Comment choisir sa pompe de surface ?

Une pompe de surface aspire de l’eau à un point A dans le but de la refouler à un point B. Le point A peut être un puits, une rivière, une piscine, un bassin de jardin, un point d’eau et le point B un jardin, un tuyau d’arrosage, un égout, un fossé etc. La pompe de surface peut également alimenter des appareils domestiques tel un lave-linge, un lave-vaisselle ou encore un WC. Elle sert principalement à aspirer des eaux claires cependant, des modèles permettent d'aspirer des eaux chargées, les liquides visqueux voire à haute température.

Pompe de puits 

Les pompes de surface sont très souvent utilisées pour pomper l'eau d'un puits en vue d'arroser le jardin cependant, la profondeur d'aspiration maximale est de 8 mètres (au-delà de cette profondeur préférer une pompe immergée). Veiller à bien déterminer la hauteur de refoulement et la pression de sortie pour le fonctionnement optimal des systèmes d'arrosage. Pompes de surface eaux claires de granulométrie inférieure à 5 mm.

Pompe pour étang et rivière

Le pompage des cours d'eau est soumis à réglementation, renseignez-vous avant toute initiative. Comme pour le pompage d'eau de puits, la hauteur de refoulement et la pression de sortie sont deux critères à déterminer avec précision. Veiller lors de l'utilisation que la crépine n'atteigne pas le fond. Pompage eaux claires majoritairement (passage granulaire de moins de 5 mm).  

Pompe pour récupérateur d'eau de pluie 

Utilisée pour faciliter l'arrosage du potager avec un tuyau d'arrosage ou une installation d'arrosage automatique, le tuyau d'aspiration de la pompe de surface est plongé dans la cuve qu'elle soit extérieure ou enterrée. L'une et l'autre installations observent les mêmes contraintes de choix à savoir la pression de sortie et la hauteur de refoulement. Les eaux sont claires et l'on préfèrera un groupe hydrophore si la pompe de surface est vouée à faire fonctionner un système d'arrosage automatisé (pour assurer au mieux une pression et un débit constant). 

Pompe pour alimenter la maison 

La pompe est le plus souvent reliée à un récupérateur d'eau de pluie enterré de gros volume et l'on peut préférer à cette installation un groupe hydrophore pour garantir un débit et une pression constante pour les appareils que la pompe alimente en eau. Les eaux sont claires, passage granulaire de moins de 5 mm, et la hauteur de refoulement est à déterminer avec la pression de sortie. 

Pompe pour vider une cave

L'on préfère pour cette utilisation une pompe vide-cave qui est une pompe immergée avec un large passage granulaire et un fort débit. Toutefois, l'on peut être amené à rechercher une pompe à eau polyvalente qui en utilisation principale est vouée à l'arrosage via le pompage d'eau de puits. Bien que la crépine garantit le non passage de corps et débris dans la pompe, il est nécessaire de déterminer la qualité des eaux pompées. Hauteur de refoulement et pression de sortie sont comme toujours les critères déterminants.

Déterminer les caractéristiques clés d'une pompe de surface 

• La hauteur de refoulement est la hauteur en mètres entre la pompe et le point de rejet.

• La longueur du tuyau de refoulement se mesure entre la pompe et le point de rejet.

• Le débit et la pression doivent correspondre aux besoins de votre installation.

Les fabricants regroupent souvent les caractéristiques d'une pompe de surface en renseignant la Hauteur Manométrique Totale (HMT). La HMT se calcule en cumulant la hauteur de refoulement (en mètres), la pression (1 bar = 10 mètres) et la longueur du tuyau de refoulement (en mètres). Le résultat est exprimé en mètre de colonne d'eau (mCE). Si le débit nécessaire est ignoré, une moyenne de 1 m3 par point d'eau peut être retenu.

A savoir : La profondeur d'aspiration d'une pompe de surface n'excède pas 8 mètres, au-delà choisir une pompe immergée. La granulométrie des eaux à pomper est à déterminer :

• 5 mm eaux claires ;

• 5 à 20 mm eaux chargées ; 

• + 20 mm eaux chargées. 

La pompe de surface peut également se présenter :

• à multi-étage (syn. multi-cellulaire) pour plus de performances ;

• en inox, plus robuste ;

• auto-amorçante, plus facile d'utilisation ;

• avec sécurité manque-d'eau.

Définition et fonctionnement d'une pompe de surface 

Une pompe permet le relevage des eaux, son rôle est d'aspirer de l'eau à un point de puisage puis de la refouler à un point de rejet. Pour que ce pompage se réalise, la pompe de surface crée une aspiration en faisant tourner à toute vitesse et grâce à un moteur électrique une ou plusieurs turbines appelées roues à aube. Les pompes de surface avec une turbine sont appelées pompes monocellulaires, les pompes de surface dotées de plusieurs turbines sont appelées pompes multicellulaires ou pompes multi-étages. La spécificité de ces dernières est qu'elles permettent un débit plus important. La pompe de surface, comme son nom l’indique, reste en surface à l’opposé de la pompe immergée. C'est aussi la pompe de surface qui est utilisée dans le groupe surpresseur appelé groupe hydrophore ou encore groupe de surpression. Le groupe hydrophore est donc composé d'une pompe de surface, d'un surpresseur et d'un vase à expansion. Il a la particularité de fournir un débit d'eau à une pression constante grâce notamment au réservoir tampon et au pressostat. La pompe de surface est faite pour des aspirations de moins de 8 m de profondeur, au-delà c'est la pompe immergée qui prend le relais. Ses spécificités intrinsèques sont le débit, la pression, la hauteur de refoulement et la nature de ses matériaux et principalement du corps de pompe. Si le lieu de pompage est dépourvu d'électricité, vous pouvez utiliser un groupe électrogène cependant, le mieux est de s'équiper d'une motopompe (pompe de surface équipée d'un moteur thermique pour un fonctionnement autonome).

Vue détaillée d'une pompe de surface mono-cellulaire 

Vue détaillée d'une pompe de surface multi-cellulaire

Vue détaillée d'une groupe hydrophore ou groupe surpresseur

La qualité des eaux se détermine selon la grosseur mesurée en millimètres (mm) des matières en suspension. A savoir qu'il vaut mieux se référer à la valeur qu'à la dénomination car les appellations et les valeurs ne concordent pas d'un fabricant à l'autre (appellation non normalisée). 

Eaux claires

Les eaux claires sont principalement les eaux issues d'un récupérateur d'eaux pluie ou d'un puits. Le passage granulaire est très faible puisque < 5 mm. 

Eaux chargées 

Les eaux chargées sont les eaux de rivières, de points d'eau voire de puits ou mêmes des eaux usées. La granulométrie admissible est inférieure à 20 mm.

Eaux très chargées

Les eaux très chargées sont des eaux d'inondation, des eaux usées soit des eaux rarement pompées par une pompe de surface puisqu'on lui préfère à cette utilisation une pompe immergée. La matière en suspension admise est supérieure à 20 mm.

Avant de choisir votre pompe de surface, aussi appelée station de pompage, vous devez déterminer plusieurs éléments :

• La profondeur d’aspiration car si celle-ci est supérieure à 8 mètres, une pompe de surface ne sera pas suffisante et vous devrez vous orienter vers une pompe immergée.

• Son lieu d’installation car sa position détermine la hauteur de refoulement et les pertes de charges occasionnées par la longueur du tuyau de refoulement.

• Le débit et la pression nécessaires au point de rejet car si ces deux valeurs ne sont pas respectées, l’installation alimentée en eau ne bénéficiera pas d’un fonctionnement optimal.

La pression

La pression se mesure en bars (B), elle se détermine selon les besoins de l’installation. Dans le cadre du calcul de la Hauteur Manométrique Totale, 1 bar se convertit en 10 mCE (Mètre de Colonne d’eau).

Le débit

Le débit se mesure en mètres cubes / heure (m3/hr) ou en litres / minute (l/mn), il se détermine selon les besoins de l’installation.

La hauteur de refoulement

La hauteur de refoulement correspond au dénivelé observé entre la pompe de surface et le point de rejet, il est mesuré en mètres (m).

Les pertes de charge

Les pertes de charge peuvent faire l’objet d’un calcul très précis incluant le nombre de raccords, la section des tuyaux etc. toutefois, pour faciliter le dimensionnement d’une pompe de surface, nous retenons comme valeur que la longueur du tuyau de refoulement mesuré en mètres (m) où 10 mètres sont équivalents à 1 bar. Cette valeur est utile si vous devez calculer la Hauteur Manométrique Totale (HMT).

La Hauteur Manométrique Totale (HMT)

La Hauteur Manométrique Totale est une valeur qui détermine les performances d’une pompe de surface, elle se mesure en Mètres de Colonne d’Eau (mCE). Elle se calcule selon la formule suivante :

• Hauteur de refoulement (HR) + Pertes de charge (PC) + Pression d’utilisation (PU)

Cas de figure

• Hauteur de refoulement : 5 m

• Longueur du tuyau de refoulement : 15 m

• Pression d’utilisation au point de rejet : 4 B soit 40 mCE

Calcul de la hauteur manométrique totale :  5 + 15 + 40 = 60 mCE

Résultat : La pompe de surface doit présenter à minima une HMT de 60 mCE.

A savoir : Le débit est une valeur indépendante à dimensionner selon les besoins de l’installation. Vous pouvez ajouter dans vos calculs et estimations 2 B de manière à bénéficier d’un meilleur confort d’utilisation et de pallier les pertes de charges occasionnées par les raccords etc. Les pompes de surface sont livrées avec une courbe de performances car le débit et la pression sont fonction de la hauteur de refoulement.

Débit et besoin d’eau

En termes de besoin d’eau, si vous n’avez aucune idée de ce dont vous avez besoin, vous pouvez vous aider des valeurs suivantes :

• Si votre pompe de surface est destinée à alimenter en eau votre habitation, considérez un minimum de 2 m3/h pour cinq personnes puis ajoutez 0,250 m3/h par personne supplémentaire.

• Si votre pompe de surface est vouée à l’arrosage, comptez 1 m3 par point de rejet.

Pompes multicellulaire VS pompe monocellulaire : une question de performances

Pompe monocellulaire 

Les pompes monocellulaires ne comptent qu'une turbine pour l'aspiration et la mise en pression de l'eau. Ce sont des pompes de surface d'entrée de gamme généralement et conçues pour un usage domestique peu exigeant en performances comme vider une piscine, arroser un potager avec une lance d'arrosage etc. Les pompes monocellulaires ou pompe mono-étage ne peuvent pomper que de l'eau claire soit aucune particule de plus de 0,5 mm. L’utilisation d’une crépine est indispensable. Bruyantes, les pompes de surface monocellulaires peuvent émettre jusqu'à 80 décibels et sont le plus souvent à amorçage manuel.

Pompe multicellulaire ou multi-étage

Les pompes multicellulaires ou pompes multi-étage comptent plusieurs turbines qui montées successivement augmentent la capacité d'aspiration et la mise en pression de l'eau. Les pompes multicellulaires sont davantage performantes, économiques, robustes et silencieuses. Leur corps de pompe est généralement en fonte d'aluminium et ces pompes sont idéales pour les cultures maraichères ou pour les besoins de débit importants. Ces pompes sont le plus souvent auto-amorçantes.

Les caractéristiques mécaniques : zoom sur les matériaux d'assemblage

Les pompes de surface peuvent être monophasées ou triphasées, leur alimentation tout comme leur puissance est relative aux besoins de débit. Les moteurs de ces deux types de pompes de surface sont refroidis par l'eau qui les traverse cependant, les corps de pompe sont munies d'ailettes ou ouïes pour optimiser leur refroidissement. Les corps de pompe sont en fonte d'aluminium et les carters en inox. Les pompes tout inox sont à préférer pour toute utilisation intensive (arbre moteur et turbines). Seules les pompes d'entrée de gamme et de faibles performances sont dotées de carters plastique. 

Amorçage et sécurité manque d'eau : le confort d'utilisation

L’amorçage automatique offre un confort d’utilisation non négligeable comparativement à l'amorçage manuel qui nécessite l'apport d'eau avant tout démarrage. La sécurité manque d’eau arrête automatiquement la pompe de surface en cas d’absence d’eau. Cela permet de ne pas griller le moteur qui tournerait à sec. 

Nuisance sonore

Le nombre de décibels peut être un facteur d’importance en fonction de la localisation de la pompe de surface – pour rappel, le seuil d’alerte pour la santé est fixé à 85 dB.

Organes d'installation sécuritaires

Concernant l'alimentation électrique de votre pompe de surface, vérifiez que le réseau sur lequel elle est raccordée dispose d'une protection thermique. Si ce n'est pas le cas et si la turbine se bloque ou que la pompe se désamorce, le moteur risque de griller.

Afin de se prémunir des désamorçages inopinés et quel que soit le type de pompe de surface, pensez toujours à équiper votre installation d’un clapet anti-retour.

Le groupe hydrophore est préféré pour toutes les installations nécessitant un apport constant et régulier tant en termes de débit que de pression.

Le vase à expansion est muni d'une vessie en caoutchouc, pour cette raison il est parfois appelé ballon à vessie. La vessie est une pièce d'usure et peut être à usage sanitaire. A noter que celle-ci se remplit au tiers, les deux tiers restant correspondant à de l'air sous pression.

Les vases à expansion, tout comme la pompe, sont vidangés avant les premiers grands froids pour ne pas que le gel ne les endommage.