Comment rendre autonome et écologique un distributeur d'eau de jardin ? (TPE)

Résumé du document

Dans la seconde partie du siècle dernier le coût de l'eau disponible en grande quantité dans la majorité de la France était moins important qu'actuellement. Aborder la problématique de la récupération de l'eau pouvait alors avoir pour effet d'engendrer l'indifférence, voire parfois la moquerie par le sentiment d'inutilité de cette pratique.

Or, depuis ces dernières années, notamment depuis l'année de sécheresse de 2003, nous avons pris conscience des pénuries d'eau présentes et à venir. Cela a eu pour conséquence que l'on voit de plus en plus apparaître des récupérateurs d'eau autour des maisons.

En plus de l'avantage de la récupération de l'eau, offerte par ces récupérateurs, qui, sans eux, seraient inutilement perdue, notre système sera géré au mieux et automatiquement par le biais d'une énergie renouvelable et propre.

Depuis ces dernières années, de plus en plus de personnes récupèrent l'eau de pluie à l'aide de récupérateurs d'eau, ce qui permet, à la fois, de diminuer substantiellement la facture d'eau et, surtout, de contribuer au développement durable.

Notre projet a donc pour but d'offrir un récupérateur d'eau de pluie sur lequel sont ajoutées trois pompes "intelligentes" fonctionnant à l'énergie solaire. Celles-ci serviront à distribuer automatiquement l'eau dans différentes parties de la propriété, au jour et à la date désirée par l'utilisateur, grâce à des tuyaux percés.

<strong>Principe fondamental du système</strong>

L'eau de pluie, provenant de la toiture d'une maison ou d'une cabane de jardin, alimentera une cuve récupératrice d'eau achetée dans le commerce. Cette eau sera ainsi acheminée dans ladite cuve via un système de gouttière, sur lequel sera adapté un déversoir (aussi prévu pour filtrer tous les déchets qui pourraient bloquer les pompes) fourni généralement par les magasins de jardinage.

Les pompes (au nombre de trois), quant à elles, fonctionneront grâce à l'énergie électrique fournie par un panneau photovoltaïque et stockée dans un accumulateur.
La mise en route et l'arrêt du système s'adaptera automatiquement au niveau d'eau contenu dans la cuve. Pour cela, des capteurs de niveau d'eau seront placés à égale distance les uns des autres et permettra ainsi la mise en marche et l'arrêt des différentes pompes considérées (...)

Extraits

[...] : Le distributeur d'eau autonome 1 «Comment rendre autonome et écologique un distributeur d'eau de jardin T.P.E. : Le distributeur d'eau autonome 2 Plan du T.P.E. Introduction Fonctionnement du système La distribution de l'eau dans les trois différentes parties Les différents composants électroniques du système Schémas électriques Bilan énergétique Consommation en eau Les avantages du système Evaluation du coût du système Conclusion Tableau de valeurs La maquette (annexe) Page 4 Page 5 Page 6 Pages 7 à 9 Pages 10 et 11 Page 12 Page 13 Page 14 Page 15 Page 16 Page 17 et 18 Pages 19 à 21 T.P.E. [...]

[...] De même, comme notre projet se veut économique, l'énergie pourra, sans difficulté, être obtenue grâce à des panneaux photovoltaïques. T.P.E. : Le distributeur d'eau autonome 12 Consommation en eau Dans cette partie nous allons aborder l'étude de la quantité d'eau utilisée par notre système. Pour rappel, nous travaillons avec une cuve d'une capacité de 1000 L. De même, nous optons toujours pour un partage en trois parties égales de la quantité d'eau contenue dans la cuve considérée. Quantité d'eau restante en fontion du temps d'utilisation Quantité d'eau restante Ainsi on peut constater que : de la 1ère à la 9ème minute d'utilisation, lorsque les trois pompes fonctionnent, ces trois pompes auront distribué une quantité totale de 324 litres d'eau. [...]

[...] : Le distributeur d'eau autonome 17 T.P.E. : Le distributeur d'eau autonome 18 LA MAQUETTE (Annexe) T.P.E. : Le distributeur d'eau autonome 19 L'eau s'écoule le long de la toiture, puis arrive dans la gouttière. Une fois dans la gouttière l'eau passe par le déversoire pour arriver dans la cuve. Lorsque la cuve est remplie au maximum les trois capteurs laissent passer le courant, donc dans ce cas les trois pompes fonctionnent. Les pompes emmènent l'eau dans les trois différentes parties (le potager, les arrangements floraux, le gazon) grâce au trois tuyaux. [...]

[...] De même, l'autonomie pourra être renforcée par le remplacement de l'interrupteur général manuel, par un interrupteur relié à un capteur hydrométrique, qui aurait alors pour fonction d'interrompre le fonctionnement du système par temps humide. Bien entendu, l'utilisateur, en fonction de ses besoins en eau et de ses choix des surfaces à arroser, pourra augmenter la capacité de stockage de l'eau. Cela montre bien que notre système est loin d'être figé. En effet, et bien au contraire, il offre une grande capacité d'adaptation et d'évolution. T.P.E. [...]

[...] : Le distributeur d'eau autonome 9 Schéma électrique Le schéma ci-dessous présente la partie électrique du système sans l'alimentation. T.P.E. : Le distributeur d'eau autonome 10 Le schéma ci-dessous présente la partie alimentation du système T.P.E. : Le distributeur d'eau autonome 11 Bilan énergétique L'énergie nécessaire doit satisfaire le fonctionnement de trois pompes de tension U = 12 V et d'intensité I = 1,5 A. Soit une puissance respective pour chacune des pompes de P = U x I donc P = 12 x donc P = 18 W. [...]