une vue du dessus, le porte à faux total de la roue peut se gérer par les paliers 1 et 2 et permet ainsi que le coursier supérieur ne soit pas gêné par l’axe de la roue. Pour autant, l’eau peut être admise en dessous ou au dessus de l’axe, moyennant un dimensionnement différent du diamètre de la roue. Ainsi, le coursier passerait en dessous ou au dessus de l’axe supporté par les paliers 2 et 3. Notez que ces dessins sont des schémas de principe et qu’il conviendrait d’apporter d’autres améliorations sur la forme du coursier, représenté trop anguleux, par exemple.
Proposition n°2 : arrivée d’eau sans demi-tour, sans porte à faux.
Dans cette configuration le porte à faux des couronnes est supprimé, du moins, il est symétrisé. L’admission sans demi tour permet, comme dans le cas précédent, de minimiser les pertes d’énergie cinétique. Dans ce cas sans porte à faux, l’axe traversant impose un dimensionnement en diamètre un peu différent afin de placer le coursier légèrement au dessus ou en dessous de l’axe. Si l’admission partielle liée à la division du coursier et du déversoir s’avère problématique (ce qui n’est pas certain dans le cas d’une roue à énergie potentielle, mais l’on cherchera tout de même à minimiser les chocs), alors les augets peuvent être cloisonnés en leur milieu ou distincts. Nous aurions ainsi deux roues en une, ce qui sous entend que nous pourrions choisir de gérer indépendamment l’alimentation des deux branches du coursier supérieur.
Proposition n°3 : arrivée d’eau avec demi-tour, sans porte à faux.
Nous pouvons dire qu’il s’agit de la version originale décrite par Georges Franche, améliorée par la suppression du porte à faux des augets.
Conclusion
Lors de la lecture d’un document, l’analyse contextuelle de celui-ci doit être systématique pour comprendre comment utiliser les informations qu’il est susceptible de fournir. Dans le cas de la roue à admission intérieure, cette analyse nous permet de comprendre globalement sa fréquente méconnaissance. De plus, nous ne devons jamais chercher à justifier notre paresse à l’analyse qui décourage la critique objective de nos lectures. Ici nous avons pu proposer des variantes éventuellement améliorées de la roue presque présentée comme « la meilleure » dans un ouvrage ancien. Nous vous serions reconnaissants de nous contacter dans le cas où vous auriez entendu parler de la roue à admission intérieure dans d’autres documents.
Le gazogène, nous l’avons déjà évoqué dans l’article sur le mimétisme technologique. Contrairement à son usage le plus répandu dans le domaine des loisirs techniques, nous proposons une version destinée au chauffage des habitations. Notez que les installations stationnaires de gazogènes sont particulièrement répandues en Allemagne et en Autriche. On les appelle en général « centrales de cogénération à biomasse ». En effet, dans ces installations, la biomasse (bois déchiqueté) est gazéifié puis injecté dans des groupes électro-générateurs dont les pertes en chaleur sont valorisées.
En revanche, notre cas ci-proposé devrait être qualifié de « chaudière à gaz de bois, à condensation ». Cette technologie cumule les avantages d’une chaudière à plaquette de bois (souvent très coûteuse) à ceux d’une chaudière à condensation pour ce qui est du rendement énergétique. De plus, la plaquette forestière est actuellement (2020) l’énergie bois la moins cher au kWh.
Avertissements
Le schéma et les explications ci-dessous ne sont jamais qu’une suggestion de conception. Elle n’intègre en aucun cas la description des organes et mesures de sécurité totalement indispensables dans une tel projet. Il y a en effet des dangers mortels tels que l’asphyxie, l’intoxication au monoxyde de carbone, les explosions, brûlures, etc. Une telle installation n’est donc absolument pas utilisable en l’état, telle que présentée dans cet article. Il ne s’agit encore une fois que d’une description sommaire de ce que serait une hypothétique installation de chauffage à gaz de bois.Un tel dispositif ne devrait en aucun cas se situer dans un local d’habitation.
Schéma
Nomenclatures explicatives
1. Gazéification
1.1 Structure principale externe du silo à plaquettes : réalisée avec un ensemble mécanosoudé de cornières en acier, elle peut ensuite être comblée de briques en béton cellulaire. Le béton cellulaire est un excellent isolant thermique résistant à la chaleur. Le tout peut ensuite être peint voire enduit.
1.2 Couvercle isolé supérieur : recouvert de laine de verre (ou de roche), il permet d’isoler le couvercle du silo. Cela permet de minimiser la condensation. Il ne faut pas oublier que le couvercle sera manipulé à chaque recharge du silo.
1.3 Couvercle du silo : il s’agit du couvercle du fut qui garantit l’étanchéité du silo.
1.4 Soupape de sécurité : accessoire de sécurité indispensable, il limite la pression dans le silo en cas de déflagration. Cette dernière pourrait survenir en fonctionnement par une intrusion d’air impromptue. Pour cette raison il est recommandé d’inter-verrouiller le couvercle 1.2. C’est à dire d’empêcher son ouverture en cours de fonctionnement comme cela se pratique sur les lave-linges, via des mécanismes spécifiques.
1.5 Poids presseur : il facilite la descente des plaquettes en réduisant la formation d’un cône vide au centre du silo.
1.6 Espace utile du silo : c’est la zone de réserve des plaquettes de bois dont le niveau baisse au fur et à mesure de la gazéification.
1.7 Isolant thermique : cet isolant est celui de partie haute du silo, soumis à des températures moindres qu’au niveau du foyer. Il peut éventuellement être de nature différente que l’isolant 1.13.
1.8 Allumeur : il permet l’inflammation des plaquettes de bois et n’entre en action que dans le cadre d’un cycle d’allumage. Il pourrait être constitué d’un système d’injection d’air chaud, ce qui est le cas dans certaines chaudières à pellets. Cependant, compte tenu de la distance importante que l’air doit parcourir dans la masse de béton réfractaire, il pourrait avoir suffisamment chuté en température pour ne plus permettre l’incandescence du bois. Un tel dispositif devrait être monté provisoirement en série avec l’air principal via un bypasse lors de la procédure d’allumage. Une autre méthode est l’injection d’un combustible liquide ou l’introduction d’une flamme de gaz. C’est plutôt à ces deux dernières options que correspond le schéma.
1.9 Arrivée d’air : il s’agit de la conduite principale d’alimentation en air du foyer du gazogène.
1.10 Foyer : c’est la zone où les plaquettes de bois sont pyrolysées.
1.11 Corps du foyer : en béton réfractaire, réalisé avec du fondu, de la chamotte, et de la vermiculite (ou de la pouzzolane), il est coulé sur des contre-formes (en polystyrène par exemple, ensuite dissoutes à l’aide d’acétone) et en emprisonnant les conduites d’arrivée d’air. La forme en diabolo est indispensable pour éviter la formation excessive de goudrons. En effet, elle contraint l’intégralité des gaz à passer par le centre chaud du foyer, favorisant ainsi le craquage.
1.12 Distributeur torique : il répartit toutes les buses d’injection d’air autour du foyer, garantissant son homogénéité et permettant ainsi la descente facile des plaquettes de bois.
1.13 Isolant thermique : devant résister aussi à des hautes températures, il est recommandé qu’il soit constitué du même béton réfractaire que la structure du foyer 1.11.
1.14 Agitateur : il permet de secouer périodiquement le plateau 1.15 afin d’éviter le colmatage .
1.15 Plateau : il retient les charbons produits par le foyer, afin de les maintenir à haute température et dans la trajectoire des gaz, car ils y jouent le rôle primordial de réducteur.
1.16 Grille de filtration : elle constitue le premier système de filtration du gaz, empêchant l’aspiration de charbons grossiers.
1.17 Structure de l’embase : elle peut être constituée d’une dalle en béton coffrée, ou d’une plaque métallique par exemple.
1.18 Couvercle isolé inférieur : muni d’un isolant thermique, il a la même fonction que le couvercle supérieur 1.2.
1.19 Couvercle du cendrier : il garantit l’étanchéité du cendrier tout en facilitant le décendrage et la maintenance.
1.20 Espace cendrier : il permet de recueillir les cendres tombées du plateau, c’est aussi depuis cet endroit qu’est aspiré le gaz produit.
1.21 Structure portante : en poutrages bois, IPN, mécanosoudure, pieds de bureaux, etc.
1.22 Conduite de transfert : elle doit impérativement être isolée thermiquement et posséder une cassure avec des raccords en té, ou un raccord en croix. Elle doit pouvoir être inspectée et nettoyée par le biais de bouchons de visite. Ces bouchons doivent être étanches mais résistants aux très hautes températures (env.600°C). De ce fait, l’étanchéité devra être effectuée par des joints métalliques, en bronze par exemple, sur des surfaces rigoureusement planes.
2. Filtration
Avants propos : la structure globale du filtre n’est pas abordée, elle est sensiblement la même que celle de la partie gazéification. Il est même possible de couler le béton réfractaire de telle sorte à ce que la partie filtration et gazéification soient comprises dans la même structure.
2.1 Récupérateur de poussières : il permet de récupérer les cendres fines centrifugées dans le cyclone 2.2 ainsi que les éventuels condensats. Les condensats doivent être minimes à cet endroit car l’isolation thermique doit maintenir les gaz à la température la plus élevée jusqu’à leur sortie de la filtration.
2.2 Cyclone : il permet de centrifuger les particules les plus lourdes qui tombent ensuite dans le récupérateur 2.1.
2.3 Grille : elle retient les éléments filtrants en laissant passer le gaz.
2.4 Charbon : premier élément filtrant, le charbon de bois bon marché se remplace à moindres frais.
2.5 Second média : le second et le troisième média de filtration peuvent être constitués de matières minérales comme la pouzzolane, la zéolithe ou l’argile sous forme de billes. Bon marchés et résistants aux très hautes températures, ils assurent la propreté des échangeurs de la partie refroidissement.
2.6 Troisième média : le troisième média de filtration est optionnel, de manière logique il doit toujours être plus fin que le précédent, ce peut être de la zéolithe si le média précédent était constitué de pouzzolane, par exemple.
2.7 Couvercle du filtre : très étanche, il doit aussi résister à des températures de l’ordre de plusieurs centaines de degrés Celsius. Un joint métallique est dans ce cas aussi de mise.
2.8 Couvercle isolé : recouvert de laine de verre (ou de roche), il permet d’isoler le couvercle du filtre 2.7.
2.9 Conduite de descente : elle permet de déplacer la sortie des gaz vers le bas, principalement pour les besoins de disposition de la partie refroidissement.
3. Refroidissement
3.1 Échangeur air/gaz : l’objectif principal de cet échangeur est de maximiser la température d’entrée de l’air dans le gazogène, réduisant à priori la formation de goudrons. La température du gaz produit s’en trouve néanmoins abaissée.
3.2Échangeur eau/gaz : l’objectif de cet échangeur est de refroidir efficacement le gaz. L’eau qui circule dans cet échangeur est prélevée sur le retour du circuit hydraulique du chauffage central. En règle générale, le gaz ne pourra jamais descendre en dessous de 50°C à la sortie de cet échangeur, c’est une température usuelle de retour d’un circuit de chauffage standard.
3.3Échangeur air/gaz : comme l’air ambiant est normalement inférieur à la température du gaz en sortie de l’échangeur 3.2, on refroidit encore le gaz. Cependant, dans un hypothétique cas idéal d’un échange efficace à 100% (et de caractéristiques identiques de l’air et du gaz de bois), la température du gaz restera toujours supérieure à celle de l’air, puisque le débit de gaz est forcément plus élevé que le débit d’air.
3.4Échangeur air/gaz : cet échangeur final n’évacue pas de calories du système global, il permet surtout le réglage de la différence de température entre l’air envoyé au brûleur et le gaz. Ceci est important car le mélange air/gaz dans le brûleur se fait de manière optimale à une valeur de différence précise de température. Il conviendra de la trouver au moment du réglage du brûleur.
3.5Vanne motorisée : cette vanne motorisée ne s’utilise pas en régulation mais en tout ou rien, elle ferme l’arrivée d’air pour arrêter le gazogène et l’ouvre au moment de la procédure de démarrage.
3.6 Filtre à air : il protège la canalisation d’arrivée d’air de l’encrassement.
3.7 Filtre à air : il protège les canalisations et le brûleur de l’intrusion de poussières. Il convient de l’adapter au débit d’air élevé demandé par le brûleur.
3.8 Récupérateur de condensat : il récupère les condensats générés dans l’échangeur 3.1 mais aussi ceux éventuellement générés par la conduite de descente 2.9, il doit être impérativement étanche.
3.9 Récupérateur de condensat : il récupère les condensats générés dans les échangeurs 3.2 et 3.3, il doit être impérativement étanche. Les récupérateurs de condensats 3.8 et 3.9 ne peuvent en aucun cas être communs.
4. Conditionnement et exploitation
4.1 Mitigeur d’air : il permet de régler la différence de température entre le gaz et l’air, ce qui permet d’optimiser le fonctionnement du brûleur.
4.2 Filtre final : constitué d’un vide cendre dont l’étanchéité parfaite a impérativement été vérifiée, c’est le dernier filtre avant le brûleur. Ce vide cendre à usage détourné récupère aussi les éventuels condensats résiduels.
4.3 Turbine air : elle fournit le brûleur en air de combustion et l’excès est utilisé en tirage induit dans le conduit de fumées 4.15. Il convient donc de s’assurer que son débit est suffisant à satisfaire les deux besoins. Si la turbine est surdimensionnée, il se peut que le tirage induit génère un débit supplémentaire non désiré au niveau du brûleur. Une vanne de restriction générale peut alors être ajoutée. Le rendement du tirage induit est forcément moindre que l’injection direct d’air dans le brûleur. C’est ce qui permet d’effectuer un réglage avec une telle disposition.
4.4 Turbine gaz : c’est la turbine qui aspire le gaz au travers de l’ensemble du système. Cette dernière doit être absolument étanche et donc de construction qualitative. Une turbine du même type que celles utilisées dans les cabinets dentaires peut convenir.
4.5 Clapet anti retour : par mesure de sécurité, en cas de déflagration, de retour de gaz, ou de panne de moteur de la turbine 4.3, il protège cette dernière ainsi que le circuit d’air.
4.6 Clapet anti retour : il assure la même fonction que le clapet anti retour 4.5 du circuit d’air et évite surtout un retour de gaz de la réserve 4.9.
4.7 Vanne motorisée : elle permet d’orienter le gaz vers le brûleur ou vers le torchère de démarrage 4.9. Elle s’utilise en tout ou rien.
4.8 Clapet anti retour : il évite un retour de flamme du torchère 4.8, il doit être complété par une grille anti retour.
4.9 Torchère de démarrage : il reçoit les gaz produits pendant la phase de démarrage et intègre une veilleuse qui tente continuellement d’allumer les gaz. Un système de détection de flamme (thermocouple ou optique) signale ensuite à la partie commande la présence de la flamme. Le cycle de démarrage du brûleur pourra alors commencer.
4.10 Réservoir de pression : il permet de stocker une légère quantité de gaz en amont du brûleur, ce qui permet d’alimenter pendant de courts instants le régulateur de pression 4.11.
4.11 Régulateur de pression : il permet, avec l’aide de la réserve 4.10, d’effacer temporairement une baisse de débit de gaz. En effet, l’évolution du foyer dans le gazogène conserve toujours un côté aléatoire propre au procédé. Il peut par exemple être constitué d’un soufflet de suspension de camion, qui capte la pression de sortie vers le brûleur puis agit sur une vanne sphérique.
4.12 Répartiteur : il permet de répartir le flux d’air entre le brûleur (fraction destinée à la combustion) et l’extracteur de tirage induit 4.16.
4.13 Brûleur : le brûleur mélange l’air et le gaz dans des conditions optimales, c’est un sujet à part entière. Un brûleur à gaz de bois doit être structuré très différemment d’un brûleur à gaz naturel ou à propane, le gaz de bois étant de nature très différente et contenant notamment du diazote.
4.14 Chaudière : c’est une chaudière pouvant recevoir un brûleur à air soufflé. Il peut donc aussi bien s’agir d’une chaudière à gaz que d’une une chaudière à fioul.
4.15 Échangeur : c’est l’échangeur qui permet de transformer la chaudière en version condensation.
4.16 Conduit d’extraction : il permet d’extraire les fumées refroidies, comme dans toutes chaudière à condensation, par l’intermédiaire d’une extraction forcée. Dans ce cas, il s’agit d’une extraction par tirage induit via la turbine 4.3.
Conclusion
Nous pourrions prendre peur en voyant la complexité apparente du schéma d’une telle installation. Mais en réalité, c’est une fois de plus la recontextualisation de certains composants qui permettrait de la réaliser relativement simplement. Comme nous l’avons mentionné avant, une telle installation comporte des risques. Il serait nécessaire de traiter aussi de la manière avec laquelle la recontextualisation d’autres composants gèrerait l’aspect sécurité. En effet, il existe des microcontrôleurs et capteurs accessibles aux particuliers. Il devient rapidement possible de se mettre en sécurité par la redondance des systèmes de détection des fuites de gaz par exemple. Comme on le pratique dans l’industrie, plusieurs contrôleurs devraient effectuer les mêmes tâches de mesure simultanément. C’est la redondance qui permettrait, dans un contexte de loisirs techniques, de gérer correctement l’aspect sécurité (lié à la détection). Il conviendrait de continuer à utiliser cette philosophie aussi dans l’aspect commande du système. Dans ce cas, les bonnes pratiques de programmation rigoureuses, n’étant que conceptuelles, ne rencontrent aucunes barrières à leur application dans le cadre d’une réalisation non industrielle. Nous n’avons pas présenté de suggestion de conception d’un brûleur adapté au gaz de bois, ce que nous ferons peut être dans la cadre d’un autre article.
Dans le cadre d’un stockage d’énergie à petite échelle, il peut être intéressant d’utiliser l’air comprimé. Les ingénieurs et autres techniciens crieront au scandale en insistant sur le mauvais rendement de cette technologie. Encore une fois, il convient de comprendre qu’il existe des contextes dans lesquels le système ci-proposé peut convenir. Par ailleurs nous préconisons l’utilisation de l’énergie thermique générée par la compression de l’air, pour préchauffer l’eau chaude sanitaire ou contribuer au chauffage d’une habitation.
Le contexte approprié pourrait être, entre autres, celui d’un surplus d’énergie produit par une installation solaire ou encore celui d’une petite turbine hydraulique ayant un fonctionnement continu. L’air comprimé peut notamment servir à alimenter des outils pneumatiques.
Schéma
Nomenclature explicative
1. Admission d’air : l’arrivée d’air doit au moins être filtrée, mais nous ne pouvons que recommander un traitement de l’air avancé comme nous le suggérons dans l’article sur le sécheur d’air. Nous recommandons cependant l’ajout d’un lubrificateur à ce système. En effet, le vérin 9 utilisé n’est pas initialement prévu pour être un compresseur et doit être lubrifié. L’huile serait ensuite récupérée en fond de cuve ou dans un décanteur dédié se situant entre la sortie 14 et la cuve. Pour ne pas construire inutilement plusieurs sécheurs d’air, nous recommandons de créer un bypass entre le sécheur d’air du compresseur alimentant l’entrée 11 et le compresseur lent. Pour désactiver le compresseur lent lors de l’utilisation du compresseur standard, l’ouverture de la vanne 7 est nécessaire ainsi qu’une mise à l’air libre de l’admission via un filtre. Ces options ne sont pas représentées sur le schéma.
2. Clapet anti-retour : il permet l’admission de l’air dans la chambre du vérin contenant la tige. On y admet de l’air afin de refroidir l’alésage de la tige et le corps du vérin. Cet air est ensuite réinjecté dans l’autre chambre, celle qui remplit la fonction de compression finale. Ainsi nous forçons les calories à retourner tant que possible dans l’air refoulé.
3. Clapet anti-retour : il permet le refoulement de l’air de refroidissement de la tige dans la chambre utile.
4. Clapet anti-retour : il permet l’admission de l’air dans la chambre utile.
5. Vérin/pompe/compresseur : vérin pneumatique ou équivalent.
6. Transmission : il s’agit de la source d’énergie mécanique primaire utilisée pour comprimer l’air. Il peut s’agir d’énergie éolienne, hydraulique, ou issue d’un moteur Stirling. Libre place à l’imagination : tout dépend du contexte et des objectifs.
7. Vanne: elle permet de « débrayer » pneumatiquement le système. S’il s’agit d’une électrovanne, cela peut s’inscrire dans le cadre d’une gestion automatisée. Nous conseillons tant que possible, lorsqu’il s’agit de systèmes de traitement d’énergies, d’utiliser des électrovannes bistables capables de se passer de l’alimentation permanente d’une bobine électrique, ceci afin d’augmenter la durabilité du système ainsi que sa consommation d’énergie.
8. Clapet anti-retour : refoulement du compresseur lent .
9. Échangeur thermique : il permet la récupération de la chaleur perdue lors de la compression de l’air. Elle peut, par exemple, être utilisée pour préchauffer de l’eau chaude sanitaire.
10. Clapet anti-retour: c’est le clapet de refoulement du compresseur alimentant l’entrée 11.
11. Arrivée pilotée : il s’agit du raccordement du refoulement d’un compresseur standard d’atelier par exemple .
12. Perte de charge : semblable à un détendeur, elle permet, lorsque l’on priorise la production de chaleur, d’obtenir une pression quasiment constante au refoulement, dépendant peu de l’état de la réserve.
13. Vanne : elle permet de bypasser la perte de charge, laissant ainsi le choix entre priorisation de la production de chaleur ou d’air comprimé. Encore une fois, il peut s’agir d’une électrovanne pilotée par une intelligence de commande.
14. Raccordement au réservoir d’air comprimé.
15. Limiteur de pression : cette soupape de sécurité est un accessoire obligatoire.
Au sujet de l’éternel et très fréquemment traité sujet de la filtration de l’eau de pluie, nous proposons une structure issue de quelques raisonnements particuliers. Nous tenterons d’éviter le colmatage du filtre. Ce n’est pas forcément évident tant les eaux qui ruissellent sur les toitures se chargent en feuilles mortes, mousses et autres lichens, générant des masses gélatineuses. Nous utiliserons un procédé combinant la décantation et la centrifugation associé à un filtre vertical où la pression de l’eau aurait moins tendance à encastrer les particules dans le filtre lui même. Le système que nous proposons comporte toutefois un inconvénient par rapport aux simples paniers filtrants par exemple : de l’eau y reste en tout temps, ce qui est imputable à la technique de la décantation. En effet, dans un panier filtrant l’eau s’écoule verticalement en le traversant de part en part, lorsqu’il n’y a plus de débit le filtre a tendance à sécher. Une présence permanente d’eau peut provoquer une infusion des particules sur le long terme. Il est possible d’élaborer un système de vidange automatique du fond de décanteur par l’utilisation de certains concepts intervenant dans les sources d’eau intermittentes. Nous pourrions détecter le débit entrant avec un système de réservoir fuyard notamment. Des solutions électroniques sont aussi possibles. Le système décrit ci-dessous n’intègre pas ces options.
Schéma
Nomenclature explicative
1. Arrivée d’eau : arrivée d’eau de pluie depuis les gouttières.
2. Collecteur : il permet de regrouper les différentes gouttières.
3. Trop-plein : sa hauteur doit être en adéquation avec la hauteur maximale de remplissage admissible dans le fut 8.
4. Conduite : cette conduite peut être soit souple soit rigide mais d’un diamètre suffisant pour le passage des impuretés. S’il s’agit d’une conduite rigide alors il faudra prévoir des tampons de visite et de nettoyage pour chaque portion droite. Si elle est souple, l’idéal et d’utiliser des raccords rapides (pompier, à came, vissé, etc.) afin d’en faciliter le nettoyage.
5. Arrivée non filtrée : l’arrivée d’eau dans le fut 8 doit se faire tangentiellement à la paroi de ce dernier afin de centrifuger les particules. Cela a pour conséquence d’éloigner les particules lourdes du filtre 6 qui tombent directement sur le couvercle 9.
6. Filtre : le filtre lui même peut être constitué d’intissé (tel que celui utilisé en maraichage). Son support peut être un tuyau en P.V.C. perforé, en inox perforé, ou un grillage cylindrique. La mise en place du média filtrant sur un tube peut être réalisée par des colliers de serrage. Il est recommandé de coudre ou de souder l’intissé de telle sorte à ce qu’il constitue une manche.
7. Canalisations structurelles : ces canalisations peuvent être « en croix » au nombre de 4. Elles supportent le support du filtre 6 et traversent le fut 8 via l’usage de passe-cloisons.
8. Fut : il s’agit d’un fut à ouverture totale, placé à l’envers, le support mécanique de l’ensemble n’est pas représenté.
9. Couvercle : le fut étant placé à l’envers, le nettoyage est simplifié par le démontage total du couvercle.
10. Vanne ou électrovanne de vidange : elle permet de vidanger le fut de la hauteur d’eau restante entre le fond et le début de la zone de filtration. Cela permet d’éviter l’infusion des particules dans un volume d’eau stagnante.
11. Sortie d’eau pré-filtrée : sortie de l’eau pré-filtrée par le dispositif vers les filtres suivants et les réservoirs.
On sait depuis longtemps que le fait de d’injecter des gaz d’échappement dans l’eau, par barbotage, permet de piéger les particules de suies. C’est ce procédé de barbotage qui est utilisé dans le principe du moteur Pantone, au sujet duquel nous sommes sceptiques.
Il est toutefois possible que l’adjonction de vapeur d’eau de barbotage permette une recirculation des gaz d’échappement à la manière des vannes E.G.R. mais à priori sans encrassement des conduites et du moteur, ce qui reste à démontrer. Si vous avez une expérience du procédé « Pantone » sur moteur Diesel, contactez nous, car nous sommes curieux de savoir si l’eau de barbotage se noircit ou si l’encrassement des conduites est effectivement évité sur le long terme. Si l’on considère qu’il ne se produit, dans un réacteur Pantone, aucune réaction particulière, il ne diffèrera d’un système E.G.R. conventionnel que par l’adjonction de vapeur d’eau dans les gaz recyclés.
Dans tous les cas, si l’eau de barbotage noircit, c’est qu’elle piège bel et bien le carbone des suies et supprime la pollution directe à l’échappement. Ce procédé reste intéressant surtout dans le cas d’une installation stationnaire, la suie récupérée dans l’eau serait à recycler ultérieurement.
Dans le système que nous proposons, nous faisons surtout barboter l’intégralité des gaz d’échappement dans un carburant huileux afin de réutiliser le carbone ainsi piégé.
Schéma
Nomenclature explicative
1. Moteur Diesel à injection conventionnelle : l’injection conventionnelle est de mise compte tenu de l’utilisation de l’huile végétale comme carburant. Il peut par exemple s’agir d’un moteur de compresseur, de groupe thermodynamique (frigorifique, pompe à chaleur, demie pompe à chaleur) ou de groupe électro-générateur.
2. Pot d’échappement : sortie d’échappement détournée du moteur.
3. Échangeur thermique : ce premier échangeur est celui de type Pantone re-réchauffant la vapeur d’eau obtenue par bullage dans le barboteur 13.
4. Échangeur thermique : ce second échangeur thermique est celui qui permet l’évaporation de l’eau dans le barboteur 13.
5. Échangeur thermique : ce dernier échangeur thermique est destiné à la récupération de la chaleur résiduelle pour tout autre usage tel que le chauffage des habitations.
6. Barboteur réservoir d’huile : il s’agit du réservoir principal de carburant (huile végétale) dans lequel passent les gaz d’échappement. En barbotant dans l’huile, les suies sont piégées et le carbone ainsi dissout peut être réutilisé dans le moteur. Le barbotage génère de la mousse et il convient d’ajouter plusieurs grilles dans le réservoir afin de l’arrêter. La hauteur même du réservoir doit être telle que la mousse n’atteigne pas facilement la sortie. La conception doit être ajustée expérimentalement.
7. Réservoir de tranquillisation : le rôle de ce réservoir est de tranquilliser le carburant afin d’en ôter les bulles de gaz résiduelles qui pourraient entraver le bon fonctionnement de l’injection. C’est depuis ce réservoir qu’est prélevé le carburant qui sera envoyé au moteur.
8. Jauge de niveau d’huile combustible : cette jauge permet simplement de visualiser le niveau de carburant.
9. Déshuileur : il permet d’empêcher l’emport de gouttelettes d’huile par les gaz d’échappement.
10. Vanne trois voies : elle permet d’ajuster la quantité de gaz d’échappement recyclés ou envoyés dans le système Pantone (le système Pantone peut être considéré comme étant l’ensemble barboteur 13 + échangeur 3) .
11.Barboteur eau : c’est le barboteur qui filtre les gaz d’échappement rejetés à l’extérieur. Ici, il est équipé d’un flotteur à niveau constant afin de ne pas avoir à se soucier du réapprovisionnement en eau.
12.Échappement définitif : pot d’échappement évacuant les gaz à l’extérieur du bâtiment.
13.Barboteur eau : il s’agit du barboteur « Pantone » emportant de la vapeur d’eau grâce au réchauffage des gaz d’échappement par l’échangeur 4.
14.Mélangeur : c’est une vanne trois voies permettant de gérer le mélange air/gaz recyclés.
15.Filtre à air : filtre à air du moteur Diesel.
16.Filtre à huile : pré-filtre à carburant.
17.Filtre à huiledécanteur : filtre de type décanteur grossier filtrant le carburant transitant entre le réservoir barboteur 6 et le réservoir de tranquillisation 7.
18.Récupérateur de condensats : ce système récupère les condensats issus du refroidissement des gaz d’échappement.
19.Jauge de niveau de condensats : cette jauge permet simplement de visualiser le niveau de condensats.
Quelques détails.
Tous les réservoirs doivent être équipés de vannes de purge, représentées sur le schéma mais non repérées. Il convient, lors de la réalisation d’un tel dispositif, de veiller à ce que les différents échangeurs soient tous situés au dessus du récupérateur de condensats 18, afin que ces derniers s’écoulent correctement dans la bonne direction.
Dans l’article sur le tout ou rien, nous avions vu qu’il existait différentes méthodes pour tenter de restaurer les batteries au plomb. Nous proposons, ne faisant ainsi pas de « tout ou rien », une méthodologie qui utilise, sans démontage avancé de la batterie, simultanément :
La désulfatation électronique qui envoie des impulsions à la fréquence de résonance du sulfate de plomb supposées aider plus efficacement qu’une recharge normale, au retour du soufre dans la solution d’électrolyte sous forme ionique.
La désulfatation chimique qui utilise un détergent pour retirer le sulfate de plomb des électrodes.
La désulfatation mécanique qui par des remous de jets d’eau sous pression lavent les électrodes en retirant les agglomérats de sulfate de plomb. Notez que dans certains pays, les batteries au plomb sont réparées par démontage complet et brossage manuel ou remplacement des électrodes. Cela pose des questions d’hygiène et de sécurité liées à la manipulation du plomb.
Veuillez noter que, la sulfatation des électrodes fait partie du fonctionnement normal d’une batterie acide-plomb. C’est lorsque la présence de sulfate de plomb sur les électrodes est trop importante que la résistance interne de la batterie ne permet plus la circulation d’un courant susceptible de relancer le processus de charge (réduction sur la cathode, oxydation sur l’anode).
Un élément de batterie démonté. A gauche, les plaques de bioxyde de plomb sulfatées, le sulfate de plomb est le précipité blanc, bien visible, il peut se retirer par brossage manuel. Au milieu les plaques de plomb légèrement délitées au niveau de leur connexion, mais réutilisables. A droite, les entretoises en matériau souple qui, repliées, recouvraient les plaques de bioxyde de plomb. Ces intercalaires imperméables aux liquides soudés sur trois de leurs côtés constituent un cauchemar pour la restauration, car elles empêchent la solution d’EDTA d’atteindre le sulfate de plomb facilement.
Ainsi la batterie ne fonctionne plus. Vous conclurez donc que, non seulement il ne faut jamais ajouter d’acide dans une batterie sulfatée, ce qui aurait pour conséquence de la saturer davantage en soufre, et que la première chose à tenter pour réparer une batterie n’est autre qu’une charge prolongée. La charge est en elle même le premier procédé de désulfatation.
Le procédé et son matériel associé
Schéma
Poste n°1 : La toute première action à tenter pour réparer une batterie est une charge prolongée. Avant de tenter une recharge, il faut s’assurer que le niveau d’eau dans les compartiments est suffisant. Si la batterie n’est pas munie de bouchons dévissables, il faudra desceller le ou les couvercle(s) afin d’accéder aux compartiments. Après avoir fait l’appoint avec de l’eau distillée exclusivement, une première tentative de charge longue est possible (une journée par exemple). Certaines batteries hors d’usage ont une résistance interne tellement élevée qu’elle ne permet même pas le démarrage du processus de recharge. Dans ce cas, une autre tentative est recommandée avant de poursuivre le processus. En ajoutant une solution de sulfate de magnésium heptahydraté (quantités à étudier) dans les compartiments, puis en secouant la batterie, la résistance interne peut diminuer suffisamment de telle sorte qu’un début de recharge est possible. Dans ce cas, il faut effectivement réaliser la tentative de recharge longue avant de poursuivre le processus. Pour les batterie totalement sulfatée, ce procédé reste malheureusement sans effets.
Poste n°2 : Ce poste est physiquement constitué d’un bac de rétention pour futs industriels, résistant à l’acide sulfurique. Il permet de retourner directement les batteries en provenance du poste 1 (avec succès ou échec de la recharge longue) pour la vidanger. S’il est assez grand il pourra recueillir l’acide de plusieurs batteries. Il convient ensuite de récupérer cette solution puis de la filtrer à 20 microns (à l’aide d’un filtre en nylon). Elle sera réutilisée au poste 5 en corrigeant son taux d’acidité.
Poste n°3 : A ce poste, les compartiments des batteries vides en provenance du poste 2 sont remplies avec une solution d’E.D.T.A. tétrasodique (à ne pas confondre avec l’E.D.T.A.). Il va se produire une réaction générant de la mousse, il convient de laisser la solution jusqu’à l’arrêt de l’effervescence. Le sulfate de plomb est dissout par le détergent. Vous remarquerez qu’en cas de sulfatation très prononcée, la dissolution du sulfate de plomb peut désagréger les électrodes et la batterie serait alors définitivement hors d’usage à moins de la reconstruire par démontage, ce qui n’est pas l’objet du procédé proposé. Ce poste n’est pas qu’un support avec un bac de rétention, il comporte aussi des injecteurs de nettoyage par remous. Lorsque deux batteries ou plus sont remplies de détergent, deux autres dont la réaction s’est arrêtée peuvent être lavées mécaniquement.
Schéma du poste n°3
1. Pompe (pompe de lave-vaisselle par exemple, résistante à l'acide)
2. Rampes d'injecteurs
3. Supports des batteries
4. Bac en plastique
5. Bac de rétention
6. Passe-cloison en plastique (résistant à l'acide sulfurique)
7. Bac de décantation et de séparation des résidus par centrifugation
8. Filtre (résistant à l'acide)
Poste n°4 : Ce poste est presque le même que le poste 3, si ce n’est que le circuit de pompage est ouvert et que le rinçage se fait en temps limité. Il est peut être possible d’utiliser de l’eau de pluie scrupuleusement filtrée pour remplacer l’eau distillée relativement coûteuse.
Poste n°5 : Ici, les batteries sont remplies de nouveau avec l’électrolyte filtrée récupérée au poste 2. Il est recommandé d’utiliser une solution d’acide au degré inférieur à celui recommandé. Ce degré se déduit de la densité, mesurable avec un pèse acide (l’eau a une densité de 1kg/l). En effet, si du sulfate de plomb encombre encore les électrodes, le soufre qui le compose migrera de nouveau sous forme ionique dans l’électrolyte, ce n’est qu’après avoir rechargé une première fois la batterie que la densité pourra être corrigée (batterie chargée) pour atteindre environ 1.25 kg/l, après l’avoir secouée. Il faut également veiller à ce que le niveau d’électrolyte soit à son niveau normal. Si la densité est anormalement élevée après recharge, c’est sans doute que la batterie était encore partiellement sulfatée et que la recharge a retourné du soufre dans l’électrolyte. Dans ce cas, il faut retirer une partie de l’acide, corriger le niveau à l’eau distillée et poursuivre la charge. Il convient de réitérer cette opération tant que le phénomène est perceptible. Lorsqu’il n’y a plus d’évolution, vous pourrez corriger définitivement, batterie chargée, la quantité d’acide.
Conclusion
Si malgré ce processus une batterie refuse de se recharger, ne serait-ce qu’un peu, vous pouvez la considérer comme irrécupérable au regard des capacités de ce système. Si toutefois la batterie semble commencer à se désulfater, que du courant accepte d’y entrer avec une tension supérieure à 10.8v, alors vous pourrez tenter de réitérer l’opération du poste 1 seule, qui peut suffire, ou bien l’intégralité du procédé.
Quel enfer de ne pas réussir facilement le démarrage à froid d’un poêle à bois ou d’une chaudière ! De la fumée peut se répandre en dehors de l’appareil ce qui n’est pas très commode. Certaines chaudières à flamme inversée possèdent des extracteurs, sortes de ventilateurs dans lesquels passent les fumées. Dans ce cas une aspiration forcée empêche la fumée de sortir de l’appareil lors de sa mise en route. La turbine spéciale doit alors résister à la température des fumées. Il y a une solution possible qui ne requiert pas l’utilisation d’une turbine spéciale résistante à la chaleur et qui peut s’adapter à n’importe quel poêle, chaudière ou cheminée. C’est ce que nous proposons de développer dans cet article.
Nous proposons une solution originale : en injectant de l’air dans un tube coaxial situé dans le conduit de cheminée, nous créons ce que l’on appelle un tirage induit. Il est évident que l’air froid provoque la condensation, mais ce système ne doit servir qu’à l’allumage. Cet air injecté par une turbine -qui peut n’être qu’un simple gonfleur de matelas- génère une dépression induite dans le conduit de fumée. Le coût de la turbine est très réduit (environ 15€), elle peut être de technologie variable. Si un gonfleur de matelas convient, une turbine de forge peut aussi faire l’affaire (plus solide mais plus coûteuse). Il peut être particulièrement pertinent d’implanter ce dispositif au plus haut du conduit de cheminée. Ainsi, nous évitons le problème du refroidissement du conduit, et accélérons davantage la montée en température de ce dernier lors du démarrage du poêle.
Schéma
Nomenclature explicative
1. Appareil de chauffage : chaudière ou poêle à bois dont on souhaite faciliter le démarrage.
2. Conduits de fumée.
3. Injecteur d’air : concentrique au conduit de fumée et orienté, bien évidemment, vers la sortie des fumées, il permet d’injecter le flux d’air qui génère le tirage induit.
4. Évacuateur de condensat : habituellement situé dans l’axe du conduit, il convient d’en recréer un autre, désaxé, la place centrale étant occupée par l’injecteur 3.
5. Tuyau d’injection horizontal : il doit être suffisamment long afin d’éviter que la conduction thermique n’augmente excessivement sa température au niveau du manchon 7 en risquant d’endommager ce dernier. Plus La longueur L est importante, plus la convection a tendance à refroidir le tuyau.
6. Vanne de visite et de curage : elle permet d’inspecter et nettoyer l’injecteur 3.
7. Manchon en P.T.F.E. : ce manchon en plastique résistant à la chaleur permet d’isoler thermiquement la turbine du tuyau 5. C’est d’autant plus nécessaire qu’il s’agit d’un gonfleur de matelas par exemple.
8. Vanne : à l’arrêt de la turbine 9, elle permet de limiter le passage naturel d’air lorsque le poêle ou la chaudière est en fonctionnement normal et réduire ainsi le refroidissement des fumées.
9. Turbine : constituée d’une pompe de matelas pneumatique, d’une turbine de forge etc. elle génère le flux d’air nécessaire au tirage induit.
Nous laissons sans arrêt faire les dérives intellectuelles à coup d’éthiquement et de politiquement correct. Nous nous disons « laissons les gens s’intéresser à ce qu’ils veulent » quand bien même il s’agirait de futilités telle que la télé réalité ou le sport, celui pratiqué devant la télé, pas celui destiné à entretenir sa forme physique.
En effet, ce sont les incessantes, sournoises et insidieuses propagandes médiatiques, à coup de manipulation dialectiques sophisticiennes, qui ont préparées le terrain, afin que les gens se complaisent dans la médiocrité, acceptant ainsi de se nourrir de futilité et de mensonge.
La doctrine de la liberté à tout prix
Les « nouvelles », générations, plus si nouvelles que ça, qui « éduquent » déjà les suivantes, sont contaminées par ce monde post 1968 où l’on se persuade d’une réalité plus belle mais fausse, dans le déni permanent d’exactitude. Cette mode est embellie par l’illusion de liberté absolue où nous nous disons que nous pouvons toujours penser ce que nous désirons et que nous pouvons toujours décider de ce que nous sommes.
Cela a pour conséquence notre incapacité à prédire quoi que ce soit par des raisonnements, puisque les hypothèses de départ sont tronquées ou les coefficients de pondération des liens de cause à effet totalement modifiés.
Les sciences molles au secours du déni
Le rejet des approches phénoménologiques contribuent à l’invention d’une réalité où les lois de la logique (technologies, sciences physiques, etc.) auraient un équivalent dans les domaines de la psychologie, sociologie, politique, etc. Attention, suite à une remarque d’un lecteur il est utile re-préciser : ce sont les lois de la logiques qui auraient un équivalent dans certaines disciplines. Cela permet à de nombreuses personnes auto persuadées, d’avoir leur bac +5 ou +8 dans une illusion totale d’utilité et de prestige. Ces pseudos intellectuels ont dû utiliser la sophistique tout au long de leurs études et continueront de la propager après, tout en se gargarisant de raisonnements surréalistes.
Le simple fait de qualifier ces pseudo méthodologies comme sciences “non dures” est un aveux terrible de leurs incohérences intrinsèques. En effet, cela sous entend qu’il est possible de les modeler à l’infini, comme la réalité dans l’esprit de ceux qui les pratiquent. Dans un tel cas, plus aucune prédiction (au sens scientifique et non prophétique) n’est possible. Même les meilleurs logiciens peuvent tomber dans les pièges médiatiques émotionnels.
Il est d’autant plus consternant de voir que cette illusion peut aussi toucher certains enseignants des domaines scientifiques, devenus eux aussi persuadés de l’existence d’un sérieux dans le fait d’aborder certaines disciplines avec de fausses méthodologies pseudos-scientifiques « psychosociolittéraires ». De ce fait, eux aussi, pour porter des avis dans des domaines tels que la psychologie ou la sociologie, pensent nécessaire de « passer en mode sciences molles ». Notez que personne ne dit ouvertement ni ne prononce oralement « nous devons passer en mode sciences molles pour traiter ce sujet ». Non, cela se fait inconsciemment par réflexe et se remarque, entre autre, par l’utilisation d’expressions toutes faites, prêtes à l’emploi, émotionnelles et donc sophisticiennes. Nous pouvons prendre le contre exemple de Blaise Pascal, qui pratiquait la philosophie avec des approches scientifiques, observationnelles et logiques. Il était aussi scientifique au sens commun. Si la philosophie est définie à la manière de Pascal, alors il est difficile d’y trouver un aspect négatif et inutile, puisque cela ne ferait que désigner l’application de la logique à un autre domaine que les mathématiques et la physique notamment.
Conclusion
Dans tous les cas, nous sommes prisonniers des lois de la physique et de la logique causale de l’univers dans lequel nous vivons et duquel nous somme constitué. Démarrer du réel pour créer des analyses véritablement prédictives est la première étape logique à toute résolution de problème. Un véritable défi dans un monde où précisément, beaucoup choisissent de croire la réalité qui correspond à leur idéologie (gauchisme, wokisme, etc.) plutôt que de choisir des idéologies basées sur la réalité.
Vous êtes vous déjà demandé ce que vous pourriez faire en cas d’incendie dans votre maison ? Si vous avez un extincteur, vous pouvez tenter de l’utiliser avant l’arrivée des pompier. Pour un incendie bien amorcé, un petit extincteur sera utilisé en vain.
Nous proposons d’utiliser la recontextualisation et les loisirs techniques pour gérer un système de lance à incendie très technique propulsant de la mousse de CO2. C’est un bon exemple de la fabrication d’un appareillage très efficace à relativement « haute technicité » dont l’accessibilité au particulier est le résultat de la recontextualisation.
Schéma
Nomenclature explicative
Jauge 1 : elle permet de surveiller le niveau d’eau dans le réservoir 2.
Réservoir pressurisé 2 : il contient l’eau et l’air comprimé, il est constitué d’un ou plusieurs ballons d’eau chaude sanitaire dont l’usage est détourné. Il peut donc être un appareil recyclé dont les résistances électriques (ne nous intéressant plus dans ce cas) sont fichues. Il convient toutefois d’utiliser un ballon d’une région où l’eau est peu calcaire, et dont l’état général est bon.
Vanne d’air 3 : cette vanne permet de purger le dispositif pour les maintenances éventuelles. Il est possible d’automatiser le maintien de la pression d’air via un port auxiliaire.
Vanne d’eau 4 : elle permet la vidange pour la maintenance et le remplissage d’eau du réservoir 2.
Pressostat 5 : il permet de surveiller la pression d’air dans le réservoir 2, en générant soit une alerte, soit une consigne de remise en pression. L’information qu’il génère peut être utilisée dans un système de sécurité permettant d’informer d’un défaut d’étanchéité, etc.
Réservoir d’agent moussant 6 : il contient un agent moussant. Par exemple du bain moussant acheté en supermarché.
Vanne réglable 7 : cette vanne réglable doit permettre de modifier le débit d’agent moussant.
Venturi 8 : il permet l’aspiration d’agent moussant et son mélange dans l’eau.
Bouteille de CO2 9 : c’est la réserve de CO2, elle peut être constituée de bouteilles consignées dédiées à la soudure comme de bouteilles à usage unique utilisées en aquaculture. Il faut être prudent quant à la localisation de cette réserve. En effet, une fuite peut générer un risque important d’asphyxie. Il convient d’équiper d’un détecteur de gaz le local où se situe la réserve.
Manodétendeur 10 : il régule la pression du CO2 qui alimente le venturi 12, la valeur de la pression ne doit jamais permettre le refoulement du CO2 dans l’eau. Selon le comportement du venturi 12, il sera peut être nécessaire d’asservir le manodétendeur selon la pression du réservoir 2. À confirmer par l’expérience.
Échangeur thermique 11 : cet échangeur thermique est constitué d’une spire de cuivre plongée dans un réservoir d’eau à température ambiante (12°C par exemple, dans une cave) et empêche la détente du CO2 de geler l’eau dans le venturi 12.
Venturi 12 : il permet de créer une dépression permettant l’injection de CO2 dans la conduite, bien que le détendeur 10 soit réglé à une pression inférieure à celle du réservoir 2.
Sortie 13 : elle alimente le réseau de lance à incendie, qui elles mêmes peuvent être réalisées à partir de matériels à usage détourné.
