Surveillance et Equilibrage d’Electrolyseurs Multiples

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Quand pour des raisons de taille trop importante de piscine (250m3 dans mon cas) l’utilisation de multiples (2 et +) électrolyseurs devient parfois incontournable, et alors se pose la question de la surveillance de la production équilibrée de ces multiples électrolyseurs.

Quand un unique électrolyseur existe et est en panne, on s’en rend compte quasi immédiatement : les algues apparaissent, le taux de chlore quand mesuré est bas, etc…
Mais si plusieurs électrolyseurs affichent tous (à tort pour certains) “Production Nominale” mais que, par exemple, l’un produit à 100% et l’autre à seulement 25%, alors identifier rapidement l’existence d’un tel déséquilibre devient beaucoup moins évident.

Dans mon cas, je n’ai trouvé que 3 méthodes +/- fiables :
a) la mesure du courant continu de forte intensité envoyé par les électrolyseurs aux électrodes (et éventuellement du voltage aux bornes des dites électrodes);
b) la mesure directe de la consommation électrique secteur individuelle (idéalement Watts efficaces, sinon faute de mieux Ampères@230Vac) des N électrolyseurs;
c) la mesure de la température des boîtiers des N électrolyseurs (plus tièdes/chauds quand production maximale).

La mesure (a) est celle présentant la meilleure corrélation avec la production d’hypochlorite. Mais elle présente un inconvénient : s’agissant de courant continu, elle suppose donc l’insertion d’une résistance de faible valeur sur le chemin du courant, entre électrodes et électrolyseurs; en effet les sondes par induction ne fonctionnent qu’avec du courant alternatif. Si la valeur de la résistance est suffisamment faible, la perturbation des électrolyseurs devrait rester faible, mais pas nulle.

La mesure (c) ne donne qu’une indication indirecte, dépendante qui plus est de la température ambiante.

La mesure la plus fiable et générant le moins de perturbations est in fine la méthode (b), qui évidemment ne donne des résultats comparables que pour des électrolyseurs tous identiques, de même puissance, et raccordés à des électrodes de même âge, soumises aux mêmes débit & pression d’eau.
L’avantage de cette méthode est qu’elle est totalement indépendante des auto-contrôles effectuées par les électrolyseurs eux-mêmes (selon la méthode (a)), contrôles qui sont supposées fiables…
…sauf quand ils ne le sont pas :( :( :(.

J’ai utilisé 3 ampèremètres à affichage LED peu coûteux (<10€), alimentés en 230Vac et livrés avec une sonde par induction pour la mesure des ampères alternatifs (< 10Aac); les 3 achetés sur aliexpress, et livrés depuis la Chine en 10 jours :  <https://fr.aliexpress.com/item/32845318185.html>.
Des Wattmètres efficaces donneraient une indication plus fiable, mais ils sont aussi nettement plus chers et plus encombrants.

Un simple coup d’œil permet ensuite de vérifier que la consommation électrique (en Ampères faute de Watts efficaces), et donc corrélativement la production d’hypochlorite, des N électrolyseurs est +/- équilibrée.
Ci-dessous les 3 Ampèremètres + 1 Voltmètre de mon installation (seulement 2 électrolyseurs actuellement en fonction).



Tout ceci afin de ne pas réaliser bien trop tard qu’un électrolyseur était très en deçà de sa production nominale, et ce depuis plus d’un an (!), malgré un affichage “Production Nominale” de l’électrolyseur, affichage a posteriori fallacieux…  :(

A noter qu’en cas de pannes “intermittentes”, ou par exemple quand un des électrolyseurs fait une pause de 1mn toutes les 5mn pour respecter un ratio programmé de 80% de charge, alors seule une observation sur une durée suffisante (vidéo smartphone) permet d’identifier ce phénomène et sa fréquence. Si la périodicité est de 30mn ou 1h, il faut être TRES patient… 

Pour l’équilibrage final, ne pas oublier non plus l’équilibrage hydraulique : les N électrolyseurs doivent passer exactement le même débit (m3/h) ce qui suppose un équilibrage des pressions et donc des chemins d’eau identiques. C’est assez facile à réaliser "par construction" pour un nombre pair d’électrolyseurs, plus compliqué pour un nombre impair si vos canalisations sont en 63 mm : les raccords PVC 5 voies alors nécessaires n’existent qu’en 50mm.
Voir ces exemples d'adaptateurs chez Pentair pour 4 électrolyseurs (faciles à réaliser en pièces détachées) :
Pentair_Comsys_SWG_Parallel_Manifold
Pentair_COMSYS6_Manifold.png
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Ne vous prenez pas la tête pour un traitement de l'eau de votre piscine...

Allez dans la section devis traitement de l'eau de piscine du site, remplissez le formulaire et vous recevrez jusqu'à 5 devis comparatifs de professionnels de votre région. Comme ça vous ne courrez plus après les professionnels, c'est eux qui viennent à vous

C'est ici : http://www.forumpiscine.com/devis_piscine/0-80-devis_traitement_de_l_eau_de_piscine.php
 
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Ce sujet ne semble guère susciter d’intérêt (problème de “riches” ? ), mais je complète néanmoins mes informations sur l’équilibrage hydraulique, au cas où…

Les solutions d’équilibrage clés en main de type Manifold Pentair présentent l’inconvénient de n’équilibrer les débits d’eau que pour des nombres d’électrodes égaux à une puissance de 2 : 2, 4, 8…

Je voulais une solution d’équilibrage plus souple, que j’ai finalement réalisée moi-même.
L’objectif était d’équilibrer “par nature” la pression et donc le débit entre 2, 3 ou 4 électrodes : même longueurs de connexion, même nombre de virages à 90°.
Tous les composants utilisés sont en PVC standard (PN10 ou PN16), sauf un composant plus exotique mais disponible en 10 jours sur aliexpress : deux raccords PVC 6 voies (ou 5 voies à la rigueur) en 50mm :




Si l’on n’utilise pas la totalité des voies disponibles (jusqu’à 4 inclus), il suffit de bouchonner les voies inutilisées, dans les raccords haut et bas.
Avec un montage vertical, l’équilibrage est parfait. Avec un montage horizontal, l’équilibrage parfait n’est possible qu’avec 2 électrodes, car avec 3 ou 4 la gravité ajoute des variations d'environ +/- 0,02 bars (probablement peu critique ).

Particularités à noter :
- certaines électrodes peuvent ne pas apprécier le montage vertical (à vérifier);
- les électrodes sont raccordées en 50mm, alors que dans mon cas le circuit primaire de la piscine est en 63mm; pas de réduction de débit dès lors que au moins 2 électrodes sont raccordées en parallèle;
- un seul détecteur de débit mis en commun (en parallèle) sur les 2-3-4 entrées correspondantes des électrolyseurs (possibilité à vérifier pour vos électrolyseurs);
- détecteur(s) de débit(s) à monter en AMONT des électrodes (sinon risque de corrosion);
- avec un raccord 6 voies, une des 2 voies centrales peut être utilisée pour une vanne de bypass, si nécessaire. Si non utilisée, elle doit être bouchonnée sur les 2 raccords (la 4e voie l'est dans mon cas, voir photo ci-dessous).


3 Électrodes Hydrauliquement Equilibrées


IMPORTANT : avant de coller définitivement les différents raccords PVC entre eux, monter les 2, 3 ou 4 électrodes en position et vérifier en particulier que les raccords union se positionnement parfaitement entre eux, la partie femelle étant bien parallèle, jointive et centrée avec la partie mâle.
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Pour la mesure des intensités n'est-il pas possible d'utiliser des capteurs à effet Hall ?
tu dis que les électrolyseurs mesurent, en interne, courant et voltage des électrodes pour déterminer leur état de fonctionnement et que c'est ~ identique à la solution a) et que ça ne marche pas forcément; mais, dans ce cas, je ne vois pas pourquoi la solution b) est meilleure puisqu"elle aussi mesure le courant sur les électrodes...
pour l'équilibrage hydraulique, ne serait-il pas possible d'avoir les n électrolyseurs en série sur une ligne parallèle au refoulement avec une vanne de régulation ?
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JoBéarn a écrit:Pour la mesure des intensités n'est-il pas possible d'utiliser des capteurs à effet Hall ?

Excellente remarque, et oui ça serait tout à fait possible, par exemple avec cet ampèremètre à effet Hall, également disponible sur AliExpress.
Mais contrairement aux boucles à induction, le capteur à effet Hall mesure du courant continu et il faudrait donc isoler UN des fils à courant continu entre l'électrolyseur et les électrodes, tout à fait possible mais nécessitant pour chaque électrode un prolongateur de câble Amphénol->Amphénol, à insérer entre les 2, afin de séparer les fils.
La boucle à induction (supposant de l'alternatif) montée sur le 220V alternatif était un peu plus simple à mettre en place.

JoBéarn a écrit:Tu dis que les électrolyseurs mesurent, en interne,  courant et voltage des électrodes pour déterminer leur état de fonctionnement et que c'est ~ identique à la solution a) et que ça ne marche pas forcément; mais, dans ce cas, je ne vois pas pourquoi la solution b) est meilleure puisqu"elle aussi mesure le courant sur les électrodes...

La solution (b) est juste plus simple à mettre en place en externe, sans aucune connaissance du câblage entre électrolyseur et électrode et sans aucune intervention sur la connexion active à forte intensité entre électrolyseur et électrode. Ce genre d'intervention est en général peu apprécié des fabricants d'électrolyseurs, qui vont forcément l'incriminer au premier problème rencontré par l'électrolyseur.
Mais contrairement à la solution (a) elle est vulnérable au "Cosinus Phi",  qui selon le type d'alimentation à découpage utilisée par l'électrolyseur peut fortement perturber les Watts efficaces et quelque peu changer les conclusions tirées des seuls ampères mesurés, quand les électrolyseurs ne sont pas exactement du même type, voire de la même révision.

JoBéarn a écrit:Pour l'équilibrage hydraulique, ne serait-il pas possible d'avoir les n électrolyseurs en série sur une ligne parallèle au refoulement avec une vanne de régulation ?

J'ai recherché sur Internet cette possibilité, et les conclusions ne sont pas très claires. Sur des installations "pro", la mise en série est AUSSI utilisée, EN SUS de la mise en parallèle.
Ce qui est sûr, c'est que le 2e électrolyseur dans la série fonctionne différemment du premier, et que le 3e fonctionne encore différemment du 2e.
Dans quel mesure un taux d'hypochlorite beaucoup plus élevé dans le dernier de la série peut abréger la durée de vie de l'électrode n'est pas clair. Je suppose que ça dépend de l'électrode...
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Merci d'avoir pris le temps de répondre
connais-tu ces produits :

https://bspool.eu/wp-content/uploads/2021/02/001_BSV_Fichas_[...]ctos-PRO50-200-IP65.pdf
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Non, je ne connaissais pas, fort intéressant, merci beaucoup.
Dommage que je ne les ai pas connus il y a 4 ans...
En terme de puissance, le PRO150 de BSPool semble équivalent à mes 3 Elywann ESSENTIEL-180, si tant est qu'on puisse se fier aux chiffres de g de chlore/h des uns et des autres.
L'avantage de l'ESSENTIEL-180 est qu'il fonctionne à partir de 2,5g de sel/l, et pas 4g/l.
Fiabilité/longévité/support des uns et des autres : observable seulement sur la durée.

L'avantage de BSPool (comme d'Hayward) est qu'ils fabriquent des électrolyseurs de très forte puissance, et donc que leurs électrolyseurs "milieu de gamme" comme le PRO150 ne stressent probablement pas leur technologie.
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