mais au fait un recycleur qu'est ce que c'est ?

nous parlons depuis un petit moment sur MDP de "recycleur" alors j'ai eu l'idée de démystifier un peu ces drôles de machines a plonger : c'est bien sur très raccourci et simple pour tenter d'être compris par les plongeurs ne connaissant pas le domaine mais aussi par les non-plongeurs

lorsque nous respirons de l'air en surface (21% d'oxygène) on rejète tout l'azote inspiré et environ 16% d'oxygène : l'idée du recycleur est donc de ne pas "gaspiller" sous l'eau l'oxygène rejeté mais de le récupérer pour le respirer de nouveau : idée simplissime qui permet d'économiser énormément de gaz puisque le seul gaz consommé par l'organisme est l'oxygène

pour commencer le principe de base : "respirer dans un ballon !" !



mais cette idée n'est pas viable !

l'oxygène nécessaire a la vie s'épuise en moins d'une minute
l'oxygène est remplacé par du CO2

les impératifs sont donc :
- alimenter le plongeur en O2
- filtrer le CO2

pour se faire et dès le début de l'histoire de la plongée ont été créés les premiers recycleurs : les recycleurs a O2 pur

injection d'O2 par une simple bouteille et fixation du CO2 sur de la chaux sodée



machine simplissime puisque le seul gaz utilisé est l'O2 : ce type de machine continu a être utilisé de nos jours, principalement par les militaires

en sachant qu'un humain consomme entre 0,8l et 1 l d'oxygène par minute, une toute petite bouteille de plongée donne une autonomie considérable : c'est l'autonomie de la chaux qui est un facteur limitant

mais ce type de machine impose malheureusement un paramètre essentiel : la limitation en profondeur ! en effet l'oxygène pur a un défaut majeur en plongée, il devient toxique passée une certaine limite pour simplifier on considère que la limite maximum est de 6 mètres

alors que faire ? ... et bien ne plus plonger avec de l'oxygène pur, mais avec un mélange contenant une partie d'oxygène et de l'azote (comme l'air mais avec une proportion d'oxygène plus importante) : ces gaz enrichis en oxygène se nomment les Nitrox

inconvénient a partir du moment ou l'on va plonger avec un mélange de gaz , il va être nécessaire de connaitre précisément sa composition : pas assez riche en oxygène c'est l'hypoxie, trop riche l'hyperoxie

les premières machines autres qu'O2 furent les recycleurs "semi fermés", : semi fermés car une partie du mélange respiratoire est perdu, mais une grande partie est recyclée

le principe : on plonge avec un gaz enrichi en oxygène, un détendeur a débit fixe "fuit" en permanence dans un faux poumon, le plongeur métabolise une partie de l'oxygène, le reste est filtré et ré-injecté



l'avantage est un recycleur purement mécanique, mais l'inconvénient est toujours la limite de profondeur due au type de gaz respiré : plus le mélange est riche en 02 moins on peut descendre : avec du Nitrox 32 (32% d'O2) la limite d'un SCR est de 40 mètres. de plus du a la fuite continue de gaz cela ne fait qu'augmenter un peu d'autonomie

alors quelle solution ?

l'idéal serait de pouvoir inventer une machine capable de "préparer" un gaz optimal pour le plongeur quelle que soit la profondeur : riche en O2 près de la surface, pauvre en O2 au fond ! : cette machine existe : le CCR

CCR = Closed Circuit Rebreather (circuit fermé) comme son nom l'indique ici pas de perte de gaz

un CCR est une machine capable d'assurer un mélange optimal pour le plongeur quelle que soit la profondeur : les impératifs : emporter au moins 2 gaz différents (et oui on fait un mélange) et connaitre a tout moment sa composition au cours de la plongée !

la révolution est venue d'un petit appareil tout simple : les cellules de mesure d'oxygène



ces cellules produites en gros volume pour l'industrie médicale ont permis de les intégrer dans une machine de plongée pour mesurer en permanence le gaz respiré et ajuster le taux d'oxygène

le CCR était né : voici le fonctionnement



on utilise toujours plusieurs cellules pour la redondance (mini 2, généralement 3 voir 4) : le gaz est analysé par les cellules, l'info transmise a un calculateur qui injecte de l'oxygène ou du diluant (air ou Trimix) pour ajuster le taux idéal d'O2

il existe 2 grands types de machines sur le marché :

les eCCR : pour recycleurs électroniques : c'est la machine qui déclenche l'injection d'O2 par l'intermédiaire d'une vanne (solénoïde), le plongeur surveille le bon fonctionnement de sa machine mais n'intervient pas sur l'injection

les mCCR : pour recycleurs manuels : c'est au plongeur d'ajuster en permanence la richesse de son mélange en injectant manuellement de l'O2 ou du diluant dans ce cas une vanne débite en permanence de l'O2 mais une quantité inférieure a celle métabolisée par le plongeur (typiquement 0,7 l min) cela permet au plongeur de ne pas a avoir a injecter trop souvent de l'O2

voici le schéma d'un mCCR : le rEvo



enfin une catégorie un peu a part : les hCCR ou hybrides : ce sont des machines pouvant faire les 2 : tout électronique ou manuel

les recycleurs ont ouvert une nouvelle voie dans la plongée

celle d'une autonomie incroyable (typiquement plus de 3 heures, limitée a la durée de la chaux)

d'un silence quasiment absolu, la ou les bulles effrayent la faune, le recycleur permet d'approcher au plus près les animaux

de performances fantastiques la limite en profondeur est ... inconnue, c'est au "pilote" d'apprendre et maitriser : en effet la métabolisation de l'O2 ne change pas en profondeur c'est a dire que la consommation ne change plus ! que celà soit a 100 mètres ou a 10 un recycleur CCR consomme la même quantité de gaz !

une décompression optimale : le gaz respiré est toujours le meilleur possible : riche en 02 près de la surface donc moins de paliers de décompression

l'air respiré est chaud et humide contrairement a la plongée bouteille

voila un petit tour d'horizon, j'espère que cela vous explique a peu près ce que sont ces machines, et je tenterai de répondre a vos questions si vous en avez !

jolie vulgarisation jm
c est en effet pas simple a comprendre pourtant en y reflechissant un peu cela semble assez logique
merci en tout cas d avoir pris le temps d en expliquer dans les grandes lignes le fonctionnement
ca fait rever !!!
vincent

merci pour ces explications.
je m'endormirai moins c... ce soir

nico

Je sens que ce genre de matos "technique" est vraiment fait pour te plaire Jean-Michel !

Lionel

Limpide ,
Par contre une question que je me pose encore , tu n'indiques pas si le système est compensé , l'effort inspiratoire augmente avec la profondeur ?.

screech a écrit:Limpide ,
Par contre une question que je me pose encore , tu n'indiques pas si le système est compensé , l'effort inspiratoire augmente avec la profondeur ?.

non quasiment pas, le faux poumon est en equipression avec le milieu il n'y a pas de détente des gaz directement : la détente est faite dans le faux poumon inspiratoire (donc a pression ambiante) puis l'air inspiré a pression isostatique
a noter que l'effort inspiratoire et expiratoire dans un recycleur est toujours plus important que dans un détendeur très performant, en effet il faut compter sur le passage du gaz respiré dans le filtre + de la différence de pression isostatique entre les faux poumons et les poumons du plongeur (donc l'effort inspiratoire est variable en fonction de la position du plongeur)

Merci beaucoup , je me coucherais moins bête ce soir .
Ca doit être quand même un grand pied à utiliser ce genre de machine.

a noter également dans le cas du mCCR le détendeur sur le bloc d'O2 est a débit constant : c'est en fait un détendeur classique dans lequel on a remplacé la membrane par une piece en métal : la moyenne pression délivre donc constamment une dizaine de bars : ce détendeur alimente en permanence l'orifice a flux massique constant a un rythme d'environ 0,7l / min : cela donne donc une profondeur max d'utilisation des mCCR de l'ordre de 100m : la pression de la MP : en dessous le débit massique ne fonctionne plus, reste la solution d'injecter avec une autre source d'O2 ou de passer en mode électronique dans le cas d'un hCCR

screech a écrit:Merci beaucoup , je me coucherais moins bête ce soir .
Ca doit être quand même un grand pied à utiliser ce genre de machine.

et bien a l'essai c'est vraiment très particulier, je comprends que l'on puisse ne pas aimer ....

il faut vraiment ré-apprendre a plonger :

- plus de poumon-ballast (en effet souffler gonfle le faux poumon expiatoire : pas de variation de volume = pas de ballast !

- plus de problème de gaz ! ça fait drôle de plonger 1 heure de d'avoir les mano qui ont baissé de 30 ou 40 bars alors que l'on est sur des 2 litres !

- de nouvelles taches a gérer : comprendre et réagir vis a vis de la ppo2 , les procédures en cas de panne ....

- une nouvelle façon de respirer : plus question de faire de petites apnées c'est mauvais pour le CO2, la respiration est vraiment différente

bref une sorte de nouveau départ, je vous en dirai bien sur nettement plus quand j'aurai commencé la formation ! soyez sur que vous aurez des CR détaillés

awala a écrit:merci pour ces explications.
je m'endormirai moins c... ce soir

nico

bon et bien si les explications sont claires c'est l'essentiel ! j'ai vraiment tenter de synthétiser/simplifier : les plongeurs recyclo m'en excuseront, mais je pense que cet article de vulgarisation a sa place ici, c'est en effet pas évident de trouver des explications simples

Merci pour toutes ces info, je vais tout relire tranquillement pour être sur d'avoir bien compris ...

Merci Jean-Michel pour les explications, c'est clair et instructif.
Par contre, peut-être peux-tu m'éclairer sur deux questions que ton post m'amène à me poser :
- pourquoi l'injection manuelle (simple question de coût de fabrication ou nécessité pratique) ?
- selon quel critère est déterminé le diluant ?

@JM : Belle explication !

A noter qu'il est possible de n'utiliser qu'un seul faux poumon, même en recycleur fermé, c'est le cas sur le Sentinel. Il est également placé en dorsal ce qui permettrait une fois, le harnais ajusté, de limiter au maximum les différences de pression isostatique.

@Supersingle :
1- L'injection manuelle permet de gérer la plongée en manuel et surtout de suppléer la machine en cas de panne. Si le solénoïde cesse d'injecter, ou si tu as du le fermer parce qu'il sur-injectait ou était en débit continue, il faut pouvoir maintenir la PPO2.
Mais j'ai un doute sur ta question : parles-tu de l'injection manuelle ou de la buse de débit continu ?

2- Le diluant se détermine en fonction de la PPO2. Si tu dois rincer la boucle respiratoire en raison d'une hyperoxie par exemple, tu dois pouvoir ne placer dans la boucle que du diluant, abaisser rapidement la PPO2 et valider l'affichage de tes cellules avec un mélange connu.
On considère que par sécurité, la PPO2 du diluant à la profondeur max doit être de 1.0. (0,21 de PPO2 surface * 5 bar de pression à 40m = 1.05)
C'est pour cela qu'on utilise que de l'air jusqu'à 40m, puis des mélanges hélium en dessous.

supersingle a écrit:Merci Jean-Michel pour les explications, c'est clair et instructif.
Par contre, peut-être peux-tu m'éclairer sur deux questions que ton post m'amène à me poser :
- pourquoi l'injection manuelle (simple question de coût de fabrication ou nécessité pratique) ?
- selon quel critère est déterminé le diluant ?

L'injection manuelle permet de garder une machine beaucoup plus simple et ne dépendant pas d"une éléctronique complexe et forceent sujette aux pannes : la seule partie "électronique" dans un mCCR sont les analyseurs d'O2 : le choix entre mCCR et eCCR est vraiment une décision personnelle : alors bien sur ce choix influe sur le prix final de la machine les mCCR étant moins chers
si je te parle de mon cas perso, j'hésitai tellement entre les deux que j'en suis venu a acheter une machine hCCR : n rEvo III qui est a la base manuel mais sur lequel on peut, en option, faire monter un controleur électronique

le diluant est choisi en fonction de la profondeur planifiée : pour des plongées jusqu'a 40 mètres le diluant air est le plus simple, au dela on choisi un Trimix (mélange O2 + hélium + azote)

pourquoi une limite de 40m en diluant air ? et bien en CCR on plonge a ppO2 constante (pression partielle d'oxygène) sur une valeur de 1,3 bars communément admise : il faut pouvoir a partir de cette valeur enrichir ou appauvrir le mélange en fonction de la situation , a 40 mètres si on a un diluant air et que l'on ai a faire baisser la ppO2 rapidement, l'avantage de l'air est qu'il donne une ppO2 a 1

au delà le trimix présente bien sur l'avantage de la réduction de la narcose, mais aussi de la facilité respiratoire : rappelez vous que le recycleur a un travail respiratoire moins bon qu'un détendeur, donc on apprécie bien vite le fait d'avoir un mélange respiratoire plus facile

comme en circuit ouvert on peut avoir des diluants normoxyques (plus de 16% d'O2) et hypoxyques (moins de 16%) , mais la limte de profondeur est un peu différente dans la mesure ou l'on ne respire quasiment jamais le diluant pur : cela veut dire que même avec un diluant hypoxyque on peut respirer sur le recycleur dès la surface : c'est une autre planification qui est a effectuer

voila j'ai la encore tenter de simplifier, mais si vous voulez plus de précision n'hésitez pas ....

@JM : bon bein on va fusionner les posts

poussin a écrit:@JM : Belle explication !

A noter qu'il est possible de n'utiliser qu'un seul faux poumon, même en recycleur fermé, c'est le cas sur le Sentinel. Il est également placé en dorsal ce qui permettrait une fois, le harnais ajusté, de limiter au maximum les différences de pression isostatique.

merci : poussin surtout n'hésite pas a nous donner des détails/retour d'expérience sur ta machine, je pense que pas mal de plongeurs se posent beaucoup de questions sur les recyclos, sans en trouver facilement les réponses

poussin a écrit:@JM : bon bein on va fusionner les posts

mais non ça montre que je commence a comprendre le bestiau ... parce qu'au rayon recycleur tu as quand même nettement plus d'expérience que je jeune padawan sans bulle que je suis

Merci pour vos réponses.
Pour l'instant ça reste clair, mais je pense qu'avec plus de détails je serais largué...