Pompes de drainage pour eau : types, conception, particularités d'utilisation

Les pompes de drainage sont des aides indispensables pour résoudre de nombreux problèmes liés au transport de l'eau. Grâce à leur compacité et à leur facilité d'installation, ces « soldats universels » vous aideront à résoudre rapidement tout problème – du pompage d'eau sale d'un puits à l'assèchement d'un terrain.

Pour que l'appareil remplisse les tâches qui lui sont confiées et que l'achat soit justifié par un fonctionnement sans faille, il est nécessaire d'aborder le choix de l'appareil de manière réfléchie.

Nous vous indiquerons comment fonctionnent les pompes de drainage pour eau, quels modèles sont appropriés dans chaque situation. De plus, nous mentionnerons les fabricants fiables et énumérerons les principaux critères de choix des pompes de drainage.

Conception de la pompe de drainage

La conception de toute pompe de drainage, qu'elle soit de fabrication nationale ou étrangère, présente une configuration similaire et un principe de fonctionnement commun. Le corps de l'appareil contient un moteur électrique et un ensemble de pompage.

Les éléments de travail du moteur électrique sont le stator, le rotor et les paliers. Sur l'arbre du rotor est monté l'organe de travail principal – la roue centrifuge, appelée hélice.

Dans l'ensemble de pompage, des orifices d'aspiration sont prévus. Le diamètre de ces orifices d'entrée détermine la taille maximale des particules solides que l'appareil peut laisser passer.

La configuration de l'appareil comprend généralement des adaptateurs universels, adaptés pour le raccordement de tuyaux flexibles ainsi que de tuyaux rigides de Ø 1ʺ et 1 1/4ʺ (+)

Pour la sécurité du fonctionnement des mécanismes mobiles, l'ensemble de pompage de l'appareil est doté de :

• thermostat – coupe l'appareil en cas d'échauffement du moteur jusqu'à atteindre une température critique ;
• interrupteur à flotteur – réagit lorsque le niveau du liquide traité descend en dessous d'une valeur critique.

L'interrupteur à flotteur est un ensemble de capteurs enfermés dans un boîtier polymère étanche. Grâce à l'air présent à l'intérieur du boîtier, il reste, telle un flotteur, toujours à la surface de l'eau et se déplace en suivant son niveau.

Le mécanisme à flotteur est équipé d'un interrupteur électrique et d'une bille en acier qui assure l'ouverture et la fermeture des contacts du circuit au moindre changement de position du flotteur.

Aujourd'hui, il est de plus en plus courant de rencontrer des appareils équipés de la nouvelle technologie Aquasensor. Ils sont efficaces pour aménager des réservoirs étroits dans la cavité desquels il n'est pas possible d'installer un interrupteur à flotteur.

Ce régulateur intégré permet de régler facilement le niveau d'eau souhaité pour la mise en marche et l'arrêt automatiques de l'appareil. Le niveau minimal peut atteindre une hauteur de seulement 5 mm.

Si l'unité de drainage est utilisée régulièrement, on lui raccorde des tuyaux rigides. En cas d'utilisation périodique de la pompe, des tuyaux flexibles suffisent pour le raccordement.

Principe de fonctionnement de l'appareil

En évacuant l'eau, la pompe de drainage la détourne du réservoir plein ou de la pièce inondée vers une structure voisine. Le liquide traité entre d'abord dans la chambre de travail, puis, grâce à la pression créée par la roue de la pompe, se dirige vers le tuyau de sortie.

Grâce à la conception de la plupart des pompes de drainage, dont la roue est de type semi-ouvert, ces unités sont capables de pomper de grandes quantités de liquide en très peu de temps.

En raison du fait que les appareils de ce type ne peuvent pas créer une pression élevée, ils ne peuvent pas soulever et pomper l'eau sur de longues distances.

Le liquide pompé assure également le refroidissement du moteur. Ainsi, le risque de surchauffe de la pompe lors d'un fonctionnement prolongé est réduit à zéro. Mais pour cette même raison, les fabricants de pompes de drainage imposent une limite à la température maximale de l'eau pompée. Pour la plupart des modèles, elle ne doit pas dépasser 50 °C.

On trouve également dans le commerce des équipements capables de fonctionner dans des conditions non standard et dans des environnements chauds. Mais ces équipements coûtent beaucoup plus cher.

Les pompes de drainage peuvent fonctionner efficacement dans des environnements présentant différents degrés de contamination.

Les unités proposées à la vente sont divisées en trois catégories :

1. Pour l'eau propre et légèrement contaminée. Ils pompent l'eau contenant des particules d'une taille maximale de 5 mm. Ils sont utilisés pour le captage d'eau dans les puits de rabattement, la vidange des piscines et le pompage de l'eau des réservoirs de pluie.
2. Pour les eaux moyennement contaminées. La taille des particules solides transportées avec l'eau ne dépasse pas 25 mm. Ils sont utilisés pour la vidange des collecteurs d'eaux pluviales et des puits de drainage.
3. Pour les liquides sales avec des inclusions de 38 mm. Ils sont utilisés pour vider les bassins de décantation, pomper l'eau sale en cas d'inondations.

Le débit des appareils destinés à l'eau propre et légèrement contaminée est compris entre 83 et 230 L/min. Et la hauteur de refoulement du liquide pompé peut atteindre de 5 à 12 m.

Ces paramètres sont tout à fait suffisants pour assurer le fonctionnement des fontaines, des systèmes d'alimentation en eau et d'évacuation, ainsi que l'exploitation des installations d'irrigation.

Pour le pompage d'eau sale contenant du gravier et des particules similaires d'un diamètre de 10 à 15 mm, on utilise des unités d'un débit de 37 à 450 L/min. Elles peuvent assurer une hauteur de refoulement de 5 à 22 mètres.

Les modèles de drainage industriels, conçus pour fonctionner avec les systèmes d'égouts, peuvent « digérer » des particules d'une taille allant jusqu'à 120 mm.

La principale différence entre les unités de drainage et les pompes de puits est la capacité de pomper de l'eau contenant divers types d'impuretés.

Les unités de drainage ne peuvent fonctionner de manière optimale qu'avec un liquide dont la teneur en éléments solides est minimale.

L'eau contaminée, saturée de déchets solides, sera gérée par les pompes fécales avec broyeur.

Classification des pompes selon le type de conception

La diversité des équipements de pompage se divise en deux catégories : les unités de surface et les unités submersibles.

Modèles de surface

Les unités de surface sont conçues pour être installées au-dessus du réservoir. Le corps de ce type d'appareil est placé sur une surface plane dans un endroit sec. L'évacuation de l'eau se fait par un tuyau immergé dans le réservoir : un tuyau en PVC ou un tuyau en caoutchouc.

Les pompes de surface sont mobiles et faciles à utiliser : elles peuvent être facilement déplacées sur le site et installées temporairement ou de façon permanente à l'endroit souhaité.

Tout modèle de surface comporte deux tuyaux :

• entrée – assure l'arrivée des eaux usées du réservoir plein ;
• sortie – évacue les effluents hors de la structure vidangée.

Ces appareils peuvent fonctionner en mode automatique. Pour un fonctionnement automatique, un mécanisme à flotteur, réagissant au niveau de liquide dans le réservoir, est connecté à l'interrupteur de mise en marche.

Il est immergé dans le liquide à évacuer avec le tuyau. Lorsque l'eau dépasse un certain niveau, les capteurs du flotteur, qui commandent le démarrage de la pompe, s'activent.

Les principaux avantages des unités submersibles sont :

• simplicité d'installation et de démontage ;
• l'entretien de l'appareil se résume simplement à un nettoyage et une lubrification en temps utile des pièces.

Mais ces unités ne conviennent pas pour les sources profondes. Elles sont conçues pour fonctionner avec une hauteur d'aspiration comprise entre 8 et 12 m.

Il faut également tenir compte du fait que lors du raccordement d'une telle pompe au réseau d'assainissement, il est nécessaire de connaître exactement la section de la canalisation, car l'unité s'y raccorde à l'aide de tubulures.

Dispositifs de drainage submersibles

Les appareils de type submersible fonctionnent pratiquement de la même manière que les pompes de drainage de surface. Mais ils sont davantage destinés au pompage de l'eau des tranchées profondes ou au nettoyage des puits.

Le pompage des eaux usées est effectué par la pompe elle-même, sans utiliser de tuyaux ni de raccords. Le filtre à maille situé au fond de la pompe protège les éléments de l'unité contre les roches dures, le sable et les particules insolubles.

La profondeur d'immersion maximale des pompes sur différents modèles ne dépasse généralement pas 50 m. Mais ils ne peuvent pas être utilisés pour vider les petits réservoirs et plans d'eau dont la profondeur n'atteint pas 20 m. Pour permettre le fonctionnement des dispositifs submersibles dans les tranchées peu profondes, il est nécessaire d'utiliser un refroidissement supplémentaire du moteur par eau.

Les unités submersibles sont installées au fond du réservoir, et l'eau est aspirée directement à travers la grille située dans la partie inférieure du boîtier.

La profondeur d'installation de l'unité dépend du type de réservoir. Mais il existe une simple règle : plus la pompe submersible est placée bas, plus elle sera facile à utiliser.

Parmi les principaux avantages des dispositifs submersibles, on peut souligner :

• une puissance élevée et une productivité par rapport aux unités de surface ;
• la possibilité d'assécher des réservoirs profonds de plusieurs dizaines de mètres ;
• un fonctionnement silencieux – les unités immergées dans le réservoir ne produisent pratiquement aucun bruit pendant leur fonctionnement.

La particularité des installations de ce type est qu'elles fonctionnent automatiquement. L'équipement d'un mécanisme à flotteur ou d'un flotteur en plastique assure un fonctionnement ininterrompu de la pompe en mode automatique. Il arrête le moteur de la pompe lorsque le niveau d'eau défini est atteint.

La présence d'un interrupteur à flotteur est particulièrement pertinente lorsqu'il est nécessaire de pomper un liquide hors de réservoirs qui se remplissent lentement.

Le fonctionnement continu de l'appareil sous l'eau nécessite une isolation fiable de l'automatisme et une étanchéité des moteurs électriques de l'appareil. Par conséquent, lors de la fabrication d'unités submersibles, seuls des matériaux résistants à la corrosion capables de résister aux dommages mécaniques sont utilisés.

Les matériaux de fabrication des pièces nodales, en fonction de la destination et des charges subies, peuvent être :

• polymères et plastiques techniques ;
• alliages et aciers électrotechniques, alliés et au carbone.

Dans les modèles coûteux, des joints en céramique ou des joints à huile sont utilisés pour sceller le moteur électrique de l'appareil.

Le seul inconvénient des appareils submersibles est que pour l'entretien et la réparation de la pompe de drainage, il faut la remonter à la surface du réservoir. En outre, en raison de l'étanchéité du boîtier, il est assez difficile de les entretenir et de les réparer.

Types de pompes selon leur usage

En fonction de la puissance des appareils et de leur domaine d'application, les pompes de drainage sont généralement divisées en deux types : domestiques et industrielles.

Appareils à usage domestique

Les pompes de drainage conçues pour les besoins domestiques ont un large éventail d'applications.

Elles sont utilisées :

• pour évacuer l'eau des caves et sous-sols inondés ;
• pour vider les puits techniques ;
• pour pomper l'eau des piscines ;
• l'arrosage du jardin à partir d'un réservoir ou d'un tonneau.

Les pompes monophasées de faible puissance ont en moyenne un débit de 800 l/min et peuvent déplacer l'eau extraite d'un réservoir, d'un étang ou d'un puits jusqu'à une hauteur de 25 m.

Les installations de drainage sont souvent utilisées dans les systèmes d'irrigation et d'arrosage, ainsi que pour assurer un approvisionnement rapide en eau pour le fonctionnement d'une fontaine.

Pour les besoins domestiques, on achète le plus souvent des pompes de drainage dont le corps est en acier inoxydable ou en polymère renforcé. Elles peuvent pomper de l'eau contenant des impuretés solides allant jusqu'à 10 mm, dont la proportion est de 10 % du volume total.

Pompes pour usage industriel

Les pompes de drainage industrielles ont une puissance et un débit plus élevés. Les groupes motopompes et les groupes diesel sont largement utilisés par les services publics, les entreprises de construction et les services de secours.

Elles permettent d'effectuer :

• le pompage des réservoirs d'égout et des canalisations obstruées ;
• l'élimination des inondations accidentelles ;
• l'évacuation des rejets industriels ;
• l'assèchement des fouilles collectrices et autres ouvrages.

À l'échelle industrielle, on utilise le plus souvent des pompes de drainage avec des moteurs électriques logés dans des corps en fonte. Le puissant radiateur de ces dispositifs assure une évacuation efficace de la chaleur, et le corps en fonte protège contre la déformation lors d'une production de chaleur importante.

Elles peuvent pomper des effluents et de l'eau sale contenant des particules allant jusqu'à 20 mm, dont la proportion est de 25 % du volume total.

Les pompes triphasées industrielles se caractérisent par une vitesse d'aspiration allant jusqu'à 1500 l/min. Elles peuvent soulever l'eau traitée à une hauteur d'environ 150 m.

Ces modèles ont une construction plus complexe. Pour la maintenance, ils nécessitent l'intervention d'un spécialiste.

Principaux fabricants de pompes de drainage

Le marché des équipements de pompage propose aujourd'hui un large choix d'unités de drainage de différents fabricants, tant nationaux qu'étrangers.

Parmi les acheteurs, les modèles les plus demandés sont ceux fabriqués sous les marques suivantes :

• Grundfos – une entreprise danoise spécialisée dans la fabrication d'équipements de pompage, y compris les moteurs électriques et leurs composants. La large gamme de modèles comprend aussi bien des appareils de surface que des appareils immergés, conçus pour le pompage d'eau propre et d'eau sale à différentes températures. Les unités produites sous cette marque appartiennent au segment haut de gamme, car les prix des modèles sont une fois et demie supérieurs à la moyenne.
• Perdollo – une entreprise italienne qui, guidée par le principe d'aider l'humanité à résoudre les problèmes d'approvisionnement en eau, fabrique des pompes de nouvelle génération. Le catalogue du fabricant comprend des centaines de modèles, differents par leur fonction, leur conception et leurs caractéristiques de performance. Les appareils durables et fiables qu'ils produisent, malgré leur coût assez élevé, reçoivent une multitude d'avis positifs de clients du monde entier.
• Wilo – une marque allemande, apparue sur le marché intérieur il y a plus de vingt ans, est réputée pour l'introduction des dernières technologies et son design moderne. L'entreprise fabrique des équipements de haute qualité pour les systèmes d'approvisionnement en eau et d'assainissement, ainsi que pour la ventilation et la climatisation.

Dans les usines de chacune des entreprises mentionnées, un contrôle qualité à plusieurs niveaux est en place. Les produits qu'elles fabriquent sont conformes aux normes internationales de qualité et de sécurité.

Recommandations pour le choix de l'équipement

La première chose à prendre en compte lors du choix d'un appareil est ses conditions d'utilisation et le degré de pollution de l'eau.

Le diamètre nominal de la pompe correspondra à la taille maximale des particules solides qu'elle peut pomper.

Lors du choix d'un équipement de drainage pour l'eau, il convient de se référer aux caractéristiques techniques du produit :

1. Débit. Il est déterminé en fonction du volume de travail que l'appareil doit effectuer. C'est-à-dire la quantité de liquide qu'il doit pomper pendant une période donnée. L'accent doit être mis sur le processus le plus exigeant.
2. Hauteur de refoulement. Pour déterminer ce paramètre, il faut connaître la hauteur et la distance approximatives sur lesquelles l'eau doit être transportée. Cette valeur se calcule comme la différence entre le niveau de sortie de l'eau de la buse et la profondeur d'immersion de l'appareil.
3. Fluide pompé. La taille maximale admissible des particules solides à pomper avec l'eau est indiquée dans les spécifications de l'appareil. Dans les modèles conçus pour l'eau sale, les dimensions de la chambre de travail doivent être telles qu'elles assurent le passage sans obstacle des fractions.
4. Seuil de température maximal. Lors du choix d'un modèle submersible, basez-vous sur le seuil de température maximal du liquide pompé, car le moteur de cet appareil est refroidi par transfert d'énergie thermique vers le liquide transporté. Dans la plupart des cas, le seuil maximal de température de l'eau est de 50 °C.

Le débit maximal des appareils domestiques est de 180 l/min. Cela est tout à fait suffisant pour assécher un réservoir ou évacuer l'eau d'une cave. Pour pouvoir pomper l'eau du fond d'un réservoir ou d'un puits de manière optimale, choisissez des modèles dont les orifices d'aspiration sont situés en bas.

Lors du calcul de la puissance nécessaire, prenez en compte le fait qu'un mètre de puisage vertical correspond à dix mètres horizontaux.

La hauteur manométrique et le débit d'une pompe de drainage sont interdépendants : plus la profondeur d'immersion de l'appareil est grande, plus la hauteur manométrique générée est faible (+)

Lors du choix d'un modèle, tenez également compte de l'état de la surface où l'équipement sera installé. Il est préférable de placer une pompe de drainage de surface dans un puisard de 40×60 cm. Cela évitera que l'eau ne se répande sur une surface plane.

Si vous utilisez un système automatique avec un flotteur en position verticale, la surface demeurera parfaitement sèche. En effet, avec un réglage correctement effectué, les mécanismes à flotteur fonctionnent correctement et de manière fiable.

Quel que soit le type de modèle conçu pour pomper un liquide propre, il faut garder à l'esprit qu'il ne faut pas l'utiliser à proximité d'un fond vaseux ou sablonneux d'un plan d'eau. Les particules pénétrant dans l'appareil l'encrasseront, ce qui peut nuire à sa durée de vie.

Des informations complémentaires sur les caractéristiques de conception des pompes de drainage et des conseils pour le choix de l'équipement sont fournis dans cet article.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Principe de fonctionnement de l'équipement de drainage :

Règles pour un choix avisé d'une pompe de drainage :

Classification de l'équipement de pompage de drainage :

Une pompe de drainage est un équipement universel capable d'effectuer plusieurs tâches. En choisissant judicieusement le modèle, vous pourrez utiliser la même pompe dans plusieurs processus, ce qui vous offrira une excellente possibilité d'utiliser l'appareil longtemps et de manière productive.

Vous recherchez une pompe de drainage pour eau efficace et fiable ? Ou avez-vous de l'expérience avec de tels équipements ? Veuillez laisser des commentaires sur l'article et partager vos impressions sur l'utilisation des pompes de drainage.