Aspirateur à granulés [auto-construction]

[Tam]

Bonjour, je viens d'acheter un aspirateur HARPER TC820 (40€) pour nettoyer ma chaudière.

- première surprise, ce modèle étant capable de souffler, on peut brancher son flexible soit en entrée soit en sortie (sur la photo jointe: sortie)
- deuxième surprise, ses bouches ont un diamètre intérieur (~57mm) compatible avec le diamètre extérieur des tuyaux classiques (faut forcer un peu)

Conclusion: je suis convaincu que cet aspirateur peut servir de turbine pour auto-construire une aspiration de granulés, d'autant plus qu'il a une puissance (1500W max) comparable à celle des turbines installées sur les chaudières à aspiration

Il suffit d'ouvrir le bas de la cuve et de visser le tout sur latrémie à remplir.



A ce prix, ce serait dommage de s'en priver pour ceux qui veulent bricoler.
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[herve78500]

A Tam,
Selon moi, le diamètre des tubes flexibles n'est pas le critère déterminant, il facilite seulement le raccordement. Si le diamètre était inférieur, il faudrait simplement mettre un adaptateur.
La puissance électrique absorbée est un indicateur, mais trop global, notamment parce qu'elle intégre le rendement de la turbine.
Le critère fonctionnel est la courbe dépression en fonction du débit (avec la sortie à l'atmosphère), c'est à dire l'équivalent de la courbe hauteur (manométrique) en fonction du débit pour une pompe centrifuge.
Je n'ai pas encore vu de spécifications de cette nature chez les constructeurs de chaudières à granulés, mais il est sûr qu'ils possèdent ces données.
Si l'on s'éloigne trop des spécifications des aspirateurs utilisés par ces constructeurs en question, cela peut marcher dans un cas simple, mais éventuellement se bloquer dès que les conditions ne sont plus aussi favorables: différence de niveau, longueur de tube, humidité des granulés ....
A défaut d'obtenir les spécifications en question il reste possible d'effectuer des mesures comparatives avec un dépressiomètre.
En plaçant ce dépressiomètre sur l'aspiration, munie d'une longueur de tube souple de 1 m environ et en entrée de ce tube une restriction de type diaphragme circulaire (un trou centré dans une plaque placée sur l'entrée). On note la dépression avec l'aspirateur de référence et celle avec l'aspirateur candidat. On recommence avec différents diamètres de trous, donc différentes plaques.
Si les valeurs de dépression obtenues avec l'aspirateur candidat sont dans leur majorité égales ou supérieures à celles de l'aspirateur de référence pour les mêmes plaques, le candidat peut être retenu sans prendre aucun risque.
A+
Herve

[yacha]

bonjour avez essayer votre montage je suis entrain de réfléchir pour faire la meme chose

[Jean-P22]

Bonjour,

Attention, sur les systèmes d'apiration de chaudière le flexible est muni d'un fil de masse et de plus il y a 2 flexibles, un qui souffle et l'autre qui aspire.

JP

[A voir en vidéo sur Futura]

[herve78500]

Bonjour,
Comme l'indiquent plusieurs sites sur le choix d'un aspirateur, la puissance électrique max. du moteur est assez trompeuse. Ainsi les 1500 W du Harper TC820 indiquent la puissance max. consommée par le moteur et non la puissance max. consommée par la turbine. Souvent cette puissance est nettement plus faible, c'est à dire que le moteur est surdimensionné ou encore qu'il a un rendement très médiocre.
L'autre caractéristique nettement plus fonctionnelle est la courbe débit - pression. Cette courbe n'est pratiquement jamais fournie!!!
A défaut de cette information, la plupart des constructeurs donnent 2 points de la courbe:
- le débit d'air à vide (aspiration et refoulement directement à l'atmosphère)
- la dépression max. à débit nul.

Pour le Harper TC820 seule la dépression max. est fournie et vaut 16 kPa soit 1,6 m de colonne d'eau.
Les bons aspirateurs avec sac ont plutôt une dépression max. de 20 à 30 kPa.
Le débit d'air max. n'est pas fourni, pour les bons aspirateurs à sac il est de 30 à 40 l/s.

Mais le but n'est pas de chercher un bon aspirateur à sac, mais un aspirateur qui se rapproche le plus de ceux qui sont fournis par les constructeurs de chaudières à granulés.
L'aspirateur qui équipe ma chaudière P2 Froling n'a pas une plaque très explicite. En dehors du nom du constructeur il indique 230 V 50/60 Hz, pas de puissance, pas de vitesse de rotation et rien sur les caractéristiques d'aspiration.
Toutefois au Watt mètre, la puissance absorbée en fonctionnement normal est de 58 W. Première observation, on est loin des 1500 W des notices des aspirateurs ménagers.
Par ailleurs, le moteur est de type universel à excitation série, ce qui lui permet des vitesse de rotation bien supérieures aux 3000 trs/mn d'un moteur asynchrone en 50 Hz monophasé. Ce type de moteur peut également facilement être piloté en vitesse variable, ce qui n'est pas le cas pour cette application.
Le carter qui enveloppe la turbine n'est pas facile à démonter, mais de l'extérieur on peut observer que cette turbine comporte 8 pales faisant bloc avec 2 flasques en forme de disque. Les pales étant orientées vers l'arrière, c'est une turbine à réaction, et compte tenu du rapport des diamètres min. et max. c'est une machine moyenne pression (10 à 30 kPa).
L'ouïe d'aspiration à un diamètre de 38 mm et le diamètre extérieur du carter est 144 mm, on peut penser que le diamètre extérieur de la turbine est d'environ 140 mm.
A défaut d'autres informations, on pourrait comparer les dimensions de turbine d'un aspirateur ménager candidat à remplacer l'aspirateur à granulés d'une chaudière à granulés.
A+
Herve

[Tam]

bonjour avez-vous essayé votre montage, je suis entrain de réfléchir pour faire la meme chose

Non je ne l'ai pas essayé car ma chaudière autrichienne est équipée de son aspiration d'origine... mais je compte bien faire l'essai.
Encore une fois, sans être allé aussi loin dans l'étude qu'Hervé, je reste convaincu que c'est jouable notamment sur une courte distance.

Attention, sur les systèmes d'aspiration de chaudière le flexible est muni d'un fil de masse et de plus il y a 2 flexibles, un qui souffle et l'autre qui aspire.
JP

Oui il faut relier les flexibles à un PE. Quant à la nécessité du flexible qui souffle, c'est justement possible avec cet aspirateur (cf. mon premier message).

[lau-88]

Des essais ont été réalisés depuis?
Ca donne quoi?

[Tam]

Suite à la relance de SnoopyMagi, voici une vidéo trouvé sur le net:

alimentation automatique d'une chaudière à granulés de bois par un bon aspirateur et un cyclone [...].
La sonde d'aspiration est capitale à la bonne circulation des pellets.
Le cyclone a été réalisé dans un tuyau PVC de 150mm, les tuyaux d'aspiration et de refoulement d'air font 50mm.
L'aspirateur démarre par la détection du niveau bas dans la chaudière et s'arrête sur niveau haut dans la trémie.
A l'arrêt de l'aspiration, les pellets descendent alors dans la chaudière par gravité.
La détection des niveaux se fait au moyen de détecteurs capacitifs.

Analyse du montage:
1) Clapet à la base de la trémie intermédiaire: effectivement indispensable. Sur les chaudières du commerce j'ai vu soit une vanne Bélimo, soit une vanne à écluse. Je n'ai pas bien compris comment ici le clapet se ferme ; par simple dépression ?
2) Création d'un cyclone pour séparer les granulés du flux d'air de l'aspirateur. Déjà fait dans la cuve de l'aspirateur, non ? Pourquoi ne pas simplement augmenter la taille de la cuve de l'aspirateur ?
3) La sonde d'aspiration au fond du silo: bizarre, l'air soufflé ne semble pas injecté à ce niveau ?

[chatelot16]

58W mesuré ??? il doit y avoir une erreur

le rendement des moteur universelle d'aspirateur a poussiere est faible et peu descendre jusqu'a 50% mais une aspirateur de 1500W fait au moins 750W au moteur ... et combien transmis a l'air ?

cette façon de ne pas indiquer la puissance utile des moteur est catastrophique : pour le constructeur qui fait un aspirateur avec une turbine qui a besoin de 750W si il y met un bon gros moteur a haut rendement qui consomme 1000W l'aspirateur sera vu comme moins puissant que si il y met un petit moteur surchargé qui consomme 1500W

pour mesurer la vraie puissance d'un aspirateur il faudrait mesurer le debit et la pression dans les condition de fonctionnement

il est plus simple de mesurer la depression maxi avec circuit bouché , et le debit maxi en circuit ouvert

pour mesurer la pression : un tuyau d'eau transparent qui fait un grand U avec un peu d'eau dedans

pour mesurer le debit : anemometre a helice comme pour mesurer le vent : les anemometre sont limité a environ 100km/h et dans le tuyau du diametre normal la vitesse depasse souvent 100km/h : il faut donc brancher un tuyaux plus gros pour que ça fasse une vitesse plus basse dans la gamme mesurable par l'anemometre

[Tam]

J'ai extrait le schéma de la vidéo ci-dessus. La sonde d'aspiration comporte bien une bouche d'aspiration et une de soufflage.
[photo schéma]


Bon WE.

[Did67]

Astucieux, en effet. Mais pas si simple !

Il semblerait que le clapet du bas soit juste aspiré ??? Que c'est juste la dépression qui le maintien fermé tant qu'il y a aspiration ? Puis il est relaché quand l'aspiration s'arrête et alors que la "dose" de pellets descend dans la tremié !

[chatelot16]

oui ce schema est bon ! l'aspirateur doit aspirer dans un petit reservoir fait pour ça facile a faire entanche ... et surtout pas dans le reservoir de la chaudiere ou la moindre fuite vers le foyer provoquerait un retour de flamme

le petit reservoir de ce systeme doit avoir un clapet en bas qui se ferme avec la depression et s'ouvre avec le poid des pelet qui tombent quand l'aspiration s'arrete

[Did67]

C'est ce dernier point qui doit être un peu "sensible" :

- bien calculer le ressort
- "fatigue" du ressort et alors le clapet reste ouvert ??? ou pellets qui "coince" et même résultat ??? [à noter que c'est sans danger, mais que cela ne marchera pas !]
- hauteur de pellets au-dessus de ce clapet = "pression" exercée à calibrer... si trop élevé, cela va s'ouvrir, le système n'est plus étanche, et l'aspiration / montée des pellets s'arrête... [toujours sans danger]

[Did67]

Attention, chose toute bête : choisir un apsirateur qui a une "sortie" de l'air aspirée [le mien a une courronne tout autour par laquelle sort l'air après avoir été filtrée] ; on peut ainsi établir un "circuit d'air", plus éfficace [l'air "tourne en rond", humidife moins les pellets ; la buse a moins de chance de se boucher...]

[chatelot16]

il n'y a pas trop de risque que le clapet s'ouvre sous le poid des pellet : si l'aspirateur fait une depression de 1m d'eau , et si les pelet avaient la densité de l'eau il faudrait une hauteur de pelet de 1m au dessus du clapet pour l'ouvrir ! et comme la densité des pellet est plus faible que l'eau il y a encore moins de risque

et comme les pelet ne sont pas un vrai liquide et ne transmettent pas vraiment tout leur poid au fond encore moins de risque d'ouverture

le diametre de ce clapet doit etre assez gros pour etre sur que les pelet se vide bien sans faire de voute au dessus du trou : plutot 100mm que 50mm

[Did67]

Oui, tu as raison. Je viens de vérifier : un aspirateur crée une dépression de l'ordre de 20 à 30 kPa, ce qui correspond à 0,2 à 0,3 atmosphère, donc 2 à 3 mètres d'eau. Je ne pensais pas !!!

Donc cet argument est éliminé ; il reste "le pellets de travers", qui crée une prise d'air, donc moins de dépression, etc...

Mais comme dit, c'est dans danger. Au pire, la colonne n'est pas étanche, il n'y a pas de pellets qui sont aspirés... [à noter que sur les chaudières "pro", il y a toujours une temporisation, ne serait que pour éviter à l'aspirateur de tourner pour rien pendant des heures parce que le silo est... vide !]

[Did67]

Bonjour, je viens d'acheter un aspirateur HARPER TC820 (40€) pour nettoyer ma chaudière.
.

Il convient donc parfaitement pour notre exercice

[herve78500]

Je n'ai pas besoin d'un aspirateur pour aspirer les granulés à partir de mon silo jusqu'au réservoir journalier adossé à ma P2 Froling puisqu'il est fourni par le constructeur de chaudière.
Si je voulais réaliser moi-même cette aspiration, comme les caractéristiques débit et dépression nécessaires restent indéterminées à ce jour, je ne prendrais pas de risque en économisant les quelques dizaines d'euros qui séparent les aspirateurs candidats à cette fonction.

J'opterais donc pour un aspirateur eau et poussières à bac cylindrique avec les 2 possibilités aspiration et/ou soufflage. Si les tubes flexibles sont d'un diamètre proche de 50 mm ce serait un plus pour le raccordement.
Pour le clapet en fond de cuve de l'aspirateur, destiné à ne pas transmettre la dépression au foyer de la chaudière, j'aimerais bien avoir des retours d'expérience pour confirmer la fiabilité de ce dispositif dans le temps.
La puissance électrique du moteur d'un aspirateur n'est pas un critère satisfaisant. Comme l'ont signalé plusieurs d'entre vous, le moteur peut être surdimensionné et la turbine peut avoir un très mauvais rendement. Pour information, la puissance utile donnée pour 3 aspirateurs sans sac de 2000 W allait de 320 à 370 W soit un rendement global de 18% environ en supposant qu'on atteint effectivement une consommation électrique de 2000 W.
Le critère principal de sélection d'un aspirateur reste pour moi la dépression à débit nul et le débit à vide.
Dépression max. à débit nul:
Lorsque je bouche l'aspiration avec ma main, j'ai le sentiment que l'aspirateur de ma chaudière aspire avec une force comparable à celle de mon aspirateur domestique soit 25 kPa. Par conséquent j'éviterais les aspirateurs avec une dépression inférieure à 20 kPa (Mac Allister MAC 30SI, Harper TC820 …) pour éviter le bouchage lié à l'effondrement de la vitesse lorsque la dépression augmente.
Débit d'air à vide:
Je dirais qu'il doit être 50 à 100% supérieur au débit en service normal d'aspiration des granulés.
Sur le fil «choisir mon silo ...»J'avais essayé d'estimer la vitesse des granulés ainsi que celle de l'air dans les tubes annelés de 50 mm de diamètre qui relient le silo à la chaudière.
La vitesse limite de chute verticale d'un granulé dans l'air se situe entre 2,2 et 3,2 m/s. La vitesse relative et négative d'un granulé entraîné dans un tube horizontal par des rebonds est un peu supérieure disons 4 à 5 m/s à cause des frottements sur le plancher.
La vitesse de sortie des granulés dans le silo peut être estimée à partir de leur trajectoire parabolique, elle est de 5 à 8 m/s.
On peut raisonnablement penser qu'une vitesse min. de l'air de 8 m/s devrait convenir. Pour un tube de 50 mm (section 19,63 cm2) cela correspond à un débit de 8000x19,63/10000=15,7 L/s et en prenant un facteur 1,5 à 2 pour le débit à vide 23 à 30 L/s
En conclusion je sélectionnerais donc un aspirateur d'au moins 20 kPa et 23 L/s, par exemple H.Koenig TC 100 qui a 32 kPa et 36 L/s pour 1500 W, sous réserve d'une sortie soufflage.
A+
Herve

[chatelot16]

la mesure de la trajectoire parabolique du jet qui sort d'un tuyaux horizontal est une bonne methode pour mesurer la vitesse des pellet ... j'utilise aussi cette methode pour calculer la vitesse de l'eau dans un tuyaux

mais attention la vitesse de l'air est superieur a la vitesse des pelet : les pelet sont freiné par frottement sur le tuyaux , il doivent donc etre poussé par de l'air qui va plus vite

[chatelot16]

cette discussion est interressante ! il est utile de connaitre les caracteristique des systeme qui marche bien chez les grandes marque de chaudiere pour comparer avec ce que l'on arrive a faire

question : qui a des exemple de debit de pelet transporté par ces systemes ? du genre temps de fonctionnement d'un remplissage et quantité de pelet par remplissage ?

[Tam]

Bonjour,
Lapinrig avait fait des relevés ; il avait relevé environ 1 tonne par heure pour son aspiration (Hargassner).

[chatelot16]

merci de la reponse rapide

ça permet de faire un petit calcul amusant : quel puissance consommerait un systeme mecanique parfait pour relever 1tonne / heure a une hauteur de 2m

c'est simple puissance = force x vitesse , a condition de mettre en Newton et en m/s

1 tonne = 10 000 N
2 m / heure / 60 / 60 = 5,55e-4 m/s

puissance = 10 000 N x 5,55e-4 m/s = 5,5 W

la puissance neccessaire pour faire ce genre de travail est donc très faible : ça confirme ce que je pense du transport pneumatique : rendement très mauvais

ma solution preferé c'est ce genre la
http://www.secatol.fr/benne-preneuse...C3%A9clic.html
https://www.youtube.com/watch?featur...&v=7csh1fK_fYc
mais en modele reduit , et entierement automatique : ça peut transporter le même debit avec quelque moteur electrique de 50w et en plus ça prend aussi bien les plaquette que les pelet ... alors que le transport pneumatique des plaquette est beaucoup plus difficile et couteux en puissance

[Michel S.]

C'est ce dernier point qui doit être un peu "sensible" :

- bien calculer le ressort
- "fatigue" du ressort et alors le clapet reste ouvert ??? ou pellets qui "coince" et même résultat ??? [à noter que c'est sans danger, mais que cela ne marchera pas !]
- hauteur de pellets au-dessus de ce clapet = "pression" exercée à calibrer... si trop élevé, cela va s'ouvrir, le système n'est plus étanche, et l'aspiration / montée des pellets s'arrête... [toujours sans danger]

Bonjour, je joins ma modeste contribution; sur ma chaudière le clapet est muni d'un contre poids qui lui donne une positon mi-ouvert au repos et c'est la dépression qui le ferme lors du démarrage de l'aspi; ensuite lors de l'arrêt de l'aspi ( temporisation) il s'ouvre en grand sous le poids des granulés .
C'est le blocage du volet dans le granulé qui indique que la réserve est pleine; 2 départs de l'aspi sans que le clapet soit aspirer (capteur) .
Salutations de Michel .

[Tam]

Bonsoir,
@chatelot16, ok pour la solution originale de la benne-preneuse (valable également pour les plaquettes) ainsi que le faible rendement du transport par fluidisation, mais ce dernier a tellement d'avantages

[chatelot16]

bin oui ... il faut bien rigoler un peu !

le rendement du transport pneumatique est mauvais , mais ç'est pratique , et l'energie consomé est quand même largement acceptable

[Did67]

Soyons clair : à raison de quelques minutes de fonctionnement par 24 h, le système d'aspiration est négligeable question consommation électrique.

Sur ce type de chaudière, deux éléments comptent, le reste c'est du beurre : la consommation de la chaudière [les constructeurs font de gros effeorts, notamment sur la nouvelle génération qui sort]] et le/les circulateurs [là aussi, un bond technologique est intervenu...]

On peut certes se pencher sur la question du rendement de l'aspiration à titre de réflexion intellectuelle... C'est un peu comme de savoir s'il y a de la vie ailleurs dans l'univers...

[chatelot16]

je suis bien d'accord : passer de 1500W a 150W la puissance du systeme de transport sera une prouesse sans grand effet sur la consomation totale vu le faible temps de fonctionnement

passer la consomation d'un circulateur de 50W a 25W fait un plus gros benefice parce que ce circulateur tourne en permanence !

mais on va vers un autre probleme : pourquoi faire tourner le circulateur en permanence pour que la vanne 3 voie gaspille une partie variable du debit : il serait tellement mieux de remplacer les vanne 3 voie par un pilotage de 2 circulateur : même pas forcement besoin de variateur de vitesse : ça marche aussi avec alumage intermitant de 2 circulateur

[Did67]

Je pense que tu connais la réponse ?

Avec un débit constant, la puissance développée par un radiateur donné (surface, matériaux, etc...) est grosso modo proportionnelle au "delta t" (temp radiateur - temp pièce). Donc en pilotant de façon linéaire la temp de dpéart, tu compenses les pertes de la maison elles aussi proportionnelles au delta t (temp intere - temp externe).

Les variations de débit sont beaucoup plus difficiles à "linéariser" et donc tu perds le lien simple entre temp externe et besoin de chauffage...

Maintenant, avec des systèmes plus complexes, et surtout dans le cas de maisons peu inertielles, une régulation "a posteriori" est envisagebale...

Les régulations climatiques ont été inventées pour les systèmes de chauffage inertiels de type "planchers chauffants"... ET là, cela reste un "must" !

[chatelot16]

je ne remet pas en cause la qualité de ce que tu appelle "regulation climatique" envoyer dans les radiateur une eau a la temperature detreminé par la loi d'eau ... mais je ne comprend pas du tout ce mot regulation climatique : la vanne melangeuse ne va jamais reguler le climat ? dommage ça aurait pu eviter le rechauffement climatique

mais la vanne thermostatique n'est pas le seul moyen de le realiser : une marche correctement piloté de 2 pompe , une faisant circuler l'eau de la chaudiere et une autre le retour des radiateur peu faire le même effet , en reduisant la puissance de pompage

le debit constant dans les radiateur n 'est pas forcement souhaitable : a faible puissance il peut etre souhaitable de reduire le debit , ça fait une temperature plus forte en haut du radiateur , donc une temperature plus basse en bas , et une temperature de retour plus faible favorable a une chaudiere a condensation ... ou favorable a une machine thermique de cogeneration ... mais bon on est completement hors sujet

j'en reparlerai en ouvrant un sujet different ... ou en deterant un ancien sujet que j'avais ouvert pour ce principe de 2 pompe au lieu d'une vanne melangeuse

[Did67]

1) Punaise, tu m'as foutu le doute [il m'arrive de perdre la tête ou ... d'inventer !] !

2) Cela s'appelle bien comme ça ; exemple : http://www.hsfrance.com/regulation-bx-10,fr-14820.html

3) Cela ne prétend pas régler le climat, mais réguler en fonction du climat (donc de l'extérieur) ; si on avait pris "thermique" pour adjectif qualifiant la température externe, cela faisait une régulation thermique (= du chauffage) thermique (= selon la température externe)... Donc "thermique thermique"...