Pompes auto-amorçantes pour eau : types, principe de fonctionnement, recommandations d'utilisation

Les pompes de type auto-amorçant sont un type particulier d'équipement de surface, conçu pour augmenter la durée de vie opérationnelle. Leurs pièces mobiles sont toujours refroidies, les joints ne sont pas endommagés, le moteur fonctionne parfaitement. Cependant, en raison du vaste choix, il peut être difficile de s'arrêter sur le modèle approprié. Êtes-vous d'accord ?

Tout ce que vous devez savoir sur les pompes auto-amorçantes pour eau, vous le trouverez sur notre site. Nous y détaillons le principe de construction et de fonctionnement des appareils de ce type, ainsi que les différences de conception. Les informations que nous présentons vous aideront à effectuer un achat réfléchi.

Nous avons décrit en détail les différentes options de pompes auto-amorçantes et fourni des recommandations d'utilisation. Des photos et des vidéos utiles vous aideront à approfondir vos connaissances.

Caractéristiques des appareils auto-amorçants

Lors de l'achat d'un appareil pour une utilisation sur un terrain de campagne, il convient d'analyser un certain nombre de facteurs qui déterminent la catégorie appropriée.

Parmi ceux-ci :

• profondeur de la source ;
• distance de la source à la maison ;
• niveau de pression ;
• qualité de l'eau fournie ;
• consommation d'eau.

Habituellement, ces données sont prises en compte lors du calcul des performances de l'appareil, mais elles sont également utiles lors du choix d'une pompe selon le type d'aspiration.

On distingue les dispositifs auto-amorçants et les dispositifs à aspiration normale. La différence réside dans la construction qui régule le processus de remplissage en cas d'entrée d'air dans le système.

Exemple de pompe auto-amorçante – Pedrollo PLURIJET, conçue pour le transfert et l'élévation d'eau propre provenant de sources d'une profondeur ne dépassant pas 9 m, pression nominale jusqu'à 120 m, débit – 200 l/min (12 m3/h)

Les pompes à aspiration normale incluent les pompes submersibles et semi-submersibles, dont le fonctionnement s'effectue si le liquide de la source se déplace par gravité dans le compartiment de travail. En cas d'entrée d'air, la protection automatique contre le « fonctionnement à sec » s'active et le travail s'arrête, car l'appareil ne peut pas fonctionner à vide. La pompe doit être redémarrée.

Schéma de fonctionnement d'une pompe auto-amorçante : 1 – remplissage en eau ; 2 – séparation de l'eau et de l'air dans la chambre de travail ; 3 – fin de la circulation, démarrage de la pompe ; 4 – maintien du liquide lors de l'arrêt de la pompe (+)

Les modèles auto-amorçants sont conçus pour évacuer l'air de manière autonome, sans intervention humaine. Cela est possible grâce à des caractéristiques de construction : dans la partie supérieure du compartiment de travail se trouve un purgeur d'air, par lequel l'air est évacué. Un clapet anti-retour empêche son retour.

Les versions modernes avec vannes intégrées effectuent un réamorçage automatique, ce qui élimine la nécessité d'une surveillance constante de l'équipement.

La faible hauteur d'élévation des appareils auto-amorçants – jusqu'à 9 m – est également liée au processus de réamorçage. Il est important de veiller à ce que la chambre de travail soit constamment remplie d'eau, et plus la conduite de refoulement est courte, plus le processus de déplacement de l'eau est rapide.

Le plus souvent, les pompes auto-amorçantes font partie d'une station de pompage avec un accumulateur hydraulique, un raccord d'aspiration (ou éjecteur), des vannes d'arrêt et des instruments de contrôle et de mesure.

Installation correcte de la ligne d'aspiration

Lors de l'installation d'un système d'alimentation en eau, il est important non seulement d'installer une pompe auto-amorçante ou une station de pompage, mais aussi de monter la conduite d'aspiration.

La valeur de la hauteur de refoulement (7-8 m) se calcule en tenant compte de la hauteur d'élévation de l'eau et des paramètres de résistance hydraulique qui surviennent lors du déplacement du liquide.

Lors de la création d'une canalisation étanche, il faut vérifier le rapport entre le diamètre de la conduite et le diamètre du raccord, et également raccourcir au maximum (si possible) la longueur de toute la conduite principale.

Plus la ligne d'aspiration est longue, plus la résistance est élevée, et par conséquent, la pression est plus faible. La présence de fuites peut entraîner une panne de l'équipement – cette condition est pertinente pour les modèles centrifuges, qui ne sont pas conçus pour pomper des mélanges air-liquide.

Veuillez noter l'emplacement des tuyaux. La conduite d'aspiration ne doit pas présenter de coudes, de cassures, de structure complexe préfabriquée s'élevant au-dessus du niveau de la pompe, sinon des poches d'air peuvent se former, perturbant le processus d'aspiration et difficiles à éliminer du système.

Essayez de disposer la conduite d'aspiration de manière à ce qu'elle présente la configuration la plus simple, avec des tuyaux droits et un seul angle, c'est-à-dire qu'elle ressemble à la lettre « L »

En tant qu'équipement supplémentaire installé directement sur la conduite, on utilise un clapet anti-retour (ou un simple analogue non-retour) et un filtre. Grâce au clapet, l'eau est retenue dans la canalisation et ne reflue pas, protégeant ainsi le propriétaire de la pompe de nouveaux remplissages.

Le filtre protège l'équipement contre l'entrée de sédiments de fond contenant de grosses particules, de morceaux de plantes aquatiques et d'impuretés argileuses.

Peut-on remplacer un modèle auto-amorçant par une pompe ordinaire ? S'il n'y a pas d'autre solution, on le fait – pendant la réparation ou l'achat d'un nouvel équipement.

Cependant, n'oubliez pas certains détails :

• il faudra remplir complètement d'eau la chambre de la pompe et la conduite avant la mise en marche ;
• il faut éviter l'entrée d'air, sinon l'équipement tombera en panne ;
• le remplissage doit être effectué après chaque « accident » provoqué par une dépressurisation de la canalisation d'eau.

La pratique montre que les utilisateurs de pompes auto-amorçantes ne sont pas pressés de passer aux pompes ordinaires, d'autant plus que le choix de l'équipement est souvent dicté par des conditions d'aspiration optimales.

Pompes centrifuges auto-amorçantes

Une option adaptée pour une utilisation autonome sur une propriété privée de campagne est la pompe centrifuge auto-amorçante, qui pompe non seulement de l'eau propre, mais aussi des milieux contenant de petites particules – par exemple, les sédiments d'un étang.

Elle gère parfaitement les liquides constitués d'un mélange d'eau et de gaz. L'équipement est de surface, c'est-à-dire installé au-dessus du niveau de l'eau, et le processus de remontée de l'eau est assuré par une dépression interne dans la conduite d'aspiration.

Types de constructions et leurs caractéristiques

Il est nécessaire de se familiariser avec la structure d'une pompe centrifuge auto-amorçante afin de pouvoir dépanner et effectuer un entretien régulier. L'appareil est un mécanisme simple enfermé dans un corps spiralé robuste avec un couvercle ; le matériau du corps est l'acier inoxydable, la fonte ou le plastique.

À l'intérieur se trouve une roue (en acier ou en polymère) équipée d'aubes orientées en sens inverse. Outre la roue, les parties importantes sont le diffuseur et l'éjecteur (tuyau de Venturi).

Ainsi, presque toutes les pièces sont statiques, et le mouvement est donné par le seul élément dynamique – le disque (les disques) de la roue.

La conception de la pompe permet un accès facile à la pièce principale pour une inspection préventive ou une petite réparation (par exemple, nettoyage ou rectification). Comme l'appareil est placé à l'extérieur, contrairement à son homologue submersible, il est toujours possible de l'inspecter et de remplacer les pièces.

Schéma de la structure de la pompe centrifuge : 1 – corps métallique ou plastique ; 2 – couvercle ; 3 – éjecteurs intégrés ; 4 – roue ; 5 – arbre de fixation ; 6 – joint d'étanchéité ; 7 – roulements ; 8 – condensateur ; 9 – moteur électrique

Les modèles centrifuges sont plus massifs que les modèles à vortex, mais ils fonctionnent beaucoup plus silencieusement et peuvent pomper de l'eau sale contenant des inclusions de taille moyenne. Pour les milieux très pollués, des pompes de drainage spéciales sont conçues, et si un broyage supplémentaire est nécessaire, des pompes à matières fécales.

Lors du choix d'un appareil chez un fournisseur, renseignez-vous sur les configurations possibles : en plus du moteur électrique, des moteurs à essence ou diesel sont utilisés, mais pour une utilisation en résidence secondaire, l'équipement électrique est plus optimal. Avec des inspections préventives et un entretien réguliers, la durée de vie d'une pompe centrifuge peut atteindre 20 ans.

Les caractéristiques des modèles varient, mais les valeurs moyennes peuvent être les suivantes :

• température à l'intérieur du système – jusqu'à +35 °C ;
• température de l'air extérieur (à l'emplacement de la pompe) – jusqu'à +35 °C ;
• hauteur d'aspiration – jusqu'à 8 m ;
• pression maximale dans le système – 6 bar ;
• moteur – asynchrone bipolaire (classe de protection au moins IP 44).

La plupart des pièces sont fabriquées en acier inoxydable ; le joint d'étanchéité est en graphite ou en céramique.

Pompe centrifuge multicellulaire auto-amorçante KSB Multi Eco pour l'alimentation en eau domestique et la récupération des eaux pluviales ; elle tolère la présence de sable (concentration jusqu'à 50 g/m³).

Ainsi, un groupe auto-amorçant ressemble beaucoup dans sa structure à une pompe de type centrifuge, à une différence près : le processus de recirculation du liquide se produit à l'intérieur du corps, et non dans la conduite externe.

Les bouchons de remplissage et de vidange, le support de fixation au moteur, l'emplacement des raccords reliant l'appareil à la conduite de refoulement et d'aspiration sont les mêmes que pour un équipement simple.

Caractéristiques et principe de fonctionnement

Par le raccord, l'eau entre du tuyau d'aspiration dans le corps et remplit tout l'espace, après quoi la roue se met automatiquement en action. Sous l'effet de la force centrifuge, le fluide est chassé du centre vers la périphérie et se déplace sous pression vers la conduite de refoulement, également reliée par un raccord.

Schéma d'installation d'une pompe centrifuge auto-amorçante située en surface, au-dessus du niveau d'eau dans le puits. Le clapet anti-retour empêche le mouvement de l'eau dans le sens opposé à la force de traction.

Lorsque la pression dans la partie centrale diminue, l'eau est à nouveau aspirée dans le corps depuis la conduite d'aspiration. La périodicité d'aspiration et de refoulement est à la base de l'alimentation continue en eau par l'équipement centrifuge.

Le nombre de roues dans les pompes peut varier, d'une à plusieurs (mono-étagées et multi-étagées), mais le principe d'injection du fluide dans le corps puis dans la canalisation ne change pas.

Domaine d'application des appareils centrifuges

Les appareils centrifuges auto-amorçants sont capables de pomper des liquides que les modèles de type vortex ne peuvent pas traiter :

• milieux visqueux ;
• liquides contenant des particules solides ;
• liquides abrasifs.

Pour cette raison, cette catégorie d'équipement de pompage est souvent utilisée dans l'industrie, par exemple pour le pompage de produits pétroliers. Dans un usage privé, l'appareil ne restera pas inactif si les propriétaires utilisent un étang de jardin ou un autre plan d'eau dont l'eau n'est ni propre ni claire pour arroser le jardin ou le potager.

L'appareil est capable de déplacer un liquide contenant des sédiments épais de fond, des morceaux de vase et d'autres plantes aquatiques.

Les pompes domestiques gèrent également très bien le pompage d'eau claire, elles conviennent donc pour l'installation d'une alimentation en eau autonome pour le bâtiment et les dépendances (sauna, cuisine d'été). Une pompe puissante en termes de débit est adaptée pour équiper un système d'arrosage rationnel non seulement des plates-bandes, mais aussi de la pelouse, des serres, des parterres de fleurs et du jardin.

Au démarrage, un processus d'auto-remplissage de la conduite d'eau se produit, ce qui permet d'économiser sur l'entretien et garantit la stabilité du fonctionnement.

Pompes vortex à impulseur

Parmi les modifications auto-amorçantes, il existe un groupe de pompes vortex, mais contrairement à leurs homologues centrifuges, elles ne conviennent pas au pompage de fluides visqueux.

Il est nécessaire d'exclure la présence de particules solides dans l'eau, sinon le fonctionnement de l'équipement sera perturbé. Les pompes de type vortex sont simples de construction et d'entretien, mais elles ont un débit inférieur et un rendement faible.

Pompe auto-amorçante vortex Pedrollo PKm 60 pour eau exclusivement propre : puissance – 0,37 kW, débit – 0,3-2,4 m³/h, hauteur de refoulement – jusqu'à 5 m

Schéma de conception et principe de fonctionnement

Les pièces internes d'une pompe vortex diffèrent peu de celles des équipements centrifuges. La principale pièce dynamique est une roue à disque équipée d'aubes disposées en cercle.

Les aubes tournent à l'intérieur d'un canal spécifique relié aux tubulures d'entrée et de sortie. Le liquide pénètre par la tubulure d'aspiration, est mis en rotation sous l'effet de la roue et se déplace selon une trajectoire hélicoïdale vers la sortie.

Le passage répété du liquide dans l'espace entre les aubes génère une énergie supplémentaire et une pression qui élève l'eau au niveau souhaité ; c'est sur ce principe que repose le fonctionnement de la pompe vortex auto-amorçante.

L'air aspiré se mélange au liquide, puis le mélange est à nouveau séparé en deux composants : l'air est évacué vers l'extérieur et le liquide continue de circuler dans la chambre de travail. Une fois tout l'air éliminé, la chambre est complètement remplie d'eau et se met en fonction selon le principe de l'équipement centrifuge.

Pompe vortex Optima (Pologne) en corps en fonte, d'une puissance de 0,37 kW et d'une hauteur de refoulement de 35 mètres. Conçue pour l'alimentation en eau d'une maison ou d'un jardin, elle ne pompe que de l'eau propre.

Un élément obligatoire, comme pour les équipements centrifuges, est le clapet anti-retour, qui remplit deux fonctions :

• empêche le retour d'air ;
• assure le remplissage de la chambre de travail en eau.

La hauteur maximale de refoulement d'eau fournie par un équipement vortex auto-amorçant est de 8 mètres. Les pompes vortex se distinguent des pompes centrifuges par deux qualités essentielles : elles ne pompent pas les fluides sales, mais gèrent parfaitement le déplacement d'un mélange d'air et de liquide.

Le faible rendement (de 25 % à 45 %) s'explique par le fait que beaucoup d'énergie est dépensée dans le processus de refoulement du liquide. Pour cette raison, les propriétaires de terrains de campagne préfèrent les appareils centrifuges. On pense généralement aux équipements vortex lorsqu'il n'est pas possible d'installer un modèle plus productif.

Avantages de l'utilisation domestique

L'avantage de cette catégorie de pompes auto-amorçantes réside dans leurs dimensions compactes et leur pression accrue (5 à 7 fois supérieure à celle des appareils centrifuges). Ainsi, il est rationnel de les utiliser pour desservir une source d'eau située loin des points de puisage, à condition qu'un grand débit ne soit pas nécessaire.

Les pompes vortex Speroni KPM sont produites en deux versions, qui diffèrent par leurs dimensions, leur poids, le volume de la chambre de travail et leur débit. Ces variantes sont utilisées pour remplir des réservoirs à membrane de petit volume et des systèmes de chauffage (+).

Un exemple peut être le pompage de l'eau d'un puits dont la hauteur d'élévation ne dépasse pas 7-8 m, vers ce qu'on appelle la « zone de travail », où se trouvent généralement les plantations de jardin, les plates-bandes, les serres. Compte tenu de l'irrégularité du relief et du contournement des constructions de jardin, il faut prévoir une canalisation d'une longueur allant jusqu'à 100 m, ce qui signifie qu'une grande pression sera nécessaire.

Outre l'utilisation des variantes vortex dans les réseaux d'eau privés autonomes, elles sont utilisées pour l'extinction des incendies, l'installation de ventilation et dans les centrales thermiques.

Éjecteur – un appareil pour les sources profondes

Les pompes auto-amorçantes avec éjecteur intégré sont conçues pour les plans d'eau naturels ouverts, les puits et les forages dont la profondeur de captage de l'eau ne dépasse pas 7 m ou 8 m.

Généralement, les caractéristiques techniques de cette catégorie d'équipements se résument aux paramètres suivants :

• débit – 4-5 m³/h;
• pression – 4-6 bar;
• hauteur de refoulement – 50-60 m.

Avec un accumulateur hydraulique, un pressostat et un ensemble d'automatismes, ces modifications forment des stations de pompage fonctionnant efficacement. Si l'éloignement du bâtiment où se trouvent les principaux points de puisage est important, un équipement de surface auto-amorçant ne suffit pas, un mécanisme supplémentaire est nécessaire.

Schéma d'installation de pompes équipées d'un éjecteur externe pour des forages d'une profondeur allant jusqu'à 40-45 m avec un diamètre de canalisation de 2 et 4 pouces (+).

On peut augmenter la puissance d'aspiration en utilisant un éjecteur externe, qui permet de remonter de l'eau située à une profondeur de 35-40 m. Les modèles industriels d'éjecteurs peuvent fonctionner efficacement si le niveau d'eau se trouve à une profondeur de 19-20 m. Une grande distance par rapport à la source n'est pas non plus un obstacle pour un dispositif à éjecteur.

Lors de l'utilisation d'un éjecteur externe, le rendement de la station de pompe chute brusquement – jusqu'à 30-35 %, mais le niveau de bruit, caractéristique des éjecteurs intégrés, diminue.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Les vidéos présentées vous aideront à comprendre la construction et le principe de fonctionnement des équipements auto-amorçants.

Vidéo #1. Assemblage de la pompe de la société «Astérion» (série UP) :

Vidéo #2. Principe de fonctionnement d'une pompe centrifuge auto-amorçante :

Vidéo #3. Avis professionnel sur les pompes Aquario (série AJC) :

Les pompes centrifuges et vortex auto-amorçantes sont les équipements les plus adaptés à un usage privé dans les propriétés rurales. Grâce à elles, vous pouvez créer un système d'alimentation en eau ou d'arrosage.

Mais rappelez-vous que l'efficacité maximale ne peut être atteinte qu'en analysant soigneusement les conditions d'utilisation de la station de pompage et en étudiant les caractéristiques techniques du modèle choisi.

Nous attendons vos récits d'expériences personnelles de pompage d'eau avec une pompe auto-amorçante. Veuillez laisser vos commentaires dans le bloc ci-dessous. Vous pouvez également y poser des questions sur des points qui vous intéressent et partager des faits utiles.