Au lieu d'un système d'osmose dans le camping-car ...

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Mis à jour - octobre 28, 2024

Les pompes installées dans les camping-cars ne fournissent souvent pas la pression nécessaire pour faire fonctionner un osmoseur. C'est pourquoi nous présentons ici une solution alternative qui peut être utilisée avec une pompe de pression classique du camping-car.

alternative

L'alternative se compose des quatre mêmes filtres qui sont habituellement placés devant la membrane d'osmose : Filtre PP 10 µm (filtre selon le fabricant - sable, impuretés), Filtre GAC Filtre carbone (chlore, polluants organiques, pesticides, insecticides, solvants), Filtre CTO Charbon actif 5 µm , Filtre UF 0,02 µm (bactéries, virus).

La membrane d'osmose, ainsi que les deux étapes suivantes de charbon actif et de reminéralisation sont supprimées, de même que toute la technique restante, comme la commande, la pompe, etc.
Avantage : les minéraux restent dans l'eau, ce qui ne modifie ni le goût ni la conductivité et rend inutile la reminéralisation habituelle. Il en résulte également un avantage en termes de consommation et de coûts.

Les UV-C remplacent la membrane d'osmose

Un système UV-C à 254 nm remplace la membrane d'osmose responsable d'une (relative) absence de germes. Une vanne d'étranglement en option permet de régler précisément le débit souhaité, ce qui permet d'atteindre une asepsie de plus de 99,99 %.
En pratique, avec un tuyau de 6 mm de diamètre et la pompe de refoulement Shurflo 2095-204-412, on a obtenu un débit de 1,5 ltr / min - sans utilisation d'un limiteur de débit - ce qui est inférieur au 1,6 ltr / min exigé par rapport à l'asepsie de 99,99 %.

Fonction de l'unité de filtrage

Comme l'unité UV-C, avec une transmission UVT (UV Transmission) de 90 %, se trouve en amont de l'unité de filtration, l'eau chargée de germes ne parvient pas aux cartouches filtrantes. Alors à quoi servent les filtres ?

Eh bien, d'une part, l'irradiation UV-C n'élimine pas les substances telles que les hormones, les résidus de médicaments, les pesticides, etc., mais elle détruit "seulement" le code génétique, l'ADN des bactéries et des virus. D'autre part, après l'irradiation UV-C, il reste des fragments de bactéries / virus non réactivables, qui sont éliminés par le dernier filtre de 0,02 µm (ou même par le filtre de seulement 0,01 µm disponible en option - ultra-filtration).

Les résidus de médicaments, les hormones et les pesticides sont toutefois filtrés par la membrane filtrante de 0,02 µm par exemple (voir aussi l'étude Élimination des micropolluants stéroïdiens par filtration sur membrane assistée par du carbone activé sphérique à base de polymères (PBSAC)). C'est pourquoi ce niveau de filtration est essentiel !

Commutation via une vanne à 2 voies

Une vanne à deux voies motorisée commute entre les sources d'eau que sont le réservoir et le système de filtration UV-C. Au repos, la vanne à deux voies relie le réservoir et le robinet d'eau. Lorsque le système UV-C est activé, la vanne à deux voies commute sur le système de filtration UV-C et le robinet.

Pourquoi est-il important de faire attention à la polarité du raccordement électrique des vannes ? La consommation d'électricité doit être aussi faible que possible dans le camping-car, car l'énergie électrique n'est disponible que de manière très limitée.
C'est pourquoi les voies habituellement permanentes sont placées sur la branche qui est commandée sans tension, tandis que l'état sous tension, provoque la position de connexion temporaire.

Une deuxième vanne à deux voies dans la branche de sortie de l'unité de filtration se charge de la commutation entre l'UV-C et l'unité de filtration sur le robinet, afin d'acheminer l'eau éventuellement stagnante vers le réservoir d'eaux usées, avant de commuter sur le robinet et de distribuer l'eau exempte de germes.

Cela peut se faire par le biais d'une minuterie ou de SmartHome. La durée doit être calculée de manière à ce que le contenu en eau de l'unité de filtration et de la tuyauterie soit entièrement rempli d'eau fraîche jusqu'à la sortie du robinet.

Hors tension, la connexion robinet unité de filtration doit être active, sous tension, elle doit être commutée sur les eaux usées. La vanne indique la position actuelle de la vanne par le biais d'une fenêtre sur la partie supérieure et signale les raccords - reliés hors tension.

Mesures de transformation

Les transformations nécessaires sont limitées et se résument à la fabrication d'un nouveau support pour l'unité de filtration composée des quatre filtres décrits, au déplacement de l'unité d'affichage de l'installation UV-C vers un emplacement central dans la cuisine du camping-car via un câble (de commande) à cinq fils, ainsi qu'à l'installation des deux vannes à deux voies et de leur tuyauterie.

Où placer l'installation ?

Le "où" est déjà abordé dans un article sur le Installation de l'osmose et des UV-C unités ont été décrites.

La solution dans le camping-car "pas de place" soi-disant plein était simple. Tous les espaces libres ne sont pas évidents. Parfois, il faut regarder derrière les coulisses, c'est-à-dire, par exemple, rétroéclairer les caches, enlever les poubelles, pour trouver ici ou là des espaces cachés mais libres, auxquels on peut accéder de l'extérieur, par une trappe de service installée ultérieurement.

Support de l'unité de filtration

Le support de l'unité de filtration peut être fabriqué à partir d'un profilé en L en aluminium de 60 x 20 x 3 mm et d'une longueur minimale de mm. Les trous pour la fixation du filtre sont reportés à partir du support d'origine.

Le petit côté du profilé en L est percé de cinq trous (chacun légèrement décalé en hauteur les uns par rapport aux autres) afin de fixer l'unité à une paroi latérale, chaque fois au moyen de tampons en caoutchouc d'environ 4 mm d'épaisseur, pour la découpler des vibrations, avec des vis Torx 5 x 25.

Pour amortir les vibrations des boîtiers de filtre, il est utile d'utiliser un caoutchouc mousse autocollant, collé au mur à une hauteur d'environ 10 cm (mesurée à partir du sol).

Il doit rester environ 5 cm d'espace sous les filtres pour pouvoir les remplacer si nécessaire.

Attention : les raccords à gauche (entrée 6 mm) et à droite (sortie 10 mm) sont montés en sens inverse et ne peuvent pas être tournés, c'est pourquoi il faut veiller à ce qu'il y ait suffisamment de place pour le tuyau gauche afin de pouvoir le poser sans le plier ou, le cas échéant, utiliser des coudes à 90°.

Montage du filtre UV-C

Le montage de l'unité d'irradiation UV-C émettant à 254 nm avec un UVT (Transmission des UV) de 90 % s'effectue sur deux goujons d'ancrage dans le sol avec des supports tubulaires rapportés, recouverts de caoutchouc et donc amortissant les vibrations.

L'orientation de l'unité UV-C doit se faire avec le câble en direction de l'unité de contrôle, le câble doit être posé dans un large rayon.

Le choix des trous pour les vis à double filetage doit permettre le raccordement des deux côtés d'une équerre à 90°, sans qu'elles n'entrent en collision, par exemple lors de la fermeture de la trappe de service.

Raccordement de l'unité de filtration et de l'unité UV-C

Seule l'unité de filtration a une entrée définie de 10 mm et une sortie de 6 mm. L'unité UV-C peut être adaptée à volonté à la tuyauterie via le raccord 1/2″.

En règle générale, la tuyauterie d'un camping-car est de 15 mm. Ici, on a réduit à 12 mm, d'autant plus qu'en fin de compte, il faut encore réduire à 10 mm, voire 6 mm.

Pour les raccords des différents réducteurs, les morceaux de tuyau ne doivent pas être trop courts. Deux centimètres au moins permettent une flexibilité, même minime, et une mise en place facile des anneaux de sécurité. Ceux-ci servent à protéger le raccord d'un détachement involontaire.

Lors du raccordement des tuyaux aux raccords, il faut veiller à ce que le tuyau, après avoir surmonté la première résistance (les languettes de maintien), soit enfoncé jusqu'au bout (environ un centimètre) dans le raccord.
Il arrive que l'on se trompe et que l'on soit gratifié d'une fontaine ...

Modification électrique de l'unité de contrôle UV-C

L'unité indique le fonctionnement et l'état de la lampe UV-C par des LED. Celles-ci doivent être placées à l'extérieur afin d'être visibles dans la cuisine.

Le couvercle du boîtier peut être retiré avec précaution après avoir dévissé six vis cruciformes : Au dos, l'électronique et les LED sont fixées par deux vis.
L'électronique, fixée à l'aide de deux vis cruciformes, abrite entre autres le processeur qui surveille la durée de vie de l'émetteur UV-C, ainsi que la NVRAM (mémoire non volatile) qui additionne les temps de fonctionnement et s'éteint en conséquence lorsque la durée de vie programmée est atteinte, mais qui commande également les trois LED d'état.

L'ensemble du circuit est alimenté en tension de service par deux câbles seulement. L'un d'eux mène encore à l'interrupteur de mise en marche.

La lampe de service est reliée par deux autres câbles au ballast qui est fixé au fond du boîtier.

Aussi bien les deux câbles de l'électronique de commande que les deux câbles de la LED de fonctionnement et le deuxième câble (rouge) de l'interrupteur doivent être posés dans la zone de la cuisine via un câble de commande à cinq fils.
Les passages de câbles sont réalisés verticalement vers le bas avec des presse-étoupes étanches.

L'ouverture maintenant vide de la LED de fonctionnement devrait être fermée avec un capuchon approprié.

L'électronique de commande de l'unité UV-C s'adapte au boîtier électronique de l'osmoseur, dont la feuille adhésive frontale est retirée et remplacée, le cas échéant, par une feuille que l'on a fabriquée soi-même.
Trois trous existants dans le boîtier, percés à 5 mm, accueillent les trois LED pliées de manière appropriée. La lampe de service trouve sa place dans l'un des trous existants (ici en haut à droite).

Les câbles passent par l'évidement du boîtier pour l'ancien connecteur.

Tuyauterie

Pour représenter plus clairement la tuyauterie :

Pour des raisons de simplicité, les réductions n'ont pas été représentées sur le schéma. La pose effective nécessite en général encore des coudes et des raccords de transition de ½" à la dimension métrique du tuyau, car tous les raccords sont réalisés en ½".

Schéma de circuit

Les connexions électriques sont expliquées dans le schéma de câblage graphique, compréhensible même pour les non-initiés :

Les vannes motorisées peuvent être connectées indépendamment de la polarité. Dès que la tension est appliquée, quelle que soit la polarité, le processus de commutation démarre. Lorsque la tension est coupée, la vanne revient mécaniquement en position de repos.

L'unité UV-C doit être connectée dans le boîtier (boîte de commande) en respectant la polarité. La modification du circuit interne est décrite plus haut. Les fils violets représentent les connexions (câbles rouges) sur l'interrupteur de mise en marche.

Contrôle

La solution choisie ici est SmartHome (Raspberry Pi et Homematic). En combinaison avec le bouton-poussoir double déjà utilisé pour la mise en marche et l'arrêt programmés, l'UV-C et l'unité de filtrage sont activés par un canal en appuyant brièvement sur un bouton, ou désactivés en appuyant longuement sur un bouton.

Lors de la mise en marche, l'unité UV-C et les deux vannes à deux voies sont activées. La vanne de droite, en haut de l'illustration, relie ensuite la pompe à l'unité UV-C, tandis que la vanne de gauche relie la sortie de l'unité de filtration à l'évacuation des eaux usées.

Cette connexion est maintenue pendant la durée du rinçage de l'unité de filtration. Ensuite, la vanne gauche commute la sortie de l'unité de filtration sur la dérivation vers le robinet. L'eau exempte de germes est alors prête à être prélevée.

Une fois le prélèvement d'eau terminé, une longue pression sur le bouton permet de remettre les deux vannes à zéro sans tension, ce qui établit une connexion directe entre la pompe et le robinet, en contournant l'unité UV-C et l'unité de filtration.

programmes

Seuls quatre petits programmes sont nécessaires :

• Mise en marche de l'unité UV-C par bouton-poussoir
• Arrêt de l'unité UV-C par bouton-poussoir
• Contrôle du temps Mise en marche
• Contrôle du temps Éteindre

Dispositifs

Un bouton-poussoir double (par ex. HM-PB-2-WM55) et un actionneur de commutation quadruple (HM-LC-Sw4-WM) sont nécessaires. Les désignations des canaux sont choisies arbitrairement et peuvent être adaptées à volonté.

Désignation des canaux

• KU_TA_WP_K2 - Bouton-poussoir canal 2
• KU_SW_MV_UVC_K2 - Actionneur de commutation canal 2 commute l'électrovanne vers l'unité UV-C
• KU_SW_UVC_LAMPE_K1 - Actionneur de commutation canal 1 commute l'unité UV-C
• KU_SW_MV_ABW_K3 - Actionneur de commutation canal 3 active l'électrovanne d'évacuation des eaux usées

Mise en marche de l'unité UV-C par bouton-poussoir

Arrêt de l'unité UV-C par bouton-poussoir

Contrôle du temps Mise en marche

En appuyant sur le bouton, l'électrovanne est activée. Ceci déclenche à son tour le programme suivant, qui est initié pour l'allumage de la lampe UV-C et l'actionnement de la vanne d'évacuation des eaux usées pendant (ici) 90 secondes et qui, une fois ce laps de temps écoulé, commute sur le robinet d'eau.

La durée dépend de la quantité de remplissage des filtres et du volume des autres canalisations, afin de les débarrasser complètement de l'eau qui s'y est déposée avant de pouvoir procéder à un prélèvement d'eau fraîche.

Contrôle du temps Éteindre

Le programme est également lancé par la commutation de l'électrovanne et éteint la lampe UV-C après un délai de 10 secondes (ici).

Cela permet de garantir que tous les germes ont été détruits de manière fiable dans l'unité UV-C et d'exclure ainsi une éventuelle re-germination.

Mesure du TDS

Dans le contexte des installations d'osmose, on parle souvent de la Mesure du TDS (Solides totalement dissous) comme preuve d'efficacité. Les appareils de mesure mesurent donc les composants dissous dans l'eau et les expriment en ppm (parties par million) ou en S (Siemens).
Par approximation, 2 μS/cm représentent 1 ppm (mg/L). Pour les eaux de surface, le facteur TDS se situe en général entre 0,5 ... 0,8, en moyenne 0,65, ce qui correspond à 280 μS/cm ou 179 ppm.

Le résultat dépend de la concentration et de la mobilité des ions, ainsi que de la température de la solution et, bien sûr, de la qualité de l'appareil de mesure et de son étalonnage préalable.

Un appareil utilisable est par exemple le PCE-PH 30 dans sa variante étalonnée, y compris la mallette et les solutions d'étalonnage, ainsi que le certificat d'étalonnage.

Alors que des valeurs autour de 40 μS/cm sont considérées comme normales pour l'eau osmosée, l'eau du robinet a des valeurs entre 170 ... 370 μS/cm. L'objectif de la filtration de l'eau - sans membrane d'osmose - devrait donc être une valeur autour de 200 ... 300 ppm, basée sur une teneur en minéraux purs.
La filtration mécanique jusqu'à 0,01, voire 0,02 μm permet en outre déjà d'atteindre une asepsie d'environ 90 %.

Le traitement UV-C entraîne la destruction de tous les micro-organismes, tels que les bactéries et les virus. Si l'intensité du rayonnement est suffisante (pour éviter la reconstruction enzymatique par les photolyases de l'ADN endommagé par les UV), il est possible d'obtenir une absence de germes allant jusqu'à 99,9999 %.

Coûts de maintenance

Les frais d'entretien pour le remplacement annuel du filtre sont très limités. La durée de vie de la lampe UV-C est de 10.000 heures de fonctionnement, ce qui signifie un fonctionnement continu de plus d'un an, donc un remplacement dans environ cinq ans devrait être plus que suffisant.

Conclusion

Si vous souhaitez conserver le goût de l'eau, c'est-à-dire maintenir sa teneur en minéraux, tout en profitant d'une eau exempte de germes, vous pouvez opter pour la solution alternative présentée ici.