Comment choisir sa pompe immergée ?

Les pompes immergées sont dites de relevage pour le pompage d’eaux-vannes et d’inondation (syn. pompe vide-cave) et d’alimentation pour le pompage d’eau de puits et de forage cependant, leur spectre d'utilisation est large et non exhaustif.

Pompe vide-cave

La pompe vide-cave est utilisée lors d’inondation, ses deux principales caractéristiques sont le débit et le passage granulaire (taille des débris et impuretés capable d’être aspirés). Hauteur de refoulement à considérer. L’eau est ensuite rejetée au tout-à-l’égout.

Pompe de relevage pour eaux-vannes

Plongée dans un collecteur pour le relevage des eaux usées, la pompe de relevage doit bénéficier d'un large passage granulaire et d'un bon débit pour l'évacuation des eaux-vannes. La hauteur de refoulement est également un critère de choix, la pression importe peu.

Pompe pour puits

La pompe pour puits est utilisée pour l’arrosage, l’alimentation en eau potable etc. Débit, pression et hauteur de refoulement sont à identifier précisément pour le bon fonctionnement des appareils branchés. La profondeur d'immersion est aussi à considérer comme la taille des matières en suspension (MES) de l’eau (passage granulaire généralement eaux claires).

Pompe pour forage

Les pompes immergées pour puits de forage acceptent de grande profondeur d’aspiration et sont utilisées dans l’habitat pour alimenter en eau impropre à la consommation les WC, les machines à laver ou encore l’arrosage du jardin ou un nettoyeur à haute pression. Elles sont plus longues, en inox et admettent une grande hauteur de refoulement. Les besoins de pression et débit sont à déterminer avec justesse.

Pompe immergée pour récupérateur d'eau ou cuve enterrée

Utilisée à l’intérieur d’un récupérateur d’eau de pluie à poser ou enterré, une pompe immergée permet d’arroser le jardin tout en économisant l’eau. La pompe de surface peut également être utilisée en raison de la faible profondeur d’aspiration (mais plus bruyante). Débit, pression et hauteur de refoulement sont à déterminer avec précision pour un fonctionnement optimal des systèmes d'arrosage.

Pompe pour étang et rivière

On préfère la pompe immergée pour pomper l’eau d’une mare, d’un étang ou d’un cours d’eau si l’on souhaite minimiser les nuisances sonores toutefois, bien considérer la charge de l’eau (passage granulaire) et où repose la pompe (sol argileux, vase etc.). Le pompage d’eau des cours d’eau est soumis à réglementation. Là-aussi, débit, pression et hauteur de refoulement sont à déterminer avec précision. 

Identifier les critères d'installation pour déterminer les caractéristiques 

Les principaux critères de choix qui vont définir leurs caractéristiques sont :

• la qualité des eaux pompées soit claires (impuretés ≤ 5 mm), chargées (impuretés ≤ 20 mm) ou très chargées (≥ 20 mm) ;
• la hauteur de refoulement soit la hauteur en mètres (m) entre la pompe immergée et le point de rejet ;
• la longueur du tuyau de refoulement entre la pompe et le point de rejet (mesuré en mètres) ;
• la profondeur d’immersion qui correspond au niveau d’eau maximum (m) accepté par la pompe ;
• la pression de sortie désirée si la pompe est reliée à des appareils nécessitant une pression en bars (B) d’entrée définie (non utile pour les pompes dont l’objectif est de vider une cave par exemple) ;
• le débit souhaité que ce soit pour vider une cave ou faire fonctionner un quelconque appareil (arrosage etc.) exprimé en litres/minute (l/mn)  ;
• la température du liquide pompé exprimée en degrés Celsius (°C) ;
• le niveau d’eau minimum mesuré en millimètres (mm) pour les pompes vide-caves essentiellement.

Notez que vous pourrez être amené à :

• estimer les pertes de charge, correspondant à la longueur du tuyau de refoulement (10 m = 1 B) ;
• calculer la hauteur manométrique totale (HMT) en cumulant la hauteur de refoulement (m), la pression voulue (convertir 1 B pour 10 m) et les pertes de charge (m) (cf voir exemple et détail dans Formule de calcul de la hauteur manométrique totale). Exprimée en mCE (Mètres Colonne d'Eau).

L'avantage principal d'une pompe immergée par rapport à une pompe de surface ou une motopompe est qu'elle est capable de relever les eaux depuis un point très bas (profondeur > 7 m). Entièrement étanche, la pompe immergée se place directement au fond de l'eau ce qui a plusieurs avantages :

• plus de problème d'amorçage, la pression de l'eau autour de la pompe empêche l'air d'être aspiré et évite donc le phénomène de cavitation ;
• moins de nuisance sonore, tous les sons et les vibrations sont atténués par l'eau environnante ;
• pas de surchauffe du moteur électrique, l'eau dans laquelle se trouve la pompe l'a refroidie lorsqu'elle fonctionne ;
• discrétion, elle est totalement invisible dans le puit ou forage.

Les pompes immergées de relevage 

Les pompes immergées de relevage sont essentiellement utilisées pour évacuer des eaux pluviales ou des eaux usées. Les plus petites pompes sont appelées des « vide-caves ».De conception simple, la commande se fait généralement par un flotteur directement relié au corps de pompe pour mettre en marche ou arrêter le moteur. Suivant le modèle, la pompe immergée est capable d'évacuer des eaux chargées d'impuretés. 

Roue dilacératrice

Certaines pompes immergées sont équipées d’une roue dilacératrice capable de déchiqueter tout ce qui passe dans la pompe. Le but premier de ces pompes immergées est de vider l'endroit où elles se trouvent, il n'y a pas d'objectif de débit ou de pression.

Couteau

Encore plus efficace que la roue dilacératrice, certaines pompes vide-caves sont équipées d'un couteau devant leur bouche d'aspiration.  D'une efficacité prouvée, le couteau permet de déchiqueter hors pompe tous les résidus entrant dans le corps.

Les pompes immergées d'alimentation

Orientées vers le pompage de puits, les pompes immergées d'alimentation sont le plus souvent mise en place pour assurer une alimentation en eau potable. Ayant un objectif de mise sous pression de l'eau, la conception est plus complexe qu'une pompe de relevage (multi-étages, corps étroit, crépine d'aspiration). La plupart des pompes immergées d'alimentation en eau potable ont un corps de pompe, une ou plusieurs roues tout inox et elles sont souvent couplées à un surpresseur. La commande est généralement assurée par des sondes externes à la pompe. Le but premier de ces pompes est de permettre une continuité de pression et de débit dans une installation.

Vous devez considérer trois points :

• la qualité des eaux que vous allez pomper ;
• la hauteur de refoulement ;
• la profondeur d'immersion et le niveau résiduel (minimum d'aspiration) ;
• le débit souhaité. 

Nature des eaux à pomper

Eaux claires 

Si vous ne recherchez une pompe que pour arroser depuis une cuve de récupération d'eaux pluviales, une pompe immergée eaux claires est parfaite. Son passage granulaire, ou granulométrie, est très faible (< 5 mm) ce qui signifie que les impuretés supérieures à 5 mm ont tendance à colmater le corps de pompe.

Eaux chargées

Si vous envisagez de pomper des eaux d'inondation, des eaux usées ou toute eau susceptible de contenir des MES (Matières En Suspension), orientez votre choix vers une pompe immergée eaux chargées. Le passage granulaire est dans la majeure partie des cas de l'ordre de 10 à 20 mm.

Eaux très chargées

Pour les eaux très chargées, vous trouvez des pompes spécifiques à large passage granulaire (> 25 mm). De plus, si vous envisagez de pomper de la boue, des eaux usées très chargées (papiers, lingettes, etc.) ou des eaux d'inondation extérieures par exemple (petits morceaux de bois etc.), il existe des pompes équipées d’une roue dilacératrice (déchiqueteuse) à très large passage granulaire.

Hauteur de refoulement

La hauteur de refoulement est exprimée en mètres. Cette donnée est très importante car vous devez vous assurer que l'eau pompée arrive bien au point d'évacuation. La plupart des fabricants de pompes indique soit une hauteur de refoulement (dénivelé entre la pompe et le point de rejet), soit une Hauteur Manométrique Totale exprimée en mètres (HMT). La HMT traduit la hauteur de refoulement (m) additionnée de la pression au point de rejet (1 B = 10 m) et des pertes de charge (m) représentées par la pression perdue lors du frottement de l'eau dans les longueurs de tuyaux, les coudes et raccords (pour faciliter tout calcul, seules les longueurs de tuyaux sont comptabilisées).

Profondeur d'immersion et niveau résiduel

Bien que généralement couverte par les pompes de relevage, la profondeur d'immersion est à vérifier. Le niveau résiduel par contre à toute son importance car il définit le reste d'eau à évacuer hors travail de la pompe, en d'autres mots, ce que vous évacuerez au seau, à la pompe à main ou ce qui devra s'évaporer ou être absorbé par la terre.

Débit de la pompe et courbe de performance

Le débit est la caractéristique clé d'une pompe vide-cave car il définit en combien de temps la pompe va vider l'eau de la cave. Il s'exprime en l/mn (litres par minute) ou en m3/h (mètres cubes par heure). Le but d'une pompe immergée de relevage n'est pas de fournir un débit constant, mais d'évacuer l'eau de l'endroit où elle se trouve. Tenez compte de la profondeur à laquelle se trouve la pompe car plus elle est importante, moins il y a de débit en surface. Ses données se retrouvent sur les graphiques dits courbes de performance (image ci-contre).

Notez que la pression n'a pas vraiment d'importance pour une pompe immergée de relevage.

Formule de calcul de la hauteur manométrique totale HMT

La hauteur manométrique totale (HMT) est pour de l'alimentation un critère essentiel car au point de rejet vous avez besoin de pression et de débit. Pour obtenir la HMT dont vous avez besoin il faut faire le calcul suivant : hauteur de refoulement (distance en mètres entre la pompe et le rejet) + la pression désirée au point de rejet (1 bar se convertit en 10 m) + pertes de charge (longueur en mètres du tuyau de refoulement).

Par exemple : Hauteur de refoulement = 20 m (entre le fond du puits et le WC) + pression désirée = 3 bars (soit 30 m) + pertes de charge de 10 m dues aux longueurs de tuyaux et aux raccords. Notre HMT minimale requise est donc de (20 + 30 + 10) soit 60 m.

La pression

La pression définit la force que l'eau a au refoulement en fonction de la section du tuyau de pompe, elle s'exprime en B (bars).Beaucoup de fabricants indiquent également la pression en mCE (Mètres de Colonne d'Eau). 1 B = 10 mCE. La pression va de pair avec le débit. C'est une des lois de l'hydraulique, à débit fixe, la pression augmente si la section du tuyau de refoulement diminue.

Une pompe donnée par le constructeur avec une pression utile (en sortie de pompe donc) de 6 B ou 60 mCE, a une hauteur de refoulement maximale de 60 m.

  Le débit 

Le débit exprime la quantité d'eau qui est pompée en fonction du temps. Pour s'y retrouver, prenez comme base de calcul que 6 m3/h correspondent à 100 l/mn. Toutefois, lorsque vous avez à choisir une pompe immergée, considérez que selon la profondeur d'aspiration et la hauteur du point de refoulement le débit varie. En effet, pour un diamètre donné de tuyau, et pour une même pompe immergée, plus la différence de hauteur est grande, moins vous avez de débit. Inversement, plus vos points d'aspiration et de refoulement sont proches en termes de hauteur, plus le débit est important. Si votre pompe immergée est destinée à alimenter votre habitation par exemple, considérez qu'il vous faut au point de rejet un minimum de 2 m3/ h pour cinq personnes. Vous ajoutez 0,250  m3/h par personne supplémentaire.

Pompe monocellulaire et pompe multicellulaire

Lorsqu'une pompe aspire l'eau grâce à une seule et unique turbine, sorte de roue à aube alimentée électriquement, pour la refouler par une buse, la pompe est dite monocellulaire. Les performances de pompage sont donc directement liées à l'action de cette unique turbine. Pour optimiser les performances de la pompe immergée, plusieurs turbines sont montées les unes derrière les autres, la pompe est dite alors multicellulaire. L'eau pompée gagne en vitesse d'aspiration et de refoulement grâce à l'action de la conjugaison des roues à aube.

1. Afin de se prémunir des désamorçages inopinés et quel que soit le type de pompe, pensez toujours à équiper votre canalisation de refoulement de clapet anti-retour.
2. Concernant l'alimentation électrique de votre pompe, vérifiez bien que le réseau sur lequel elle est raccordée dispose d'une protection thermique. Si ce n'est pas le cas et si la roue se bloque ou que la pompe se désamorce, vous allez griller le moteur.
3. Il est nécessaire de sortir la pompe au moins une fois par an de son puits, de son bassin ou de son regard pour la nettoyer.
4. Vérifiez que rien ne gênela rotation de la roue, jetez un œil sur l'étanchéité des câbles électriques, et testez la ou les sondes de détection de niveaux. Par la même occasion, vous démontez et nettoyez le ou les clapets anti-retours.
5. Si votre pompe sert à relever des eaux usées chargées, faites intervenir une entreprise d'hydrocurage qui dispose des différentes autorisations pour pomper, nettoyeretretraiter les eaux susceptibles de générer une pollution.
6. Quel que soit le type de pompe que vous allez choisir, pour la préserver vous devez toujours être attentif sur l'entretien que recommande le fabricant. L'électricité et l'eau ne sont pas très compatibles.
7. Avant toute intervention sur votre pompe, vérifiez toujours que l'alimentation est coupée. Soyez également très vigilant lorsque vous faites des essais à l'air libre de ne pas mettre les doigts, la main ou n'importe quel outil près de la roue.

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