Comment alimenter en eau votre banc d’essai de robinetterie ?
CATEGORIE Hydraulique
Temps de lecture : 6 min
Rédigé par Guillaume Naulet
L’alimentation en eau d’un banc d’essai de robinetterie dépend directement des essais à réaliser, du type de produit testé et des ressources disponibles sur site. Un banc peut avoir besoin d’eau froide, d’eau chaude, d’une pression stable, d’un débit précis ou d’un fonctionnement en circuit fermé pour limiter la consommation d’eau.
Avant de choisir une solution, plusieurs points doivent être définis : la pression souhaitée, le débit nécessaire, le nombre de postes à alimenter, la précision de température attendue et la présence éventuelle d’une production d’eau chaude ou d’une boucle primaire existante.
Selon l’installation disponible, le banc peut être alimenté directement par le réseau, par des cuves internes, par une boucle eau chaude / eau froide ou par un générateur autonome. Ces configurations n’ont pas les mêmes avantages, ni les mêmes contraintes en matière de régulation, de consommation d’eau et de dimensionnement.
Voici les principales solutions possibles pour alimenter en eau un banc d’essai hydraulique destiné aux essais de robinetterie.
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Les critères à définir avant de choisir une alimentation en eau
Avant de dimensionner l’alimentation d’un banc d’essai de robinetterie, il faut commencer par préciser les conditions d’essai attendues. Un banc utilisé pour un contrôle simple ne demandera pas la même installation qu’un banc destiné à des essais de performance, d’endurance ou de qualification.
Les principaux critères à définir sont les suivants :
- le besoin en eau froide, en eau chaude ou en eau mitigée ;
- le débit nécessaire pour alimenter un ou plusieurs postes d’essai ;
- la pression attendue, constante ou variable selon les essais ;
- la précision de température recherchée ;
- le nombre de bancs ou de modules à alimenter ;
- le choix entre une alimentation en eau perdue ou un fonctionnement en circuit fermé.
Ces éléments permettent de choisir une configuration adaptée à l’installation existante. Dans certains cas, le réseau du site suffit. Dans d’autres, il faut prévoir des cuves, des pompes, des échangeurs thermiques ou un générateur eau chaude / eau froide dédié.
Situation sur site | Solution possible | À retenir |
Eau froide disponible, pas d’eau chaude | Cuve d’eau chaude chauffée + eau froide réseau | Simple à intégrer, mais l’eau froide dépend du réseau |
Eau chaude et eau froide disponibles | Alimentation directe, avec pompes ou cuves si besoin | Solution pratique si le réseau est stable en pression et en débit |
Boucle primaire eau chaude / eau froide disponible | Échangeurs thermiques intégrés au banc | Bonne précision de température, sans consommation d’eau en continu |
Aucune alimentation adaptée | Générateur eau chaude / eau froide autonome | Solution complète, à dimensionner selon le nombre de postes |
Cas 1 – Vous disposez uniquement d’eau froide
Si vous n’avez pas d’alimentation en eau chaude, le plus simple est d’installer 2 cuves : 1 sur l’alimentation eau chaude du banc (50 L) et une sur l’alimentation eau froide (15 L). On ajoute à cela un système de chauffage dans la cuve d’eau chaude et un répartiteur dans le banc d’essai. Le répartiteur va tirer une partie de l’eau mitigée vers le réservoir d’eau chaude, ce qui permet de créer un circuit d’eau chaude fermé (plus économique en énergie et en eau).
L’autre partie de l’eau mitigée est tirée vers l’évacuation. En effet, la boucle est ouverte sur l’eau froide, donc la consommation totale d’eau est égale au débit d’eau froide, mais il n’est pas nécessaire de refroidir, car l’alimentation en froid se fait directement à votre température d’alimentation en eau. Ce système est le plus simple, car il n’y a pas de système de refroidissement. L’inconvénient est qu’en contrepartie la température d’eau froide n’est pas réglable.
Cas 2 – Vous disposez déjà d’eau chaude et d’eau froide
1 : La régulation de la pression de votre production est bonne (pression de votre production = pression de test) : On peut dans ce cas alimenter le banc directement par votre production d’eau.
2 : Vous avez besoin de faire des variations de pression : il faut ajouter des pompes en entrée du banc sur l’eau chaude et l’eau froide qui vont permettre d’effectuer les variations de pression au-delà de la pression du réseau. Dans cette configuration la pression de l’eau ne peut être qu’augmentée.
3 : Vous avez besoin d’effectuer des tests à une pression inférieure à votre pression d’alimentation : il faut donc d’abord abaisser la pression grâce à des cuves tampon sur l’eau chaude et l’eau froide, puis la remonter de façon contrôlée grâce aux pompes vers le banc.
Si vous souhaitez un retour eau chaude et eau froide séparées, il faut installer un répartiteur en sortie mitigée du banc, pour répartir l’eau mitigée sur les réseaux de retours chaud et froid.
Cas 3 – Vous disposez d’une boucle primaire
Votre boucle d’eau chaude et d’eau froide est utilisée comme source externe de chauffage et de refroidissement du banc. L’eau de la cuve d’eau chaude interne du banc est chauffée par un échangeur de chaleur (avec la boucle d’eau chaude comme source de chauffage). L’eau froide de la cuve d’eau froide interne du banc est refroidie par un échangeur de chaleur (avec la boucle d’eau froide comme source de refroidissement). Il n’y a pas de consommation d’eau grâce à la boucle.
Les systèmes d’échangeurs de chaleur permettent une très bonne précision de température (± 0,5 °C sur le chaud et le froid) et vous pouvez facilement changer les points de consigne de la température du chaud et du froid.
Avantage :
- vous pouvez facilement gérer la température et la pression grâce aux cuves internes et aux pompes.
- l’eau de test reste dans le banc (elle ne communique pas avec votre système de chauffe et de refroidissement), ce qui permet un renouvellement fréquent.
- très bonne régulation de la température d’alimentation du banc et changement rapide des températures d’eau chaude et froide
Cas 4 – Vous n’avez pas d’alimentation adaptée
Solution 1 :
La première solution est un petit générateur qui alimente directement le banc. Elle se compose de 2 cuves (eau chaude et eau froide) et dispose d’un système de chauffage pour la cuve d’eau chaude de 20 kW et d’un système de refroidissement pour la cuve d’eau froide de 20 kW également. Le banc est équipé d’un répartiteur chaud/froid de sorte que l’eau mitigée est aspirée vers la cuve d’eau chaude et la cuve d’eau froide en circuit fermé, qui évite la consommation d’eau. Il y a une économie d’énergie sur l’eau chaude, mais le système a besoin d’énergie pour refroidir l’eau froide. il n’y a pas de récupération de chaleur du froid vers le chaud.
La précision de la cuve de chaud est de ± 1 °C et celle de la cuve de froid de ± 2 °C seulement. Cela sera suffisant pour la plupart des tests d’endurance, mais pas pour une partie des tests de performance.
Solution 2 :
Le banc est alimenté par un générateur d’eau chaude et froide plus puissant que dans la solution 1. Le générateur assure la régulation de température d’une réserve d’eau chaude et d’une réserve d’eau froide. Le banc pompe l’eau chaude et l’eau froide directement dans ces réserves.
Ce système permet d’alimenter un ou plusieurs bancs d’essai de robinetterie, selon les débits nécessaires à chaque poste. L’ensemble fonctionne en circuit fermé, avec une production d’eau chaude et d’eau froide intégrée.
La solution dispose d’une puissance thermique importante : 30 kW pour l’eau chaude et 30 kW pour l’eau froide. Grâce à ses cuves internes de grande capacité, 400 L pour l’eau chaude et 200 L pour l’eau froide, le générateur peut fournir un débit instantané élevé tout en maintenant une température précise.
Cette configuration permet d’alimenter plusieurs bancs avec une précision de température d’environ ±0,5 °C en chaud comme en froid, dans la limite des débits prévus au dimensionnement. Elle convient donc particulièrement aux laboratoires qui disposent de plusieurs bancs d’essai ou qui réalisent des campagnes de tests régulières.
La pompe à chaleur assure le refroidissement de l’eau froide et permet de récupérer une partie de l’énergie produite pour chauffer l’eau chaude. L’excédent de chaleur est ensuite évacué par un aérotherme. Ce fonctionnement permet de limiter les pertes d’énergie par rapport à une production chaud / froid plus classique.
Les deux solutions restent proches dans leur principe, mais la solution 1 est plus simple et moins coûteuse. Elle offre en revanche une précision de température plus limitée, une puissance chaud / froid plus faible et ne récupère pas la chaleur du circuit froid vers le circuit chaud. Pour comparer plus en détail ces configurations, consultez notre page dédiée aux équipements périphériques.
Quelle configuration retenir pour votre banc d’essai ?
Le bon choix dépend de l’installation existante, du débit nécessaire, de la précision de température attendue et du nombre de postes à alimenter. Lorsque le site dispose déjà d’une production eau chaude / eau froide stable, une alimentation directe peut suffire. En revanche, si les essais demandent plus de précision ou si aucune alimentation adaptée n’est disponible, un générateur autonome ou une boucle dédiée peut être préférable.
Dans tous les cas, le dimensionnement doit être défini dès le cahier des charges afin d’éviter les limites de débit, les variations de température ou une consommation d’eau trop importante pendant les essais.
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Thibault MARCHAND
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