Trouver la pompe à eau de pluie adéquate

QUELS sont les modèles qui EXISTENT ET LES POINTS D'ATTENTION LORS DE L'INSTALLATION?

Depuis 2014, la Flandre oblige la réutilisation de l'eau de pluie dans les bâtiments neufs ou rénovés. Cette eau est utilisée, entre autres, pour la chasse des toilettes et, avec un bon filtrage, elle peut même être utilisée pour alimenter la machine à laver. Au total, cela permet au particulier d'économiser jusqu'à 22.000 litres par an. L'obligation du gouvernement s'inscrit dans la tendance générale à une plus grande durabilité. Comme l'intérêt pour ce type de solution ne diminuera pas, vous serez de plus en plus souvent amené à installer des systèmes d'eau de pluie. Il est utile d'avoir un aperçu clair des types de pompes à eau de pluie et des points d'attention à prendre en compte lors de leur installation.

La pompe au cœur du système

Un système d'eau de pluie n'est pas particulièrement complexe. Indépendamment des différents modes de remplissage de la citerne - automatique ou non - ce système se compose essentiellement d'une citerne, d'une pompe et de plusieurs filtres: un premier entre le tuyau d'eau de pluie et le réservoir de stockage, pour arrêter les éléments grossiers comme les feuilles et les brindilles. Au sommet du réservoir se trouve un tuyau d'aspiration avec une boule flottante ou un panier d'aspiration flottant. Un deuxième filtre est connecté à ce dernier. Combiné au panier flottant, il empêche l'eau polluée d'être aspirée au fond du réservoir. En particulier si l'eau de pluie est aussi acheminée vers la machine à laver, un post-filtre  est prévu entre la pompe et les points de puisage afin de retenir les dernières particules de saleté. Ce système est souvent associé à un filtre au charbon actif, afin d'éliminer les odeurs désagréables de l'eau de pluie. Mais le cœur du système est bien sûr la pompe. C'est elle qui aspire l'eau de pluie et l'envoie vers les points de puisage.

Si la hauteur d'aspiration dépasse 7 m - parfois 8 m - ou si la distance jusqu'à la citerne est trop importante, il faut choisir une installation humide

Types de pompes à eau de pluie

Pour les applications d'eau de pluie, on choisissait souvent une pompe à piston autrefois. Alimenté par un moteur électrique, ce type de pompe aspire l'eau du puits ou du réservoir dans un récipient sous pression par l'intermédiaire d'un mécanisme bielle-manivelle. Il est puissant et assez fiable, mais aussi coûteux, un peu désuet et nécessite beaucoup d'entretien. C'est pourquoi on préfère les pompes centrifuges aujourd'hui. Là encore, l'entraînement est assuré par un moteur électrique, mais au lieu d'un mécanisme à piston, ce sont des roues à aubes ou des turbines qui augmentent la vitesse et la pression. Le marché propose plusieurs versions, chacune présentant des avantages et des inconvénients différents (voir tableau). Selon les fabricants, la pompe multicellulaire avec interrupteur marche/arrêt électronique est la solution la plus utilisée.

installation à sec ou humide

Le tableau précédent montre qu'en général - surtout dans les applications domestiques - une pompe à eau de pluie est plus ou moins auto-amorçante. Cela signifie qu'elle est capable, dans une certaine mesure, de purger la conduite d'aspiration. Si une pompe n'est pas auto-amorçante, le corps de la pompe et la conduite d'aspiration doivent être remplis d'eau. La différence entre les deux dans la pratique est similaire à la différence entre une installation à sec et une installation humide. Dans le premier cas, on sort la pompe de la citerne, au 'sec'. D'où le nom. C'est plus facile à entretenir et moins coûteux et c'est souvent le choix logique si les lois de la physique le permettent. L'installation à sec est limitée à une hauteur d'aspiration manométrique d'environ 7 m de colonne d'eau. La hauteur d'aspiration théorique maximale est plus élevée (10,33 m à une pression atmosphérique de 101 hPa) mais il faut en déduire les pertes de résistance dans les tuyaux de raccordement, la pompe et les raccords. Si la hauteur d'aspiration dépasse 7 m - parfois 8 m - ou si la distance jusqu'à la citerne est trop importante, il faut choisir une installation humide. Dans ce cas, la pompe est située à l'intérieur du réservoir, sous la surface de l'eau. Lorsque vous faites votre choix entre une installation à sec ou humide, outre les limitations physiques, vous devez prendre en compte des facteurs tels que le niveau de bruit et l'espace pour installer la pompe.

Points d'attention avec une installation à sec

Bien sûr, tout dépend du type de pompe et de la marque choisie, mais en général, on peut dire que la pompe doit être installée dans un endroit à l'abri du gel et que le raccord d'aspiration, en particulier, mérite l'attention nécessaire. La première règle importante à cet égard est de s'assurer que le diamètre nominal du tuyau d'aspiration correspond au moins à celui du raccord d'aspiration de la pompe - de préférence une valeur supérieure. Gardez également la conduite d'aspiration aussi courte que possible. Sinon, la résistance au frottement augmente, ce qui a un impact négatif sur la hauteur d'aspiration.

Assurez-vous également que le conduit d'aspiration fonctionne en permanence et en ligne ascendante vers la pompe. Les virages serrés devant la pompe ne sont pas une bonne idée car ils provoquent des turbulences, des nuisances sonores et de l'usure. Cette dernière solution est à éviter car les fuites peuvent sérieusement endommager la pompe. Les fabricants recommandent une distance de cinq fois le diamètre nominal de l'aspiration entre le raccord du coude et la pompe.

Points d'attention avec une installation humide

Avec une installation humide, la pompe est placée au fond du réservoir si bien que de la boue peut s'infiltrer dans le réservoir après un certain temps. Si vous aspirez par le bas, vous risquez que de l'eau sale pénètre dans le système. Il existe plusieurs options pour éviter cela. L'utilisation d'un tuyau montant, par exemple. Avec cette méthode, vous n'aspirez pas à partir du bas mais à partir d'environ 30 cm plus haut. L'eau y est beaucoup plus claire.

Comme alternative, vous avez une aspiration flottante sous la forme d'une sorte de flotteur dans le réservoir avec une corde, à une certaine distance de l'endroit où se trouve le tuyau d'aspiration. Là encore, cela permet d'aspirer de l'eau plus propre. Dans ce contexte, il existe également des fabricants qui recommandent un vase d'expansion. Un vase d'expansion de 5 l réduit les coups de bélier, même à une pression plus élevée. Il évite également les démarrages et les étapes inutiles.

CONFIGURATION DE BASE DES GROUPES HYDROPHORES, SITUATION IDÉALE

Travail préparatoire
1. Pas de feuilles ni de grosses saletés dans le réservoir d'eau de pluie
- Installez des grilles sur les gouttières.
- Installez un bon pré-filtre. Par exemple: une fosse intermédiaire en béton équipée d'une maille filtrante grossière (trop-plein sous le médium filtrant). Les pré-filtres sous forme de tubes avec des pierres de lave ne sont pas recommandés, car l'eau s'écoule directement dans le trop-plein une fois le filtre saturé.

2. Evitez les grands tourbillons
- Lorsque le niveau d'eau est bas, la distance de chute est plus grande si vous laissez l'eau s'écouler librement dans le réservoir par le haut. Résultat: plus de boue et une eau plus sale.
- Prolongez le tuyau d'eau de pluie entrant jusqu'au fond et faites un coude à 180° avec une courte partie verticale, afin que l'eau puisse arriver à environ 50 cm du fond.

3. Installer un tube d'attente de diamètre suffisant
- Le tube d'attente doit être situé entre l'espace avec la pompe et la citerne.
- Il doit contenir un tuyau d'alimentation. Il reste suffisamment de place pour un kit de recharge avec capteur de niveau et un tube de remplissage.
- Le tube d'attente et le tube d'aspiration doivent être légèrement inclinés vers l'intérieur. La pompe doit toujours être plus haut que la citerne.

Aspiration classique
- Utilisez un tuyau d'alimentation rigide. Pas de tuyaux flexibles à paroi mince, même s'ils sont renforcés.
- Diamètre intérieur 25–32 mm.
- Travaillez de préférence avec un clapet anti-retour avec panier à filtre fixé à l'extrémité du tuyau (= clapet de pied).
- Fixez l'extrémité à un lest à environ 20 cm du fond. De cette façon, vous n'aspirez pas de sédiments.

Choisir la bonne pompe

Une fois que le type de pompe a été choisi et que l'installation a été déterminée, il faut calculer le modèle avec les caractéristiques qui conviennent le mieux à une application particulière. Une solution idéale offre à l'utilisateur à la fois un confort optimal, une efficacité maximale et une fiabilité maximale. Quatre paramètres techniques apportent une contribution importante à cet égard :

• le débit requis,
• la hauteur de refoulement requise,
• la valeur NPSH de l'installation,
• la résistance interne.

Débit requis

Ce paramètre est bien connu. Par conséquent, nous ne nous y attarderons pas trop. C'est la quantité d'eau qui passe par unité de temps, généralement exprimée en m³/h. Cette valeur dépend du nombre de points de puisage connectés.

hauteur de refoulement

La hauteur de refoulement d'une pompe exprime l'énergie mécanique transférée dans le fluide. La hausse de pression générée dans la pompe est liée au débit (voir graphique). Cette dépendance mutuelle et la tendance à la baisse de la courbe caractéristique de la pompe ne sont pas difficiles à comprendre. Avec une vanne fermée, l'énergie de l'entraînement électrique sera convertie en pression maximale par la pompe. En ouvrant progressivement la vanne, cette pression est partiellement convertie en énergie cinétique. Par conséquent, la pression diminue. En pratique, la courbe ne croisera jamais l'axe x. C'est lié à la résistance interne du système de tuyaux.

NPSH

Cet acronyme signifie Net Positive Suction Head. La valeur NPSH indique la pression minimale à la sortie de la pompe pour fonctionner sans cavitation. Les pompes centrifuges, en particulier, y sont sensibles. Les cavitations sont des implosions de bulles de vapeur provoquées par la formation d'une sous-pression localisée. Elles provoquent des caractéristiques de fonctionnement instables et entraînent une réduction du rendement et de la hauteur de refoulement.

Résistance au frottement

Nous avons déjà expliqué que la résistance au frottement dans le système de canalisation signifie que l'eau n'aura jamais que de l'énergie cinétique: l'eau frotte contre les parois et les gouttelettes d'eau frottent également les unes contre les autres. L'importance de cette résistance dépend de divers éléments, dont la température du milieu, la longueur du tuyau et sa rugosité.

Tendances

Concluons par quelques tendances. La tendance à la durabilité est à la base de la récupération de l'eau de pluie. Dans cette optique, l'objectif est de réduire la consommation d'énergie des pompes. La partie hydraulique reste la même, mais pas les moteurs. On introduit de plus en plus des moteurs à vitesse contrôlée et des moteurs à aimant permanent. En adaptant la vitesse au débit, la consommation d'énergie diminue. On assiste également à l'émergence de formes de visualisation. Via les applications IoT et la domotique, l'utilisateur peut voir le niveau d'eau de pluie et l'état de la pompe. Cela dit, ces développements ont un prix, bien sûr. C'est la raison pour laquelle ce sont toujours les groupes standard que l'on vend le plus.

Avec la collaboration de Dab Pumps et de Wilo