Comment choisir sa pompe ?  

1- Quel diamètre de pompe ?

 Il est conseillé d'adapter le diamètre de la pompe au Ø intérieur du tube de forage selon ces indications :

Tube Ø125x115 ==> Pompe Ø4" (100mm) 

Tube Ø110x102 ==> Pompe Ø3.5" (90mm)

Tube Ø100x93 ==> Pompe Ø3"(76mm)

Pour des tubes de plus petit diamètre nous avons des solutions de pompe en Ø2" (50mm) et 2.5" (60mm) ==> Nous contacter.

Pour les pompes Ø6" (gros débit), le diamètre du tube doit être d'au moins 180mm.

 

2- Monophasée ou Triphasée ?

La majorité des habitations est alimentée en courant monophasé 230V/50Hz, dans ce cas vous devez obligatoirement sélectionner une pompe monophasée.

Si votre habitation ou entreprise est alimentée en courant triphasé 380V/50Hz, vous pouvez choisir les 2 types de pompe mais nous vous conseillons la pompe triphasée pour 3 raisons :

- L'intensité dans les câbles est environ 2 fois plus faible, donc section de câble plus faible, moins de perte sur la longueur==> Des économies €€€

- La pompe monophasée est limitée en puissance à 2200W, En cas de besoin supérieur, le triphasée s'impose.

- Les pompes monophasées ont besoin d'un condensateur pour tourner. Le condensateur est soit en interne à la pompe et dans ce cas le câble d'alimentation possède 3 fils (phase, neutre, terre), soit déporté dans un boitier de commande livré avec la pompe et dans ce cas le câble d'alimentation possède 4 fils (2 phases, neutre, terre). Comme tout composant électronique, le condensateur peut tomber en panne au bout de quelques années. Le moteur triphasé n'en possède pas, il n'est donc pas exposé à ce risque de panne. 

3- Estimer son besoin en débit d'eau

Vous devez additionner les débits de chaque sortie fonctionnants en simultané.

  • Les robinets domestiques ont un débit standard de 12 l/mn (0,7m3/h).
  • Les turbines et arroseurs de jardin ont des débits de 1 à 13 l/mn (0,1 à 0,8m3/h).
  • Un tuyau PE noir Ø32 en sortie libre peut débiter jusqu'à 66l/mn (4m3/h) et jusqu'à 42l/mn (2,5m3/h)pour un tuyau Ø25.
  • Les goutteurs ont des débits de 10 à 60 litres/h (0,06m3/h).
  • 50m de tuyaux gouttes à gouttes a un débit de 1,6l/h  (0,0016m3/h).

 

Attention, Il faut dans la mesure du possible connaitre le débit maximal de votre forage et ne pas le dépasser au risque de faire tourner la pompe sans eau et la détériorer ou de déclencher le système de surveillance de manque d'eau.

 

Exemple 1 : Je désire une pompe qui permet l'arrosage de ma pelouse (5 turbines) et mon potager équipé de 15 goutteurs.

Calcul : 5 turbines x 8l/mn + 15 goutteurs x 0,5l/mn = 40 l/mn + 7,5l/mn = 47,5l/mn = 2,8 m3/h

 

Exemple 2 : Je veux une pompe pour alimenter mon habitation via un réservoir à vessie pour utiliser en même temps, mon mitigeur de cuisine et ma pomme de douche de salle de bain.

Calcul : 1 mitigeur 12l/mn + 1 douchette 18l/mn = 30l/mn = 1,8 m3/h

 

Exemple 3 : Je dois régulièrement ajouter de l'eau dans ma marre à canards. Je possède déjà un tuyau PE de Ø40.

Le plus judicieux dans ce cas est d'optimiser le débit par rapport au tuyau. En Ø40 le débit maximal conseillé est de 6m3/h

4- Estimer son besoin en pression

Il faut dans un premier temps connaître le besoin en pression d'utilisation puis ajouter les pertes de charge liées à la hauteur de refoulement, les longueur de tuyaux, les raccords…

4.1 Pression d'utilisation :

Pour un usage domestique (robinet de salle de bain, cuisine, wc...) la pression standard est de 2.5 à 3 bars. Prévoir 3,5 à 4 bars en entrée de réservoir à vessie.

Pour un usage extérieur "de remplissage" : Dans le cas de sortie libre (rien au bout du tuyau ou un robinet), par exemple remplir une cuve, un bassin, une piscine, il faut prendre en compte 2,5 bars.

Pour un usage extérieur en "arrosage" : Il faut uniquement prendre en compte la pression de fonctionnement de l'éléments d'arrosage qui demande la plus grande pression. Si j'ai 5 turbines sur mon circuit fonctionnant en même temps, avec un besoin en pression de 3 bars par turbine, la pression du réseau sera de 3 bars (les pressions ne s'additionnent pas).

Exemples de pression d'éléments d'arrosage :

2 à 3,5 bar pour des turbines d'aspersion

1 à 5 bars pour des arroseurs

1 à 1,5 bar pour des systèmes goutte à goutte (goutteurs, tuyau goutte à goutte).

Si vous avez des turbines et des goutteurs, il faut ajouter un réducteur de pression sur le circuit des goutteurs.

 

4.2 Pertes de charge linéaires :

Elles sont proportionnelles à la longueur du tuyau et à la vitesse de l'eau dans le tuyau, . En effet le frottement de l'eau contre la paroi intérieure du tuyau "freine" l'eau en raison de sa viscosité. Il convient pour limiter la perte, d'éviter le bruit et les coups de bélier, de ne pas dépasser 1,5m/s à 2m/s en vitesse de flux d'eau.

Cliquez ici pour accéder au tableau des pertes linéaires en fonction des sections de tuyau et des débits pour 10 mètres.

4.3 Pertes de charge singulières:

Tous les dispositifs de votre installation génèrent des pertes de charges (coudes, raccords, réductions, tés, filtres, vannes, réducteurs de pression...).
Ces pertes sont compliquées à calculer, elles seront évaluées à 10% des pertes de charge linéaires.

Exemple : Mes pertes linéaires liées à mon tuyau est de 0,8 bar, mes pertes singulières seront de 0,8 x 10% = 0,08 bar

Dimensionner tout votre circuit avec des raccords et appareils de même diamètre nominal. Par exemple, si votre circuit est en  Ø32, ne pas mettre un raccord en Ø25 à un endroit.

 

4.4 Perte liée à la hauteur de refoulement:

Cette perte est directement liée à la hauteur entre entre la pompe et le point d'utilisation le plus haut. Une colonne d'eau de 10m représente une perte de 1 bar de pression. 

Exemple : Ma pompe est située à 17m de profondeur dans mon forage, Ma turbine la plus haute est située à 3m au dessus de l'entrée de mon forage. La hauteur de refoulement sera de 17m + 3m = 20m ce qui représente 2 bars de perte.

Pour les puristes, il faut tenir compte du niveau dynamique à la place de la position de la pompe, il s'agit du niveau de l'eau lorsque votre système est en fonctionnement.

 

 4.5 Besoin en pression :

Le besoin en pression à prendre en compte dans le choix de la pompe sera donc la somme de :

_ La pression d'utilisation

- Les pertes de charge linéaires

- Les pertes de charge singulières

- La perte de hauteur de refoulement

Exemple : Ma pompe est située à 17m de profondeur dans le forage et permet l'arrosage de ma pelouse via 5 turbines fonctionnant sous 3 bars, débitant au total 3m3/h avec 37m de tuyau PE Ø32 (17m dans le forage + 20m extérieur). Ma turbine située au plus haut est à 3m au dessus du forage.

Besoin en pression = 3 bars d'utilisation + 0,85 bar de perte linéaire + 0,08 bar de perte singulières + 2 bars de perte en hauteur de refoulement = 5,9 bars

Les courbes de performance des pompes sont graduées en Hauteur Manométrique Totale (HTM) et non en bar.

Dans l'exemple, le besoin de 5,9 bars corresponds à 59 mètres manométrique.

5- Calcul de puissance de pompe 

A ce stade, vous connaissez vos besoin en débit et pression incluant les pertes, vous pouvez à titre indicatif connaitre la puissance électrique nécessaire, il vous suffit d'appliquez cette formule :

Puissance (Kw) = Débit (en L/mn) x Pression (en bar) / (600x0,6)

(0,6 est une estimation du rendement de la pompe à 60%)

Dans notre exemple (3m3/h = 50l/mn) donc :

(50x 5,9)/(600x0,6) = 0,98Kw

Pour obtenir les 3m3/h de débit avec 5,9 bars en sortie de pompe il faut donc une puissance électrique d'au moins 1000w.

La puissance de pompe standard immédiatement au dessus est de 1100w

6- Choix de la pompe 

Vous avez 3 possibilités :

1. Utiliser les tableaux de caractéristiques des pompes : Voir le chapitre 6.1 

2. Utiliser les courbes de performance des pompes : Voir le chapitre 6.2

3. Nous transmettre vos données via un formulaire et nous vous proposons un modèle : Cliquez ici

6.1- Tableaux de caractéristiques des pompes

La façon la plus rapide et simple de sélectionner votre pompe est de repérer le modèle via les tableaux de caractéristiques.

Rechercher dans les colonnes "nominales" les valeurs proches de vos besoins en pression et débit.

Cliquer ici pour voir la sélection d'un besoin en débit de 2,9m3/h et 5,9 bars

 

6.2- Courbe de performance des pompes

Attention, en magasin et dans les annonces sur internet, les valeurs affichées de pression et de débit sont toujours les valeurs maximales qu'il ne faut jamais atteindre. Vous devez connaitre les valeurs nominales de la pompe qui doivent coïncider avec vos besoins, Pour ce faire il convient d'utiliser la courbe de performance de la pompe.

Chaque pompe possède sa propre courbe (courbe hauteur manométrique/débit) Cliquez ici  c'est une illustration de ces zones avec en vert la zone optimale qui corresponds au fonctionnement nominale de la pompe, en orange, utilisation possible ponctuellement et zone rouge interdite au risque de dégrader la pompe :

La zone centrale de la courbe corresponds au fonctionnement optimale pour une utilisation continue. En dehors de cette zone sa durée de vie sera impactée . 

Lecture d'une courbe :

J'ai un besoin en débit de 2,9m3/h et une pression HTM de 59m (5,9 bars incluant les pertes de charge).

Sur la courbe (cliquez-ici) je pointe l'intersection de mon besoin en débit et en pression.

Choisir la courbe immédiatement au dessus qui corresponds à la pompe 4SD3/14 d'une puissance de 1100W (ce qui confirme le calcul effectué au §5).

Mon point de fonctionnement se situe sur la zone centrale de la courbe (zone verte) donc ce choix est possible.

Il faut donc au préalable sélectionner le bon graphique. Il suffit de chercher parmi les graphique celui dont le débit en milieu de courbe correspond à votre besoin. Ensuite la vérification de la pression peut se faire. 

Exemple d'un mauvais choix de courbe (cliquez-ici) qui nous situe sous la zone rouge/orange.

Cette pompe demande à débiter 5 à 7m3/h en nominal. Si nous l'utilisons tout de même et limitons son débit à 2,9m3/h la pression en sortie de pompe sera de 6,5 bars ce qui va la faire surchauffer.

Autre exemple, la pompe va fonctionner dans son début de zone nominale mais va délivrer une pression de 7,7 bars en sortie de pompe si le débit de sortie est de 2,9m3/h. C'est 1,8 bar de plus que le besoin. Il faut s'interroger sur les effets de ce surplus de pression sur votre réseau (Cliquez ici).


1- Quel diamètre de pompe ? :

 Il est conseillé d'adapter le diamètre de la pompe au Ø intérieur du tube de forage selon ces indications :

Tube Ø125x115 ==> Pompe Ø4" (100mm) 

Tube Ø110x102 ==> Pompe Ø3.5" (90mm)

Tube Ø100x93 ==> Pompe Ø3"(76mm)

Pour des tubes de plus petit diamètre nous avons des solutions de pompe en Ø2" (50mm) et 2.5" (60mm) ==> Nous contacter.

Pour les pompes Ø6" (gros débit), le diamètre du tube doit être d'au moins 180mm.

 


2- Pompe Monophasée 230V ou Triphasée 380V ?  

La majorité des habitations est alimentée en courant monophasé 230V/50Hz, dans ce cas vous devez obligatoirement sélectionner une pompe monophasée.

Si votre habitation ou entreprise est alimentée en courant triphasé 380V/50Hz, vous pouvez choisir les 2 types de pompe mais nous vous conseillons la pompe triphasée pour 3 raisons :

- L'intensité dans les câbles est environ 2 fois plus faible, donc section de câble plus faible, moins de perte sur la longueur==> Des économies €€€

- La pompe monophasée est limitée en puissance à 2200W, En cas de besoin supérieur, le triphasée s'impose.

- Les pompes monophasées ont besoin d'un condensateur pour tourner. Le condensateur est soit en interne à la pompe et dans ce cas le câble d'alimentation possède 3 fils (phase, neutre, terre), soit déporté dans un boitier de commande livré avec la pompe et dans ce cas le câble d'alimentation possède 4 fils (2 phases, neutre, terre). Comme tout composant électronique, le condensateur peut tomber en panne au bout de quelques années. Le moteur triphasé n'en possède pas, il n'est donc pas exposé à ce risque de panne. 

 


3- Estimer son besoin en débit d'eau :

Vous devez additionner les débits de chaque sortie fonctionnants en simultané.

  • Les robinets domestiques ont un débit standard de 12 l/mn (0,7m3/h).
  • Les turbines et arroseurs de jardin ont des débits de 1 à 13 l/mn (0,1 à 0,8m3/h).
  • Un tuyau PE noir Ø32 en sortie libre peut débiter jusqu'à 66l/mn (4m3/h) et jusqu'à 42l/mn (2,5m3/h)pour un tuyau Ø25.
  • Les goutteurs ont des débits de 10 à 60 litres/h (0,06m3/h).
  • 50m de tuyaux gouttes à gouttes a un débit de 1,6l/h  (0,0016m3/h).

 

Attention, Il faut dans la mesure du possible connaitre le débit maximal de votre forage et ne pas le dépasser au risque de faire tourner la pompe sans eau et la détériorer ou de déclencher le système de surveillance de manque d'eau.

 

Exemple 1 : Je désire une pompe qui permet l'arrosage de ma pelouse (5 turbines) et mon potager équipé de 15 goutteurs.

Calcul : 5 turbines x 8l/mn + 15 goutteurs x 0,5l/mn = 40 l/mn + 7,5l/mn = 47,5l/mn = 2,8 m3/h

 

Exemple 2 : Je veux une pompe pour alimenter mon habitation via un réservoir à vessie pour utiliser en même temps, mon mitigeur de cuisine et ma pomme de douche de salle de bain.

Calcul : 1 mitigeur 12l/mn + 1 douchette 18l/mn = 30l/mn = 1,8 m3/h

 

Exemple 3 : Je dois régulièrement ajouter de l'eau dans ma marre à canards. Je possède déjà un tuyau PE de Ø40.

Le plus judicieux dans ce cas est d'optimiser le débit par rapport au tuyau. En Ø40 le débit maximal conseillé est de 6m3/h

 

Ci-dessous une estimation rapide de débit :

Configurations Débit
1 ou 2 robinets extérieur 1,5 m3/h
Maison seule 2 m3/h
Jardin seul (800m² max) 3m3/h
Maison + jardin (1000m² max) 4 m3/h

4- Estimer son besoin en pression :

Il faut dans un premier temps connaître le besoin en pression d'utilisation puis ajouter les pertes de charge liées à la hauteur de refoulement, les longueur de tuyaux, les raccords…

4.1 Pression d'utilisation :

Pour un usage domestique (robinet de salle de bain, cuisine, wc...) la pression standard est de 2.5 à 3 bars. Prévoir 3,5 à 4 bars en entrée de réservoir à vessie.

Pour un usage extérieur "de remplissage" : Dans le cas de sortie libre (rien au bout du tuyau ou un robinet), par exemple remplir une cuve, un bassin, une piscine, il faut prendre en compte 2,5 bars.

Pour un usage extérieur en "arrosage" : Il faut uniquement prendre en compte la pression de fonctionnement de l'éléments d'arrosage qui demande la plus grande pression. Si j'ai 5 turbines sur mon circuit fonctionnant en même temps, avec un besoin en pression de 3 bars par turbine, la pression du réseau sera de 3 bars (les pressions ne s'additionnent pas).

Exemples de pression d'éléments d'arrosage :

2 à 3,5 bar pour des turbines d'aspersion

1 à 5 bars pour des arroseurs

1 à 1,5 bar pour des systèmes goutte à goutte (goutteurs, tuyau goutte à goutte).

Si vous avez des turbines et des goutteurs, il faut ajouter un réducteur de pression sur le circuit des goutteurs.

 

4.2 Pertes de charge linéaires :

Elles sont proportionnelles à la longueur du tuyau et à la vitesse de l'eau dans le tuyau, . En effet le frottement de l'eau contre la paroi intérieure du tuyau "freine" l'eau en raison de sa viscosité. Il convient pour limiter la perte, d'éviter le bruit et les coups de bélier, de ne pas dépasser 1,5m/s à 2m/s en vitesse de flux d'eau.

Ci-dessous un tableau qui récapitule les pertes linéaires en fonction des sections de tuyau et des débits pour 10 mètres  :

perte de charge linéaire, tuyau polyéthylène

Exemple : Mon circuit se compose de  20m de tuyau PE noir Ø32 et débite 3m3/h,

La perte de pression lié au tuyau est de 2x0,23 bar = 0,46 bar 

Si votre tuyau n'est pas de ce standard, vous pouvez estimer à  0,1bar/ 10m pour la perte de charge linéaire. 

 

4.3 Pertes de charge singulières:

Tous les dispositifs de votre installation génèrent des pertes de charges (coudes, raccords, réductions, tés, filtres, vannes, réducteurs de pression...).
Ces pertes sont compliquées à calculer, elles seront évaluées à 10% des pertes de charge linéaires.

Exemple : Mes pertes linéaires liées à mon tuyau est de 0,8 bar, mes pertes singulières seront de 0,8 x 10% = 0,08 bar

Dimensionner tout votre circuit avec des raccords et appareils de même diamètre nominal. Par exemple, si votre circuit est en  Ø32, ne pas mettre un raccord en Ø25 à un endroit.

 

4.4 Perte liée à la hauteur de refoulement:

Cette perte est directement liée à la hauteur entre entre la pompe et le point d'utilisation le plus haut. Une colonne d'eau de 10m représente une perte de 1 bar de pression. 

Exemple : Ma pompe est située à 17m de profondeur dans mon forage, Ma turbine la plus haute est située à 3m au dessus de l'entrée de mon forage. La hauteur de refoulement sera de 17m + 3m = 20m ce qui représente 2 bars de perte.

 

Pour les puristes, il faut tenir compte du niveau dynamique à la place de la position de la pompe, il s'agit du niveau de l'eau lorsque votre système est en fonctionnement.

 

 4.5 Besoin en pression :

Le besoin en pression à prendre en compte dans le choix de la pompe sera donc la somme de :

_ La pression d'utilisation

- Les pertes de charge linéaires

- Les pertes de charge singulières

- La perte de hauteur de refoulement

Exemple : Ma pompe est située à 17m de profondeur dans le forage et permet l'arrosage de ma pelouse via 5 turbines fonctionnant sous 3 bars, débitant au total 3m3/h avec 37m de tuyau PE Ø32 (17m dans le forage + 20m extérieur). Ma turbine située au plus haut est à 3m au dessus du forage.

Besoin en pression = 3 bars d'utilisation + 0,85 bar de perte linéaire + 0,08 bar de perte singulières + 2 bars de perte en hauteur de refoulement = 5,9 bars

Les courbes de performance des pompes sont graduées en Hauteur Manométrique Totale (HTM) et non en bar.

Dans l'exemple, le besoin de 5,9 bars corresponds à 59 mètres manométrique.


5- Calcul de puissance de pompe 

A ce stade, vous connaissez vos besoin en débit et pression incluant les pertes, vous pouvez à titre indicatif connaitre la puissance électrique nécessaire, il vous suffit d'appliquez cette formule :

Puissance (Kw) = Débit (en L/mn) x Pression (en bar) / (600x0,6)

(0,6 est une estimation du rendement de la pompe à 60%)

Dans notre exemple (3m3/h = 50l/mn) donc :

(50x 5,9)/(600x0,6) = 0,98Kw

Pour obtenir les 3m3/h de débit avec 5,9 bars en sortie de pompe il faut donc une puissance électrique d'au moins 1000w.

La puissance de pompe standard immédiatement au dessus est de 1100w


6- Choix de la pompe 

Vous avez 3 possibilités :

 

1. Utiliser les tableaux de caractéristiques des pompes : Voir le chapitre 6.1 

 

2. Utiliser les courbes de performance des pompes : Voir le chapitre 6.2

 

3. Nous transmettre vos données via un formulaire et nous vous proposons un modèle : Cliquez ici

 

6.1- Tableaux de caractéristiques des pompes

La façon la plus rapide et simple de sélectionner votre pompe est de repérer le modèle via les tableaux de caractéristiques.

Rechercher dans les colonnes "nominales" les valeurs proches de vos besoins en pression et débit.

Exemple ci-dessous pour un besoin en débit de 2,9m3/h et 5,9 bars:

6.2- Courbe de performance des pompes

Attention, en magasin et dans les annonces sur internet, les valeurs affichées de pression et de débit sont toujours les valeurs maximales qu'il ne faut jamais atteindre. Vous devez connaitre les valeurs nominales de la pompe qui doivent coïncider avec vos besoins, Pour ce faire il convient d'utiliser la courbe de performance de la pompe.

Chaque pompe possède sa propre courbe (courbe hauteur manométrique/débit).  Voir ci-dessous une illustration de ces zones avec en vert la zone optimale qui corresponds au fonctionnement nominale de la pompe, en orange, utilisation possible ponctuellement et zone rouge interdite au risque de dégrader la pompe :

 

calcul débit pompe, cavitation pompe, rendement d'une pompe, zone de fonctionnement d'une pompe, dégradation pompe, bruit vibration surchauffe pompe

La zone centrale de la courbe corresponds au fonctionnement optimale pour une utilisation continue. En dehors de cette zone sa durée de vie sera impactée . 

 

Lecture d'une courbe :

J'ai un besoin en débit de 2,9m3/h et une pression HTM de 59m (5,9 bars incluant les pertes de charge).

Sur la courbe ci-dessous je pointe l'intersection de mon besoin en débit et en pression.

Choisir la courbe immédiatement au dessus qui corresponds à la pompe 4SD3/14 d'une puissance de 1100W (ce qui confirme le calcul effectué au §5).

Mon point de fonctionnement se situe sur la zone centrale de la courbe (zone verte) donc ce choix est possible.

Il faut donc au préalable sélectionner le bon graphique. Il suffit de chercher parmi les graphique celui dont le débit en milieu de courbe correspond à votre besoin. Ensuite la vérification de la pression peut se faire. 

 

Exemple ci-dessous d'un mauvais choix de courbe et donc de pompe qui nous situe sous la zone rouge/orange.

Cette pompe demande à débiter 5 à 7m3/h en nominal. Si nous l'utilisons tout de même et limitons son débit à 2,9m3/h la pression en sortie de pompe sera de 6,5 bars ce qui va la faire surchauffer :

Autre exemple, dans le cas ci-dessous, la pompe va fonctionner dans le début de sa zone nominale mais va délivrer une pression de 7,7 bars en sortie de pompe si le débit de sortie est de 2,9m3/h. C'est 1,8 bar de plus que le besoin. Il faut s'interroger sur les effets de ce surplus de pression sur votre réseau :

Il convient donc de ne pas sélectionner une courbe dont votre point de fonctionnement serait trop en dessous de celle-ci.