Château d'eau : principe de fonctionnement, finalité, caractéristiques

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-17 10:27

Château d'eau est la conception la plus simple conçue pour la régulation autonome du débit et de la pression de l'eau dans le système de plomberie. Le principe simple de fonctionnement du château d'eau a déterminé son utilisation généralisée.

Types de châteaux d'eau

De tels modèles sont utilisés par l'humanité depuis plusieurs siècles. Le pic de leur popularité tombe à la fin du 19e - la première moitié du 20e siècle. A cette époque, ils étaient utilisés dans les dépôts et les gares pour l'entretien des locomotives à vapeur. Depuis lors, ils ont perdu de leur importance, mais sont toujours utilisés, par exemple, pour l'approvisionnement autonome en eau des zones suburbaines ou des entreprises industrielles.

Les premiers châteaux d'eau étaient construits principalement en briques rouges, moins souvent en bois. Puis des structures en béton armé sont apparues. Dans la seconde moitié du 20e siècle, le scientifique Rozhnovsky a proposé sa conception à partir de tôles d'acier.

La tour de Rozhnovsky ressemble beaucoup à une grenade avec une poignée. Le diamètre de la base du château d'eau est 1,5 à 2 fois inférieur au diamètre du réservoir. Les avantages de cette conception sont une vitesse d'assemblage élevée (les cylindres creux sont soudés à partir de tôles d'acier) et une installation facile sur site, ainsi qu'un poids relativement faible.

Maintenant, pour l'approvisionnement en eau, des réservoirs individuels sous forme de réservoirs métalliques volumétriques sont le plus souvent installés. Des colonnes en acier ou en béton armé sont utilisées comme supports.

Le principe du château d'eau

Le fonctionnement du château d'eau serait impossible sans le phénomène d'égalisation des pressions dans les vases communicants, ou équilibre hydrostatique. Sous l'influence de la gravité, l'eau dans le réservoir déplace le liquide des tuyaux jusqu'à ce que la pression dans le réservoir devienne égale à la pression dans le système de tuyauterie. C'était la base du fonctionnement des châteaux d'eau avant l'avènement des pompes électriques.

Avec l'avènement des pompes électriques, le schéma de leur travail a quelque peu changé. S'ils étaient auparavant les principales sources d'eau du système, ils ont maintenant commencé à jouer le rôle de réserve. Une station de pompage agit comme un "fournisseur" d'eau, qui fournit la pression directement au consommateur via un système de canalisations.

En même temps, la pompe pompe de l'eau dans le réservoir de la tour jusqu'à ce qu'il soit complètement plein ou que l'automatisme fonctionne. Au moment de la charge maximale, lorsque la consommation d'eau est maximale et que la station de pompage ne peut pas faire face aux travaux, la vanne du réservoir s'ouvre et l'eau commence à s'écouler dans le système à partir de la réserve. Cela se produit jusqu'à ce que la station d'approvisionnement en eau recommence à faire face à ses tâches. Aprèstout le cycle se répète.

Éléments du château d'eau

Indépendamment du type et du principe de fonctionnement, le château d'eau se compose de 5-6 unités. Le nombre d'éléments peut varier considérablement et est déterminé par l'objectif de l'installation, son emplacement, l'éloignement de la source primaire, la qualité de l'eau et d'autres critères.

D'une manière ou d'une autre, chaque tour contient:

1. Réservoir - un réservoir en acier, en béton armé ou en plastique d'une capacité de plusieurs dizaines à plusieurs milliers de mètres cubes.
2. Support - une charpente ou une structure monolithique en béton armé, poutres en acier ou en brique rouge d'une hauteur maximale de 25 à 30 mètres. Il doit maintenir le réservoir au-dessus du niveau de chaque consommateur.
3. Alimentation en eau verticale - un tuyau d'alimentation provenant de la source et de la sortie, d'un diamètre de 200 m, qui est posé sur le système d'alimentation en eau.
4. Trappe de ventilation - sur la photo du château d'eau, elle est indiquée par une flèche. Il est nécessaire de maintenir le volume d'air dans le réservoir et d'éviter la stagnation de l'eau.
5. La station de pompage avec systèmes de contrôle est une structure séparée, généralement située au-dessus de la source.

Un système de filtrage avec différents degrés de purification de l'eau peut être introduit dans la conception du château d'eau, ainsi qu'une unité d'automatisation pour contrôler le niveau de liquide et l'empêcher de tomber à une valeur critique.

Fonctions principales du château d'eau

Du principe de fonctionnement du château d'eau découle sa fonction principale -alignement du calendrier des travaux de la station de pompage. Imaginez une situation où la pompe fournit de l'eau directement, sans lien intermédiaire sous la forme d'un château d'eau.

À la demande de chaque consommateur, il s'allume et s'éteint, c'est-à-dire qu'il fonctionne de manière chaotique. En conséquence, l'usure de ses mécanismes augmente, la consommation d'énergie devient inégale, ce qui augmente la charge de la centrale électrique.

En conséquence, les entreprises de services sont obligées de dépenser de l'argent pour des réparations coûteuses. Pour éviter tout cela, ils installent des châteaux d'eau.

La deuxième fonction est de maintenir la pression dans le pipeline. L'eau située à une hauteur considérable, sous l'influence de la gravité elle-même, crée la pression requise dans le système. En conséquence, la charge est retirée de la station de pompage.

Objectif supplémentaire

L'autre objectif et le principe de fonctionnement du château d'eau sont étroitement liés. L'eau de la source répond très rarement aux normes sanitaires établies, donc si elle est utilisée pour les besoins domestiques ou pour boire, le château d'eau sert de station de filtration.

Des filtres grossiers sont intégrés au système de canalisation d'alimentation, qui piègent les métaux lourds, les oxydes de fer et de plomb, le sable et d'autres polluants. Dans la cuve, le foyer s'installe et devient encore plus propre. Le système de cartouches de nettoyage installé sur l'alimentation en eau d'alimentation permet de purifier l'eau des bactéries pathogènes, en la délivrant àau consommateur un produit parfaitement pur.

La création d'un approvisionnement en eau de secours, qui peut être utilisé en cas de panne de la conduite d'eau ou d'incendie, est une autre fonction supplémentaire du château d'eau.

Travaux de la tour avec une autopompe

Le principe de fonctionnement d'un château d'eau avec une pompe automatique n'est pratiquement pas différent du schéma de travail que nous avons décrit précédemment. La seule exception est le fait que dans un tel système, il n'y a pas de station de pompage en tant que telle. Sa fonction est assurée par une pompe électrique compacte.

Lorsque le niveau d'eau dans le réservoir descend en dessous de la valeur seuil, le système d'automatisation envoie un signal et la pompe commence à pomper de l'eau dans le réservoir. Une fois le réservoir plein, attendez que le niveau de liquide redescende.

Ces systèmes sont le plus souvent utilisés dans les zones privées et suburbaines. Un flotteur agit comme un indicateur du niveau de liquide qui, tombant presque au fond, ferme les contacts et donne un signal au relais, sinon il contrôle déjà le fonctionnement de la pompe.

Définition des caractéristiques

Pour que le système remplisse correctement ses fonctions, il est nécessaire que la hauteur du château d'eau soit supérieure à la hauteur de toute autre structure desservie. C'est pourquoi on voit souvent des réservoirs d'eau sur les toits des immeubles à plusieurs étages (surtout dans les films américains). Si cette condition n'est pas remplie, la stagnation de l'eau dans le réservoir est possible.

Un autre paramètre important d'un château d'eau est le volume du réservoir de travail. Cet indicateur est déterminé par l'organigrammel'eau par les consommateurs. Habituellement, la taille du récipient est choisie de manière à ce que le liquide accumulé soit suffisant pour une utilisation tout au long de la journée. Dans ce cas, la pompe ne s'allumera que la nuit, ce qui réduira la charge sur le réseau électrique.

Caractéristiques de conception de la fondation

La hauteur de la tour et le volume du réservoir affectent directement le coût de la tour. Et nous ne parlons pas tant du coût de la structure de support et du réservoir, mais du prix de la fondation. Avant de choisir le type et la profondeur de la fondation, un calcul est effectué non seulement pour la charge statique, mais également pour la charge dynamique - lors du remplissage du réservoir, des vibrations peuvent se produire qui déséquilibreront la structure.

La stabilité est également calculée en tenant compte de l'influence de la charge du vent. Plus la tour est haute, plus elle s'écartera du plan vertical par vent fort et en rafales. En se balançant, la tour commencera à "perturber" l'eau, des vagues apparaîtront qui augmenteront plusieurs fois la pression admissible du château d'eau sur la base. En conséquence, la structure s'effondrera.

Par conséquent, lors de l'installation même d'une maison de campagne, ne négligez pas l'aide de professionnels. En dépensant de l'argent maintenant, vous pouvez avoir l'esprit tranquille quant à la fiabilité et aux performances de votre château d'eau à l'avenir.