Calculer la pression de l’eau dans un reservoir à eau

La pression d’eau du réservoir est créée par le poids de l’eau et varie notamment en fonction de la hauteur du réservoir de stockage. Si vous avez ce dispositif, il peut s’avérer très utile de savoir comment déterminer sa valeur. Découvrez dans cet article, comment calculer la pression de l’eau.

Comment calculer la pression de l’eau du réservoir ?

Le calcul de la pression de l’eau du réservoir peut se faire de plusieurs manières.

Calcul de la pression à partir du poids de l’eau

La pression hydrostatique de l’eau peut être calculée en tant que force/surface en unité de pression. Dans ce cas, elle représente le poids de l’eau exercé sur le fond du réservoir en raison de la gravité. Elle s’exprime en Pascale (Pa) et est déterminée par la hauteur de la colonne d’eau entre le bas du réservoir et la surface.

Si l’accélération et la masse volumique sont connues, le calcul de la force de l’eau sera F=ma avec m la masse et a l’accélération. L’accélération de la gravité est la constante d’accélération gravitationnelle g. Ainsi, la force F devient F=mg. Ainsi, la pression est calculée comme P=mg/A.

Si la densité de l’eau est connue, la pression hydrostatique devient le produit de la :

  • densité p de l’eau en kilogramme par mètres cubes ;
  • de la constante d’accélération gravitationnelle g en mètre par seconde au carré;
  • de la hauteur h de l’eau au-dessus de la vanne en mètre.

Cela implique que la pression donne P=pgh.

Calcul de la pression à partir du volume du réservoir

La pression de l’eau n’est pas directement fonction du volume du réservoir. Bien au contraire, elle varie en fonction de la profondeur. Par exemple, si 1000 litres d’eau sont étalés dans un réservoir d’un pouce de profondeur, sa pression ne sera pas du tout élevée. Par contre, si le même volume est placé dans un réservoir à une profondeur plus élevé, elle sera plus forte. Cependant, le volume du réservoir permet de déterminer la hauteur de l’eau. Il suffit de diviser le volume par le produit du rayon du réservoir et de la valeur Pi fois 2. Soit h=V/(R*Pi)*2.

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Problèmes causés par une pression élevée

La pression idéale de l’eau d’un réservoir doit mesurer entre 40 et 70 psi. Une pression d’eau élevée met beaucoup de pression inutile sur le système de la plomberie. En effet, la forte pression de l’eau conduit à la fuite des tuyaux. Cela entraîne des fuites de trous d’épingle dans les tuyaux. Elle peut provoquer des bruits de claquement lorsque les appareils reliés aux réservoirs sont éteints. Lorsque le débit d’eau du réservoir s’arrête ou change de direction, une pression élevée de l’eau fait que les tuyaux se heurtent. Elle peut aussi endommager d’autres appareils de la maison tels que les chauffe-eau, les lave-linges, les lave-vaisselles, etc.

Aussi, les robinets dégoulinent et pulvérisent constamment, lorsque l’eau est ouverte. Le problème de forte pression de l’eau peut aussi endommager la vanne de remplissage des toilettes. Ce qui conduit à une fuite rapide de l’eau du réservoir à la cuvette.

La baisse de pression d’eau peut également conduire à une augmentation de la facture d’électricité. En cas de forte pression, le montant de facture grimpe considérable comparé au montant habituel. Par exemple, au lieu que la quantité d’eau qui sort du robinet soit de 36 litres pour une pression de 60 psi elle devient 30 litres pour 50psi

Comment ajuster la pression de l’eau du réservoir d’eau ?

Lorsque la pression d’eau est élevée, elle doit être rapidement ajustée pour éviter d’autres dommages. Pour le faire, vous devez faire couler l’eau pour identifier la pression actuelle de l’eau, sans oublier de notifier la pression d’arrêt et de départ de la pompe. Ensuite, mettez en OFF les disjoncteurs électriques de la pompe et du réservoir.

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Ouvrez ensuite un robinet d’eau, de préférence le robinet de vidange à la base du réservoir afin de ramener la pression de l’eau à zéro. À l’aide d’un compresseur, injectez de l’air dans le réservoir d’expansion par la vanne sur le dessus. L’ajustement de l’air doit être de 2 à 4 livres en bas de la pression de départ de la pompe. Par exemple, si la pompe fait un cycle de 40 à 50lbs, alors l’air du réservoir sera au maximum à 38lbs.

Une fois l’air ajusté, fermez la vanne d’entrée principale de l’eau ainsi que le robinet de vidange d’eau. Mettez en ON le disjoncteur de la pompe. Il faut souligner qu’au cas où le régulateur sera de basse pression, la pompe ne fonctionnera pas automatiquement. Pour cela, il faudra amorcer la pompe à l’aide d’un levier ou d’un régulateur de basse pression. Ouvrez enfin aussi lentement que possible la vanne principale d’entrée d’eau une fois la pression d’eau montée.

Que faire en cas de baisse de pression d’eau ?

Il est bien possible qu’au lieu d’être forte, la pression de l’eau du réservoir soit en baisse. Celle-ci peut être liée à plusieurs raisons comme l’ouverture de vanne d’arrivée d’eau ou un problème au niveau du robinet. Pour régler ce problème, il suffit de vérifier au préalable si les pièces sont affectées par la baisse de pression. Dans ce cas, vous devez ouvrir donc les robinets, les douches et tous les autres appareils reliés au réservoir d’eau. Cela permet de vérifier si le problème de baisse de pression n’affecte qu’une partie des installations ou si c’est général.

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Une fois le problème localisé, dévissez l’appareil identifié et essayez de le réparer si possible ou de le changer au cas où il sera complètement endommagé. Enfin, il faut remettre l’appareil à sa place habituelle. Si le problème de baisse n’est pas réglé alors cela peut provenir de son installation.

Quelle est la relation entre la pression, le débit et le volume d’eau ?

La pression de l’eau du réservoir peut-être également déterminée si son débit est connu. La relation entre les deux grandeurs est exprimée par l’équation de Bernoulli, soit H = z + P/(Ro*g) + V2/(2g). Avec H la charge, z l’altitude de la pression de la colonne d’eau. Lorsque la charge de l’eau est maintenue constante, le débit d’eau augmente, l’énergie cinétique augmente et la pression d’eau diminue.

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