Réservoirs sous pression de puits expliqués : comment ils fonctionnent, réglages de pression et signes de défaillance

Ce qu'un réservoir sous pression de puits fait pour un système d'eau domestique

Un réservoir sous pression de puits stocke une réserve d'eau sous pression afin qu'une pompe de puits n'ait pas besoin de se mettre en marche à chaque fois que quelqu'un ouvre un robinet. Sans cette réserve, une pompe de puits fonctionnerait et s'arrêterait des dizaines de fois par jour, et ce type de cycle court est ce qui use les moteurs de pompe, brûle les condensateurs de démarrage et raccourcit la durée de vie de l'ensemble du système de puits de plusieurs années. Le réservoir absorbe le débit de la pompe, le maintient sous pression d'air comprimé et le libère régulièrement au fur et à mesure que l'eau est utilisée, fournissant ainsi un débit constant aux appareils sans que la pompe ne fonctionne en continu.

En plus de protéger la pompe, le réservoir agit également comme un tampon contre les coups de bélier (parfois appelés coups de bélier) et atténue la forte chute de pression qui se produirait autrement à l'instant où un robinet, une douche ou une vanne d'irrigation s'ouvre. En termes pratiques, un réservoir de puits est ce qui transforme l'eau brute pompée en un approvisionnement en eau stable et prêt à l'emploi - c'est l'élément qui détermine si une maison bien alimentée a l'impression d'être alimentée par l'eau municipale ou si elle se bat contre sa propre plomberie à chaque fois que deux appareils fonctionnent en même temps.

Un bien dimensionné réservoir sous pression pour eau de puits réduit également les coûts énergétiques, puisque les démarrages du moteur consomment disproportionnellement plus d’électricité que le fonctionnement continu. Un réservoir sous-dimensionné pour la demande maximale de la maison oblige la pompe à redémarrer constamment, tandis qu'un réservoir surdimensionné reste pour la plupart inactif et ajoute des coûts initiaux inutiles - faire correspondre la capacité de prélèvement du réservoir à la demande typique de l'appareil est le véritable objectif de conception, pas simplement l'achat du plus grand réservoir disponible.

Comment fonctionne réellement un réservoir de puits sous pression

Les réservoirs de puits modernes sont presque universellement des réservoirs « préchargés » ou « à vessie », et comprendre le fonctionnement de la précharge explique l'essentiel de la logique de dépannage utilisée sur ces systèmes. À l’intérieur du réservoir, un diaphragme flexible ou vessie sépare deux chambres : une remplie d’air comprimé (la précharge) et une qui se remplit d’eau pompée du puits. Avant que de l'eau ne pénètre dans le réservoir, le côté air est chargé à une pression spécifique - généralement réglée à quelques PSI en dessous de la pression de démarrage de la pompe.

Lorsque la pompe du puits démarre, l'eau est forcée dans la chambre côté eau, comprimant davantage l'air de l'autre côté de la vessie. Lorsque l'air se comprime, il repousse l'eau, ce qui maintient l'eau sous pression et disponible pour le système de plomberie sans que la pompe ait besoin de fonctionner. À mesure que les appareils ménagers aspirent l'eau du réservoir, l'air comprimé se dilate, poussant l'eau restante à travers la plomberie à une pression constamment décroissante, jusqu'à ce que la pression chute suffisamment pour déclencher le pressostat de la pompe, qui redémarre la pompe et remplit le réservoir.

Ce cycle – remplir, utiliser, laisser tomber, remplir – se répète continuellement et le volume d'eau utilisable délivré entre les cycles de pompe est appelé « prélèvement » du réservoir. Une charge d'air plus importante par rapport à la taille du réservoir, combinée à un écart plus large entre la pression d'enclenchement et la pression de coupure, produit un rabattement plus important et moins de cycles de pompe par jour, ce qui est généralement l'objectif pour la longévité de la pompe.

Les réservoirs de style ancien sans vessie fonctionnent différemment : ils retiennent l’air et l’eau dans la même chambre sans séparation physique. Ces réservoirs galvanisés « air sur eau » dépendent de l'air qui reste emprisonné au-dessus de la ligne de flottaison, et comme il n'y a pas de barrière, cet air se dissout progressivement dans l'eau et doit être rempli manuellement - une étape de maintenance que les réservoirs à vessie modernes éliminent presque entièrement.

Réservoirs à vessie vs réservoirs sans vessie

Le choix entre un réservoir à vessie et un réservoir galvanisé traditionnel sans vessie dépend de la tolérance d'entretien, de la durée de vie du réservoir et de la cohérence de la pression de l'eau dans le temps.

Réservoirs à vessie et à membrane

Dans un réservoir à vessie, la charge d'air est définitivement isolée de l'eau par un diaphragme ou une vessie en caoutchouc, de sorte que l'air ne peut pas se dissoudre dans l'eau au fil du temps. Cela signifie que la pression de précharge reste stable pendant des années sans réglage, que la qualité de l'eau n'est pas affectée par le contact direct avec l'air et que le réservoir ne nécessite pratiquement aucun entretien de routine au-delà d'une vérification occasionnelle de la pression. Réservoirs à vessie pour le stockage de l'eau sont désormais le choix standard dans la plupart des installations de puits résidentielles et commerciales légères, car ils combinent une longue durée de vie avec un entretien minimal.

Réservoirs sans vessie (galvanisés/air sur eau)

Les réservoirs galvanisés plus anciens stockent l’air et l’eau en contact direct dans une seule chambre en acier. Au fil du temps, l'air comprimé est lentement absorbé dans l'eau et est transporté dans la plomberie à chaque fois qu'un appareil est utilisé, de sorte que le coussin d'air rétrécit et doit être rechargé périodiquement - souvent avec un compresseur d'air et une vanne manuelle, ou un dispositif de contrôle automatique du volume d'air sur des configurations plus avancées. Ces réservoirs sont généralement moins chers au départ et peuvent être construits dans des tailles beaucoup plus grandes, c'est pourquoi ils apparaissent encore dans certaines installations commerciales et agricoles, mais ils nécessitent beaucoup plus d'attention pratique qu'une conception à vessie scellée.

Quelle devrait être la pression et comment la vérifier

Une pression de précharge correcte est le paramètre le plus important sur un réservoir sous pression de puits, et c'est aussi celui que les propriétaires négligent le plus souvent. La précharge d'air du réservoir doit toujours être réglée à environ 2 PSI en dessous de la pression de démarrage de la pompe - la pression à laquelle l'interrupteur de la pompe allume la pompe. La plupart des systèmes résidentiels fonctionnent avec un pressostat 30/50 (la pompe démarre à 30 livres par pouce carré, s'arrête à 50 livres par pouce carré), ce qui signifie que la charge d'air du réservoir doit généralement être d'environ 28 livres par pouce carré lorsque le réservoir est vide d'eau.

Pour vérifier la pression, éteignez d’abord la pompe du puits et ouvrez un robinet pour vider complètement le réservoir de l’eau – ceci est essentiel, car mesurer la pression de l’air alors que l’eau reste à l’intérieur du réservoir donne une lecture fausse et gonflée. Avec le réservoir vide, utilisez un manomètre standard de type pneu sur la valve Schrader située au-dessus du réservoir (le même type de valve que l'on trouve sur un pneu de voiture ou de vélo) et comparez la lecture à la précharge cible pour le pressostat installé. Si la lecture est faible, de l'air peut être ajouté avec une pompe à vélo ou un petit compresseur ; s'il est considérablement bas, c'est souvent le signe précoce d'une fuite urinaire plutôt que d'une simple perte d'air au fil du temps.

Reconnaître un réservoir de puits gorgé d'eau ou défaillant

A réservoir de puits gorgé d'eau est l’une des pannes de réservoir les plus courantes, et cela se produit lorsque la charge d’air est perdue – généralement parce que la vessie s’est rompue ou a développé une fuite lente – permettant à l’eau de remplir presque tout le réservoir au lieu de simplement la chambre côté eau. Avec peu ou pas de coussin d'air contre lequel pousser, le réservoir ne peut plus maintenir une pression constante et la pompe est obligée de fonctionner presque à chaque fois qu'un robinet s'ouvre, parfois plusieurs fois par minute en cas d'utilisation continue comme une douche ou un tuyau.

Les moyens les plus fiables de savoir si un réservoir sous pression de puits est défectueux comprennent :

• Cycles de pompe rapides et fréquents : la pompe démarre et s'éteint toutes les quelques secondes au lieu de fonctionner selon un cycle normal de 1 à 2 minutes.
• Fortes variations de pression au niveau du robinet, où la pression de l'eau augmente puis chute sensiblement au cours d'une seule utilisation.
• Un réservoir qui semble plus lourd que prévu ou qui claque avec de l'eau lorsqu'on le tape ou le secoue, ce qui indique qu'il contient beaucoup plus d'eau que d'air.
• Lecture de la pression de précharge à zéro ou proche de zéro même après avoir ajouté de l'air, ce qui indique une vessie déchirée plutôt qu'une perte d'air progressive
• Rouille visible, corrosion ou accumulation d'humidité autour de la base d'un ancien réservoir galvanisé, ce qui peut signaler une défaillance interne du réservoir.

Une seule lecture de précharge faible ne signifie pas automatiquement que le réservoir doit être remplacé : parfois, il s'agit simplement d'une perte d'air progressive et peut être rechargé. Mais si le réservoir doit être remis sous pression à plusieurs reprises sur une courte période, ou s'il reste gorgé d'eau même après avoir été rechargé, la vessie est presque certainement en panne et le réservoir lui-même doit être remplacé plutôt que entretenu à plusieurs reprises.

Isoler un réservoir de puits contre les températures extrêmes

Les réservoirs de puits installés dans des sous-sols non chauffés, des vides sanitaires, des dépendances ou des locaux techniques exposés sont vulnérables au gel dans les climats froids et à la corrosion provoquée par la condensation dans les climats humides. C'est pourquoi isolation du réservoir de puits Cela vaut la peine d'être planifié dans toute installation qui ne se trouve pas dans un espace conditionné. Un réservoir qui gèle peut se rompre à l'intérieur, endommager la vessie ou fissurer les raccords et la tuyauterie connectée, entraînant une défaillance bien plus coûteuse que ce qu'aurait coûté l'isolation.

Les approches d'isolation courantes consistent à envelopper le corps du réservoir dans des enveloppes ou des couvertures en mousse ajustées conçues spécifiquement pour les réservoirs sous pression, à construire une simple enceinte isolée autour du réservoir et de ses raccords, et à isoler les conduites environnantes et le pressostat, qui sont souvent plus vulnérables au gel que le corps du réservoir lui-même car ils contiennent moins de masse thermique. Dans des environnements constamment froids, certaines installations ajoutent un ruban chauffant de faible puissance le long de la tuyauterie exposée comme mesure supplémentaire parallèlement à l'isolation, en particulier sur la section entre le tubage du puits et le réservoir sous pression où l'eau stagne entre les cycles de pompe.

La ventilation reste importante même avec une isolation en place : une enceinte entièrement étanche dans un espace humide peut emprisonner la condensation contre la coque du réservoir, ce qui accélère la corrosion des réservoirs galvanisés en particulier. L’objectif de l’isolation est de ralentir les variations de température et de bloquer l’exposition directe à l’air froid, et non de créer une boîte hermétique autour du réservoir.

Dimensionnement et placement : réservoirs de stockage d'eau, pompes et options hors sol

Les systèmes de puits sont souvent abordés parallèlement à deux éléments liés mais distincts : le pompe de réservoir de stockage d'eau une installation qui déplace l'eau d'un puits ou d'une citerne vers le réservoir sous pression, et des réservoirs de stockage en vrac séparés utilisés lorsque le rendement du puits est faible ou incohérent. Un réservoir de rétention d'eau - parfois une grande citerne installée entre le puits et le système sous pression - stocke un plus grand volume d'eau brute afin que la pompe ne puise pas directement dans un puits à récupération lente, et c'est une solution courante pour les puits à faible rendement qui ne peuvent pas répondre seuls à la demande maximale des ménages.

Pour les maisons sans puits, ou comme source d'appoint, un réservoir d'eau hors sol pour maison l'utilisation remplit un rôle de stockage similaire : collecter et retenir l'eau (provenant d'un puits, d'un captage d'eau de pluie ou d'un approvisionnement livré) à un endroit au-dessus ou à proximité de la maison, puis l'introduire dans un réservoir sous pression et un système de pompe pour la distribution. Ces réservoirs hors sol sont généralement plus faciles à inspecter, à entretenir et à isoler que les citernes enterrées, bien qu'ils nécessitent une protection contre le gel plus minutieuse dans les climats froids car ils sont entièrement exposés aux températures ambiantes.

Lors du dimensionnement de l'un de ces composants - réservoir sous pression, réservoir de rétention ou pompe - le facteur décisif doit toujours être la demande simultanée maximale (combien d'appareils peuvent fonctionner en même temps) plutôt que l'utilisation quotidienne moyenne, car ce sont les moments de pointe qui exposent un système sous-dimensionné à travers des chutes de pression, des cycles courts de la pompe ou un réservoir de rétention fonctionnant à sec avant que le puits puisse récupérer.