Le prix d’une recharge classique comparé à celui du GPL automobile peut donner envie de regarder d’un peu plus près ce qui se trouve réellement dans nos bouteilles.
Mais avant toute chose, il faut comprendre quatre notions : la tare, la charge nominale, le volume intérieur et la dilatation du GPL.
Avertissement : Le remplissage à la pompe GPL d’une bouteille de gaz domestique non conçue et homologuée comme rechargeable est interdit. Les informations présentées ci-dessous décrivent le principe de fonctionnement et les méthodes de contrôle à titre exclusivement éducatif. Elles ne constituent en aucun cas une recommandation ou un mode d’emploi. Toute manipulation de GPL sous pression peut entraîner incendie, explosion, blessures graves ou décès.
Lire les inscriptions d’une bouteille
Prenons l’exemple d’une ancienne bouteille de 13 kg portant notamment :
PROPANE – 13 kg
30,9 L
PE 30 bar
TA … kg
13 kg : Charge nominale de gaz prévue par le fabricant.
30,9 L : Capacité en eau, donc volume intérieur total de la bouteille. Cela ne signifie surtout pas que l’on peut y mettre 30,9 litres de GPL liquide.
PE 30 bar : Pression d’épreuve de la bouteille et non sa pression normale d’utilisation.
TA ou tare : Masse de la bouteille vide avec ses équipements permanents.
Tare + charge = poids de la bouteille pleine
Le principe du contrôle par pesée est très simple.
Avec une bouteille ayant par exemple :
Tare : 13 kg
Charge nominale : 13 kg
Sa masse théorique pleine est :
13 + 13 = 26 kg
La balance mesure une masse et non un volume. C’est intéressant car 13 kg de propane restent 13 kg quelle que soit la température. C’est son volume qui varie.
Pourquoi 13 kg dans une bouteille de 30,9 litres ?
À 15 °C, le propane liquide possède une masse volumique d’environ 0,515 kg/L.
On obtient donc :
13 ÷ 0,515 ≈ 25,2 litres
Les 13 kg de propane occupent environ 25,2 litres dans notre bouteille de 30,9 litres :
25,2 ÷ 30,9 ≈ 81,6 %
On retrouve donc pratiquement la règle des 80 % utilisée pour les réservoirs GPL rechargeables.
La charge nominale de 13 kg intègre déjà l’espace nécessaire à la dilatation. Il ne faut donc pas prendre ces 13 kg et retirer encore arbitrairement 20 %.
Pourquoi garder environ 20 % de libre ?
Dans une bouteille, le GPL est principalement sous forme liquide, avec une phase gazeuse au-dessus.
Lorsque la température augmente, le liquide se dilate. Sa masse ne change pas, mais il occupe davantage de volume.
C’est pourquoi un réservoir ne doit jamais être rempli entièrement de GPL liquide. Sans espace disponible pour sa dilatation, une augmentation de température peut provoquer une augmentation extrêmement importante de la pression.
Les réservoirs GPL rechargeables modernes possèdent généralement un dispositif arrêtant automatiquement le remplissage aux environs de 80 %.
Contrôle au volume ou contrôle au poids
Deux principes permettent de contrôler la quantité de GPL.
Contrôle volumétrique : Un limiteur mécanique interrompt le remplissage aux environs de 80 % du volume.
Contrôle gravimétrique : Une balance mesure la masse introduite.
Dans ce deuxième cas, la référence est la charge nominale frappée sur la bouteille.
Si notre bouteille possède une tare de 13,2 kg et une charge nominale de 13 kg :
13,2 + 13 = 26,2 kg
Et pour connaître ce qu’elle contient :
Masse de GPL = poids actuel − tare
Une bouteille pesant 23,2 kg avec une tare de 13,2 kg contient donc 10 kg de GPL.
Le raccord de remplissage
Pour comprendre le montage, il faut également connaître le raccord utilisé côté pompe. En France, les pompes GPL utilisent principalement le système DISH.
Il existe des adaptateurs en laiton permettant de passer d’un filetage de bouteille compatible au raccord DISH utilisé par le pistolet GPL.
Le modèle qui nous intéresse ici est un adaptateur GPL DISH 21,8 mm en laiton.
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Attention : un raccord mécaniquement compatible ne transforme pas une bouteille domestique en bouteille GPL rechargeable homologuée. Le contrôle de la quantité introduite et les dispositifs de sécurité du récipient sont deux choses différentes.
Qu’est-ce que le GPL automobile ?
Le GPL-c vendu en station n’est pas nécessairement du propane pur. Il s’agit principalement d’un mélange d’hydrocarbures de la famille propane/butane dont la composition peut varier.
À 15 °C, les valeurs approximatives sont :
Propane : 0,515 kg/L
Butane : 0,585 kg/L
13 kg de propane occupent donc environ 25,2 litres, contre environ 22,2 litres pour 13 kg de butane.
Un mélange GPL automobile se situe entre les deux selon sa composition.
C’est l’un des intérêts du raisonnement par masse : 13 kg restent 13 kg, quelle que soit la proportion exacte de propane et de butane. En revanche, la composition modifie le volume, la pression de vapeur et les performances par temps froid.
La balance ne fait pas tout
Respecter la masse nominale ne transforme évidemment pas une bouteille ordinaire en réservoir GPL rechargeable homologué.
Les véritables bouteilles rechargeables utilisées notamment dans les camping-cars peuvent comporter un limiteur 80 %, un clapet anti-retour, une soupape et un raccord de remplissage spécifique.
La balance permet de comprendre et contrôler la quantité. Elle ne remplace pas les dispositifs de sécurité du récipient.
Contrôler ses bouteilles
Une bouteille fortement corrodée, déformée ou possédant un robinet endommagé doit être écartée.
Il faut pouvoir identifier clairement :
- La tare
- La charge nominale
- La capacité intérieure
- Le type de gaz
Une tare devenue illisible pose notamment problème puisqu’elle supprime précisément l’information nécessaire au contrôle par pesée.
Stockage longue durée
Pour le survivaliste, le propane possède un avantage considérable : contrairement à l’essence, le combustible lui-même se conserve extrêmement longtemps. C’est principalement le contenant et ses équipements qui vieillissent.
Les bouteilles doivent rester debout, stables, protégées des chocs et des températures excessives, dans un emplacement correctement ventilé.
Le GPL étant plus lourd que l’air, une fuite peut s’accumuler dans les points bas. Une cave, une fosse ou un local fermé sans ventilation basse est donc particulièrement inadapté.
Dix bouteilles, ça représente quoi ?
Une bouteille contenant 13 kg de propane représente approximativement 166 kWh d’énergie thermique brute.
Dix bouteilles représentent donc :
130 kg de GPL
Environ 1 660 kWh d’énergie brute
Cette réserve peut servir à la cuisson, au chauffage, à la production d’eau chaude, à un réfrigérateur à absorption ou encore à certains groupes électrogènes GPL.
Il faut évidemment prévoir le matériel permettant de l’exploiter : plaque de cuisson, chauffage adapté, détendeurs de secours, flexibles, joints, raccords et moyens d’allumage.
Parce qu’avoir dix bouteilles de propane et être immobilisé par un détendeur à 15 € qui vient de rendre l’âme serait quand même particulièrement idiot.
À retenir
Il ne faut jamais raisonner ainsi :
« Ma bouteille fait 30 litres, je peux donc mettre 30 litres de GPL. »
Dans notre exemple :
Volume intérieur : 30,9 L
Charge nominale : 13 kg
Volume de 13 kg de propane à 15 °C : environ 25,2 L
Occupation du récipient : environ 81,6 %
Et pour un contrôle par pesée, la relation essentielle est :
Poids nominal plein = tare + charge nominale
Quelques chiffres frappés dans l’acier suffisent donc à comprendre pourquoi une bouteille de 30,9 litres ne reçoit que 13 kg de propane et pourquoi cette marge de volume est indispensable.