FABRICATION D'UNE ROUE À AUBES

 

Dans le monde des roues à aubes vous pouvez en acheter clés en main :

1734 € en 150 cm de large, ici

 

En construire une de ce type, la plus répandue en auto-construction :

Prix environ 700 € (photo _©  Lilan et Julien)

 

Article ici sur la construction de ce type de roue à aubes.

N.B. : La Fédération des Spiruliniers de France organise chaque année une stage de trois jours "Construire une roue à aubes adaptée à la production de spiruline".

 

Ou en construire une comme ça :

Notre coup de cæur !  (photo _© Dispensaire Trottoir de Bobodioulasso)

 

Dans une recherche simple, écologique et économe nous avons réalisé celle-ci pour 17,64 euro net :

 

 

Nul besoin d'être un expert, de casser sa tirelire ou de rechercher de l'inox marine. Non, il vous suffit en tout et pour tout d'une tringle à rideau en bois, de 4 tuteurs en bambou, de 4 lames de lambris brutes, de 32 petits colliers de serrage en plastique et d'un peu de lien agricole. Le bois non traité est naturel, sain et ne pose par conséquent aucun problème pour la spiruline.

 

Détail des tarifs en magasin de bricolage :

• Tringle à rideaux bois D 35 mm, longueur 200 cm - 7 euro
• 4 Tuteurs en bambou D 12, longueur 150 - 1.80 euro
• Lambris pin brutes, botte de 10 lames 200x10 - 11.20 euro
• 40 Colliers de serrage plastique - 4.20 euro
• Lien souple pvc pour tuteurage D3 mm, 50 m - 5 euro

 

NOUVEAU : Voici les derniers changement avec l'expérience de plusieurs mois d'utilisation. L'axe en tringle à rideau a été changée pour un manche de pelle plus solide (dans les 10 euro). Les pâles en bois changées pour du PEHD en 3 mm qui ne se gorge pas d'eau (150 cm x 6 cm x 0,3 cm à 2,05 euro), et les tuteurs en bambous qui arrivent à casser, par des tubes inox de 10 mm (9 euro le mètre).

 

Les pales doivent rentrer dans l'eau d'environ 4 cm. C'est suffisant pour l'agitation et éviter de faire forcer le moteur d'essuie-glace. Les pales doivent être également coupées à 6 cm de large au lieu de 10 cm (largeur standard en magasin) pour la même raison. N'oublions pas que chaque pale gorgée d'eau augmentera le poids de l'ensemble. Il sera nécessaire également de nettoyer de temps à autre la spiruline qui se serait collé sur les pales.

Vous pouvez aussi réaliser deux hauteurs de supports pour la roue. Cela permet de commencer et de finir la saison avec 10 cm d'eau (quand le bassin met plus de temps à chauffer) et avec 20 cm d'eau en plein été.

Autre solution, vous pouvez, comme nous, laisser dépasser les bambous pour fixer temporairement des petites pales plus basses.

 

Ensuite il faut bien entendu rajouter le prix de deux roulements paliers UPC 207 (35 mm), dit en "chapeau de gendarme". Soit tout inox, plus résistant au pH 10 et aux éventuelles projections d'eau du bassin, soit en fonte comme les poêles (fer / carbone). Nous ne conseillons pas ces derniers car ils vont rouiller assez rapidement et les billes du roulement commenceront à gripper. Le mieux en rapport qualité / prix sont les roulements inox avec corps en plastique alimentaire. Des coques peuvent même protéger les roulements (photo ci-dessous).

Nous vous conseillons de badigeonner d'un peu de graisse alimentaire les visses et boulons de fixation du roulement. Ainsi la corrosion ne pourra les attaquer et le démontage lors de l'entretient périodique sera des plus simple.

 

Roulement inox / résine

63 euros la paire en résine/inox (+ 5,48 si caches), ici.

22,32 euros la paire en 1^er prix, ici.

79,80 euros la paire en inox, ici.

 

 

 

C' EST  A  V O U S  !

 

 

 

Si vous êtes en site isolé ou désirez simplement passer au solaire pour votre indépendance énergétique, voici le moyen de faire tourner votre roue à aubes avec seulement 20 ou 30 watts : un moteur d'essuie-glace.

 

VL à partir de 10 € en occasion sur leboncoin

VL à partir de 28,90 € en neuf ici

4x4 à partir de 20 € en occasion

Camion à partir de 50 € en occasion

 

Il faut prendre un essuie-glace avant (pour les vitesses de rotation), sur n'importe quel véhicule. Les plus solides étant ceux des 4x4 ou mieux encore ceux des camions, mais certains sont en 24 volts. De préférence choisissez-le plat pour faciliter la fixation sur le support, mais surtout assurez-vous que la sortie de la tête se boulonne, plus pratique pour l'installation (en rouge sur la photo ci-dessus).

 

Pour vous aider à repérer les fils sans risque suivre cette méthode :

Cependant, il est à noter que certains moteurs d'essuie-glace marchent par retour de masse. C'est à dire qu'après avoir branché le plus permanent (en général le ou les fils rouges), il faut brancher le fil de la vitesse sur la masse et non sur le +. Quelque soit le type d'essuie glace, le sens de rotation peut être inversé simplement en inversant les pôles.

 

Le moteur d'essuie-glace (12 volts) a une vitesse de rotation variable suivant le voltage. Avec 10,5 volts (perte par l'effet Joule, batterie faible ou réglage par transformateur) nous avons 25 tours par minute pour 8 pales de 75 cm de larges qui s'enfoncent de 5 à 6 cm dans la culture. Cela correspond à 40 cm/s en sortie de roue à aubes, 30 cm/s dans le dernier quart du bassin côté extérieur et 10 cm/s dans le dernier quart côté intérieur.

Bien sûr la vitesse varie en fonction de l'état de la batterie, du moteur d'essuie-glace, du poids de la roue à aubes, de l'enfoncement des pales dans l'eau, et de l'hydrodynamisme des virages de votre bassin (pour les mesures sur le dernier quart). Les préconisations moyennes sont de 30 cm/s. A vous de faire vos mesures.

Le plus important est de ne pas trop enfoncer les pales de la roue à aubes dans la culture pour ne pas faire forcer le moteur et risquer de le griller. Si vous voulez lui en demandez plus, ne le mettez pas en direct, comme expliqué ci-dessous, mais déportez-le, avec une chaîne de vélo et des pignons démultiplicateurs.

 

En premier décapez la peinture noire du corps et protégez la tête en aluminium pour éviter toute migration dans le bassin suite à des projections (on peut le recouvrir de peinture alimentaire, d'un morceau de la bâche du bassin ou d'un bidon).

Pour raccorder le moteur d'essuie-glace à votre roue à aubes, le plus simple est en direct. Prenez un fer plat que vous plierez en U pour faire la liaison. Percez à la base du U un trou pour passer l'axe du moteur d'essuie-glace. Il devra être pile-poil dans l'axe pour éviter les contorsions exagérées du moteur à essuie-glace ! Percez ensuite un trou de chaque côté du U pour y fixer l'axe de la roue à aubes.

 

Quoi qu'il en soit, en liaison directe l'axe ne peut être parfait et l'essuie-glace vacillera un peu à chaque tour. Pour cette raison il ne faut pas le fixer solidairement au socle, mais doit simplement être maintenu avec une chambre à air de vélo !

 

Pour limiter la consommation d'énergie, nous avons relié la roue à aubes du deuxième bassin au même moteur. Le segment d'une chaîne de vélo, un pignon de dérailleur arrière et un autre de la caissette suffisent. Mais attention, ne pas relier deux roues avec un moteur d'essuie-glace de voiture, il n'y résisterait pas (sauf avec une démultiplication déportée). Prenez du 4x4 ou du camion.

 

 

Une fois en place, la mécanique et les roulements doivent être protégés pour éviter toute projection du milieu de culture. Ainsi tout risque de contamination reste écarté et le matériel fonctionnera bien plus longtemps.  Nous avons pour cela découpé un bidon, sur lequel a été placé un ventilateur d'ordinateur (3,6 w) afin de refroidir le moteur d'essuie-glace. Les roulements des chicanes centrales ont été protégés par des chutes de la bâche du bassin.

 

Mais la solution la plus sécuritaire et qui prolongera la vie de votre moteur d'essuie-glace est de le placer à l'extérieur de la serre. Il suffit de mettre un axe de roue à aubes plus long qui traverse la bâche. Le moteur ne sera plus soumis aux projections alcalines du bassin et sera bien mieux refroidit. Protégez-le simplement contre la pluie. Cette solution fera partie de notre prochain petit chantier.

Ca y est, nous avons testé cette solution. Nous l'expliquerons en images dès que le temps nous le permettra. En attendant sachet juste que nous avons relevé les températures suivantes au plus chaud du moteur, par temps ensoleillé et 26°. Dans la serre 86° ; A l'extérieure sans rien 78° ; A l'extérieure avec un ventilateur d'ordinateur 55° ; A l'extérieure avec un ventilateur d'ordinateur et une chaussette humidifiée au goutte à goutte, qui recouvre le moteur, 34°.

 

La tension de la chaîne se fait en déplaçant de quelques millimètres le pallier de la roue à aubes. S'il y a besoin la chaîne peut être graissée avec un composant alimentaire. Pour mettre la chaîne à la bonne longueur utiliser n'importe quel dérive-chaîne.

             1^er prix à 10 € chez Décathlon.                             11,70 € ici.

 

Il ne reste plus qu'à placer en amont du moteur à essuie-glace un programmateur 12 volts (attention il n'existe que très peu de modèles en 12 volts et seul celui-ci possède 20 programmes par jour). Notez que ceux pour le 220 volts ne fonctionnent pas en 12 volts :

 

18.90 € ici

 

Parlons de la programmation de la roue à aubes. Chacun y va à sa sauce, du continu à toutes sortes d'intermittences. Ce qui est sûr, comme précisé dans le manuel de J.P. Jourdan (p. 13), des successions de démarrages et d'arrêts oxygènent davantage le milieu.

De notre côté les roues à aubes tournent en moyenne 3h45 / 24h (en 10 périodes) hors saison et 8h45 (en 20 périodes) en pleine saison. Aux heures les plus chaudes de la journée, quand le soleil est à son zénith, une agitation continue est préférable.

 

 

La dépense énergétique d'un bassin sur 12 mois est d'environ 74 kW, soit un peu moins de 11 € au tarif EDF.

 

En ce qui concerne l'alimentation électrique, notre ferme est autonome. Nous avons déjà des panneaux solaires pour l'habitation et il a juste fallu tiré un fil électrique directement du régulateur solaire.

Si vous devez installer un panneau solaire, son régulateur et une batterie pour faire tourner votre roue à aubes, vous pouvez par exemple prendre un kit solaire 50 watts :

 

Kit neuf pour 150 €, ici.

 

Un panneau solaire d'occasion et une vieille batterie de voiture feront également l'affaire pour encore moins.

La consommation pour une roue à aubes est d'environ 20 à 30 watts avec un moteur d'essuie-glace standard + 1 watt pour le programmateur (0,01 watt en veille) + 3,6 watts pour le ventilateur.

 

Nous espérons vous avoir donné quelques pistes de réflexions. Mais attention, nos conseils ne sont pas paroles d'évangile, loin s'en faut, et chacun trouvera l'adaptation qui lui est propre, que ce soit pour la fabrication de la roue à aubes, pour la durée de son agitation ou pour tout autre point.

Bonne préparation et bon travail !

 

Cyril et Sylvie.