Pompe Valdès
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2008-02-24T18:30:23Z
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{{sommaire à droite}}
La '''Pompe Valdès''' est un modèle de [[pompe]] à [[eau]] en [[bois]] qui fonctionne en immersion.
== Historique ==
Le GREEn, (Groupe de Recherche pour l'Énergie et l'Environnement) de l'[[université]] de [[Valenciennes]] a commencé en [[1999]] à travailler sur un système de pompe volumétrique à eau en bois à [[membrane]] [[Caoutchouc (matériau)|caoutchouc]] (aujourd'hui dénommée pompe Valdès, du nom de son principal inventeur, Laurent-Charles Valdès, [[ingénieur]] [[ENSAM]] et professeur à l'ENSIAME, école d'ingénieur de l'univeristé de valenciennes). L'objectif de cette étude était de mettre au point un système [[pompe]] [[éolienne]] de basse technicité et de grande efficacité destiné aux [[pays en voie de développement]]. La basse technicité a pour but de faciliter la diffusion du système Valdès dans ces pays, en permettant à des ouvriers (type menuisiers, soudeurs), même peu qualifiés, d'en assurer la fabrication, l'installation et la maintenance. Elle réside dans le choix de [[matériaux]] courants ([[bois]], caoutchouc, [[Catégorie:Visserie|visserie]], tubes [[Chlorure de polyvinyle|PVC]]) et de mise en œuvre simple.
[[Image:Valdes detouree.jpg|thumb|Prototype de [[pompe Valdès]]]]
[[Image:Valdes shema.jpg|thumb|Schéma d'installation]]
[[Image:Valdes pieces.gif|thumb|Les éléments principaux]]
[[Image:Valdes eolienne.jpg|thumb|[[L'éolienne]] sur le puits]]
[[Image:Valdes simple.gif|thumb|Modèle simplifié du mécanisme]]
== Fonctionnement ==
La pompe Valdès fonctionne grâce à une [[éolienne]] qui doit être fixée au-dessus du [[puits à eau|puits]] (un simple [[fût]] coupé en deux peut servir d'éolienne). Le [[mouvement (mécanique)|mouvement]] de [[rotation]] généré par cette éolienne entraîne un [[axe (mécanique)|axe]] de [[transmission (mécanique)|transmission]] (en [[tuyau|tube]] [[Chlorure de polyvinyle|PVC]]) qui doit descendre jusqu'au fond du puits où se situe la [[pompe]] en elle même. Le système se compose d'abord d'un [[arbre]] en bois fixé à l'axe de transmission. Cet arbre n'est pas parfaitement [[cylindre|cylindrique]]: il possède un tronçon qui est excentré par rapport au reste de l'arbre et à l'axe de transmission. La partie excentrée a donc un mouvement analogue à celui d'une main qui tourne une [[manivelle]]. Cette partie entraîne une pièce appelée coulisseau qui a donc un mouvement de [[translation circulaire]]. Ce coulisseau peut être assimilé à un [[cube]] avec un [[trou]] qui le traverserait de haut en bas (l'arbre étant inséré dans ce trou). Le coulisseau se meut dans une pièce appelée [[tiroir]], elle aussi en bois. Par sa [[géométrie]], le tiroir prend le mouvement gauche-droite du coulisseau mais pas son mouvement avant-arrière. Le tiroir [[Translation (géométrie)|translate]] donc latéralement. Sur les [[face (géométrie)|face]]s extérieures à droite et à gauche du tiroir sont vissés des [[piston]]s en bois. Ces deux pistons se déplacent dons alternativement de droite à gauche en poussant/tirant deux [[membrane]]s (une [[chambre à air]] de [[pneu]] découpée peut être utilisée) qui assurent l'étanchéité. Ce mouvement se fait dans les [[Culasse de moteur|culasses]] respectives des pistons, toutes deux perforées en bas et en haut. Les trous inférieurs des culasses sont reliées à une [[crépine]] (par où l'eau entre)par des [[tuyaux]]. Les trous supérieurs sont aussis munis de tuyaux qui remontent jusqu’à la [[surface]] (où l'eau ressort). En effet, la translation des pistons dans les culasses entraîne une [[aspiration (physique)|aspiration]]/[[refoulement]] de l'[[eau]]. Des [[Clapet anti-retour|clapets]] fixés sur les tuyaux empêchent l'eau de redescendre, elle monte donc dans le tuyau sous la [[pression]] des pistons.
Un système de [[Roulement mécanique|roulement]] peut aussi être ajouté au dessus du puits. Ce système est un double [[plateau (mécanique)|plateau]] en bois qui renferme une quarantaine de [[Jeu de bille|billes]] à jouer. Il permet de garder l'éolienne bien droite, dans l'axe du puits et aussi de mieux soutenir le [[poids]] qui pèse constamment sur la pompe et la fragilise (surtout avec les éoliennes [[métal]]iques et les puits [[profondeur|profonds]]).
D'autres systèmes ont aussi été étudiés pour permettre de remplacer l'éolienne si elle est endommagée ou en l'absence de [[vent]]. Un [[pédalier]] manuel a déjà été créé à partir d'une [[Chaîne (mécanique)|chaîne]] de [[vélo]] ainsi qu'un grand plateau à [[manivelle]] en bois.
== Difficultés ==
La plupart des problèmes auxquels on pourrait penser sont déjà résolus.
À partir de la coupe de l'arbre jusqu’à l'immersion de la pompe, il faut absolument éviter que le bois ne se déshydrate. La pompe doit toujours rester immergée car les pièces peuvent se déformer, se fendre, se putréfier, se rétrécir, ...
Le [[frottement]] que l'on peut attendre d'un [[Fonctionnement|mécanisme]] en bois est en réalité fortement atténué par le fait que le bois soit gorgé d'[[eau]] (ce qui le lubrifie naturellement), par tout un système de [[Roulement mécanique|roulements]] (rouleaux en bois+PVC et [[Jeu de bille|billes]] à jouer), et par le choix du type de bois utilisé. La déformation du bois est de même minime selon le bois choisi, et contrairement à ce que l'on pourrait penser, un bois constamment immergé ne pourrit pas.
Le seul problème qui subsiste encore est l'usure des pièces, notamment les membranes de [[Caoutchouc (matériau)|caoutchouc]].En effet, celle-ci ont tendance à être découpées par le bois avec la répétition des mouvements sur un long terme. Cela n'est pourtant pas problématique car la pompe est conçue pour être facile d'[[Réparation et entretien|entretien]], et les pièces peuvent toujours être remplacées.
== Caractéristiques techniques ==
Ces caractéristiques ne sont que des valeurs théoriques qui peuvent varier d'une pompe à l'autre.
'''Dimensions approximatives:'''
* Pompe: 50x50x30cm
* Système de roulements au dessus du puits: 40x30x30cm
* Éolienne: dépend du type d'éolienne choisie
'''Poids:'''
* Pompe: 15 à 20kg
* Système de roulements au dessus du puits: 7kg
'''Puits:'''
* Profondeur: plus de 30 mètres
* Diamètre: environ 70 cm
'''Rendement:'''
* Vent minimal: 3m/s soit 11km/h
* Débit: environ 1m³ par jour
* Boisson: pour un petit village (50 à 100 personnes)
'''Matériaux:'''
* Bois: 50d m³
* Membranes: 2 chambres à air (de roues de camion)
* Quincaillerie: 4 valves à clapet, vis, clous, écrous, rondelles, tiges filetées, crépine, raccords de tuyaux, ...
* Autres: Tubes PVC (différents diamètres en fonction de l'installation), tuyaux d'eau, éolienne, ...
== Développement ==
Deux projets principaux ont été menés.
Le premier est celui de l'[[association]] ''En Quête Du Monde '' composée à l'origine d'un groupe d'élèves ingénieurs des Arts et Métiers de [[Cluny (Saône-et-Loire)|Cluny]]. Cette association nait en [[2002]] et collabore avec M.Valdès, inventeur de la pompe et professeur à l'[[ENSIAME]]. Leur travail portera d'abord sur de la recherche et sur le développement de la pompe en utilisant leurs connaissances de [[mécanique]] et les outils mis à disposition par leur école. D'autre part, ils ont fait un travail de préparation sur le terrain pour finalement accueillir un groupe de 6 élèves en janvier [[2006]] pour qui ce voyage (au [[Bénin]] et au [[Togo]] sera intégré à leur cursus scolaire en tant que stage de seconde année. D'autre pompes ont continué à être installées dans différents pays ([[Cameroun]], [[Sénégal]], ...). D'autres associations partenaires ont aidé ce projet à voir le jour: [[Inter Développement]], [[ASAAL]], [[DAHW]], [[Guide du Routard]], [[Rotary Club]] de [[Vierzon]].
Le second projet, plus tardif, à débuté en septembre 2006, au [[lycée]] [[Raynouard]] de [[Brignoles]] ([[Var (département)|Var]]). Par son vaste réseau, le Rotary Club (qui avait travaillé avec la première association) a pu faire connaître la pompe à une classe de [[Classe de terminale|Terminale]] Scientifique spécialisée en [[Sciences de l'Ingénieur]]. Dès lors, une association de 12 élèves s'est constituée et devint par la suite un [[Interact Club]], le CIBR (Club Interact Brignoles Raynouard), parrainé par le Rotary Club de Brignoles. Ces 12 élèves, aidés de leurs professeurs souhaitaient développer un second projet dans le cadre de leurs [[Projet pluritechnique encadré|Projet Pluritechnologiques Encadrés]] (PPE). Le groupe a d'abord fait un long travail d'étude de la pompe et a cherché à y apporter des amélioration technologiques (forme des pièces, système à 2 pompes superposées, ...). Le principal apport de l'association a été de mettre sur [[internet]] des manuels nécessaires à la fabrication, l'assemblage, et l'installation de la pompe. Le site internet est visible du monde entier (en [[français]] en [[anglais]] ou en [[espagnol]]) et le transfert de savoir-faire se fait plus facilement. Pour mener leur action à terme, les lycéens ont été conseillés par les étudiants pionniers du premier projet et financièrement soutenus par le Rotary Club de Brignoles. Un voyage en [[Afrique de l'Ouest]] est en prévision pour aller installer leur version de la pompe et prendre contact avec de lycées techniques locaux pour leur apprendre à en fabriquer.
== Article connexe ==
* [[Géopolitique de l'eau]]
* [[Portail:Eau]]
* [[Afrique]]
== Liens externes ==
* [http://tof.cassin.free.fr/pompeaeau Le site du CIBR]
* [http://enquetedumonde.free.fr Le site de l'association ''En Quête Du Monde'']
* [http://pompeaeau.ifrance.com Association humanitaire utilisant des Pompes Valdès pour des villages africains]
[[Catégorie:Visserie|visserie]]
[[Catégorie:Dispositif mécanique]]
[[Catégorie:Aide humanitaire]]
[[Catégorie:Eau]]