Pression dans le système d'alimentation en eau d'une maison individuelle : spécificités des systèmes autonomes + moyens de normaliser la pression

Disposer d'une source d'eau autonome sur le terrain d'une maison individuelle ou d'une résidence secondaire ne signifie pas encore que l'on puise utiliser cette eau confortablement, et que tous les appareils hydrauliques et la plomberie s'allumeront et fonctionneront de manière fiable.

Il est encore nécessire de faire en sorte que la pression dans le système d'alimentation en eau de la maison individuelle se situe dans les valeurs optimales, avec la pression requise pour les besoins domestiques et ménagers. Et comment y parvenir sera expliqué ci-dessous.

Particularités caractéristiques des réseaux d'eau autonomes

L'une des caractéristiques les plus importantes d'un système d'alimentation en eau est la pression de l'eau. Elle determine non seulement la pression au robinet, permettant d'effecter sans problème les procédures d'hygiène courantes, mais aussi le bon fonctionnment de tous les appareils et équpements consomateurs d'eau.

Il faut tenir compte du fait que le fonctionnement d'un système d'alimentation en eau autonome diffère de l'approvisionnement en eau centralisé des immeubles à plusieurs étages.

Avant tout, un réseau d'eau indépendant est un ensemble de mesures spécifiques : sans la mise en œuvre d'une seule d'entre elles, le schéma peut ne pas fonctioner du tout, ou fonctioner de manière incorrecte.

Il existe également certaines particularités dans les questions de maintien d'une pression d'eau stable et optimale, provenant d'une source autonome.

Le système d'utilisation indépendante des sources d'approvisionnement en eau d'une maison de campagne comprend des éléments interdépendants :

1. Canalisations, raccords, manomètres.
2. Pompe submersible ou de surface pour le relevage de l'eau depuis une source.
3. Des pompes de surpression, pouvant être plusieures, ou une station de pompage avec un accumulateur hydraulique pour stocker une réserve d'eau en vue d'une consommation ultérieure ininterrompue.
4. Un relais qui met en marhe et arrête la pompe, si nécessaire.

Contrairement aux habitants d'immeubles, le propriétaire d'une maison individuelle doit résoudre lui-même les problèmes liés à l'interaction correcte et efficace de tous ces éléments.

Particularité #1 – remontée de l'eau du puits

Le prélèvement et le transport de l'eau s'effectuent directement depuis la source d'approvisionnement en eau.

Plusieurs options sont possibles ici. Mais laquelle privilégier dépend principalement de la complexité et du coût des travaux de remontée de l'eau à la surface. Les plus coûteuses sont le puits artésien et le puits traditionnel.

Pour alimenter en eau une maison individuelle ou une résidence secondaire, on choisit généralement des sources relativement accessibles — un puits de forage ou un puits traditionnel à cuvelage.

La première option nécessite un forage profond avec un équipement spécialisé, la seconde requiert un travail manuel.

Le puits à aiguille, ou abyssinien, est la source la plus simple à réaliser soi-même et la moins coûteuse en équipement.

Chacune de ces options a ses avantages et ses inconvénients, et le choix dépend non seulement du prix et de la complexité des travaux, mais aussi des conditions géologiques spécifiques du terrain.

Particularité #2 – débit du captage d'eau

Les performances du système d'alimentation en eau et l'utilisation de l'équipement de pompage dépendent du débit de la source d'eau.

Un calcul correct du débit permet d'utiliser rationnellement cette source et d'aborder correctement la question du choix de la pompe.

Plus le rapport entre le volume d'eau maximum pouvant être extrait d'un puits de forage ou d'un puits traditionnel par unité de temps avant épuisement est élevé, plus le débit du captage est considéré comme élevé et, par conséquent, plus la pompe doit être puissante.

Pour déterminer le débit d'une source, deux indicateurs de niveau d'eau sont utilisés :

1. Statique — la longueur dtr onçon entre le niveau du sol et l'eau dans la source au repos.
2. Dynamique — la distance entre la surface et le niveau stabilisé de la nappe d'eau lorsque le groupe de pompage est en fonctionnement.

Si la quantité d'eau pompée de la source est stable au niveau de son renouvellement, on peut dire que le débit du captage correspond à la puissance de la pompe. Avec un bon débit de la source, la différence entre ces deux niveaux ne doit pas dépasser 1 mètre.

Le débit de la source est déterminé comme le rapport entre le débit de la pompe – V l, et la différence entre les niveaux d'ynamique et statique, multiplié par la hauteure du segment L – du filtre au niveau d'eau au repos de la source.

La performance de la pompe ne doit pas dépasser le débit de la source. Sinon, une situation est possible où, après avoir pompé toute l'eau, une pompe ordinaire continue de fonctionner « à sec ». Cela risque de l'endommager.

Il est recommandé d'installer la pompe loin du filtre, mais de manière à ce qu'il reste toujours un niveau d'eau d'au moins 1 m au-dessus d'elle.

Particularité #3 – transport de l'eau jusqu'aux consommateures

L'utilisation d'une source autonome impose la nécessité d'installer un équipement de pompage non seulement pour remonter l'eau de la nappe phréatique, mais aussi pour créer une pression suffisante pour la faire circuler dans les canalisations et la distribuer ensuite dans la maison à différents niveaux.

Il ne faut pas oublier les systèmes d'arrosage et de lutte contre l'incendie, dont le fonctionnement doit être assuré avec une pression appropriée.

Lors du choix des groupes de pompage, il faut tenir compte de la résistance hydraulique des tuyaux qui réduit la pression et qui influence directement le débit de l'eau. Et plus le tracé des canalisations de la source à la maison et au consommateur final est long, plus cette résistance est importante.

Les obstacles supplémentaires pour l'eau, qui réduisent la pression dans le système, sont les coudes de tuyaux, les pièces de raccordement du système de canalisations, les filtres et les vannes d'arrêt.

Par conséquent, pour un réseau d'eau autonome, il faut prendre en compte non seulement la valeur de la pression de service, c'est-à-dire celle mesurée dans des conditions standard dans le système d'alimentation en eau de la maison, mais aussi la pression calculée, c'est-à-dire la pression maximale excédentaire.

En fonction des valeurs de pression calculées, on choisit des tuyaux d'eau avec des diamètres et des épaisseurs de paroi appropriés. Tout cela influence la fiabilité, l'efficacité et la durabilité du système d'alimentation en eau décentralisé.

Normes principales concernant la pression de l'eau

Les valeurs de pression dans le réseau d'eau, tant pour l'eau froide que pour l'eau chaude, sont réglementées par un ensemble spécial de règles et de normes (SNiP). Il n'existe pas de normes distinctes applicables uniquement aux maisons individuelles concernant la pression de l'eau à l'entrée de la maison ou aux points de puisage.

Selon les règles générales, la limite inférieure de pression au niveau du premier étage de la maison doit être de 1 atmosphère ou 1 bar. Cette valeur correspond à une pression permettant de créer une colonne d'eau de 10 mètres.

Si la maison a plusieurs étages, pour calculer la pression d'entrée, on ajoute 4 m de colonne d'eau ou 0,4 atm par étage.

Ainsi, par exemple, pour un cottage à 2 étages, la pression minimale à l'entrée de la maison sera de 10 m + 4 m pour le 2ème étage = 14 m ou 1,4 atm.

Il est nécessaire de savoir que les techniques, appareils et équipements sanitaires travaillant avec l'eau ont des normes individuelles déterminant les indicateurs minimaux de pression d'eau pour lesquels le fonctionnement normal de ces dispositifs est assuré.

Équipements sanitaires :

• 0,2 atm — lavabo, WC ;
• 0,3 atm — baignoire, douche, bidet;
• 0,4 atm — jacuzzi et équipement d'hydromassage.

Appareils électroménagers :

• 1,5 atm — lave-vaisselle;
• 2 atm — machine à laver.

Autres consommateurs d'eau :

• 1,5 atm — système d'extinction d'incendie
• 2 atm — chaudière de chauffage, en tenant comte des paramètres du système de chauffage;
• 3,5 atm — système d'arrosage.

Pour que l'appareil ne fonctionne pas à la imite de ses capaités et fonctionne normalement, il est nécessire d'ajouter 0,5 atm aux valurs nominales indiquées dans la fiche technique.

Quant à déterminer la pression dans le système d'alimentation en eau, on peut le faire à l'aide de manomètres. Ces appareils peuvent être installés à l'entrée de la maison, et les stations de pompage en sont également équipées, comme nous le vernons ci-dessous.

Le suivi de la pression de l'eau dans votre maison se fait à l'aide des relevés des manomètres dont le système d'alimentation en eau doit obligatoirement être équipé.

Méthodes d'augementation de la pression

La construction d'un réseau d'alimentation en eau, comme toute autre construction, commence par un projet. Par conséquent, il est préférable d'étudier et de calculer la question de l'équipement du système avec les pompes et autres équipements nécessaires pour maintenir une pression optimale dès la phase de conception.

Si la baisse de pression dans le système d'alimentation en eau se produit pendant son fonctionnement, il est d'abord nécessaire d'identifier les causes possibles de la panne.

Pour ce faire, une inspection est réalisée à l'intérieur du circuit et des éléments principaux du schéma d'alimentation en eau afin de détecter d'éventuels défauts ou erreurs de calcul.

Ceux-ci peuvent inclure :

• un mauvais choix de la performance de l'équipement de pompage ;
• des erreurs de conception commises lors de l'installation du système ;
• des fuites et des fissures dans les canalisations elles-mêmes ou au niveau de leurs raccords ;
• une réduction du diamètre intérieur des tuyaux en raison des dépôts formés au cours d'une longue utilisation ;
• l'encrassement des éléments filtrants ;
• des dysfonctionnements de la robinetterie de fermeture.

Pour augmenter artificiellement la pression de l'eau dans un réseau d'alimentation en eau privé, qu'il soit en construction ou existant, il existe plusieurs méthodes.

Méthode #1 – uutilization d'une pompe de circulation

Cette méthode donnera l'effet souhaité si la pression dans le réseau d'alimentation en eau doit être augmentée de 1 à 2 atm. Pour sa mise en œuvre, il sera nécessaire d'acheter en plus une pompe de circulation.

Le principe de fonctionnement d'un tel appareil consiste à créer des différences de pression dans la chambre de la pompe grâce à la force centrifuge, ce qui fait que l'eau passe par l'orifice de sortie de la pompe pour entrer dans le système déjà sous une pression plus élevée. Le processus se déroule avec une cyclicité continue.

Pour cela, on utilise des pompes de circulation ordinaires. Elles peuvent être installées soit à l'entrée de la maison ou sur la colonne montante générale d'alimentation en eau, soit directement devant les consommateurs d'eau.

Les principales caractéristiques auxquelles vous devez prêter attention lors du choix d'un tel appareil sont :

• la pression d'eau fournie en sortie ;
• la possibilité de fonctionnement en modes manuel et automatique ;
• le niveau sonore ;
• le type de rotor.

Selon le principe de fonctionnement des rotors, les appareils se divisent en pompes de type humide et sec.

Dans le premier cas, le mouvement de l'eau dans le système est réalisé par les pales rotatives de la roue, qui est montée sur l'arbre du rotor. Le refroidissement et la lubrification des éléments de travail de la pompe se font naturellement grâce au flux d'eau.

Cette caractéristique confère à l'appareil de grands avantages par rapport aux pompes d'autres types.

Le fonctionnement silencieux de la pompe de circulation à rotor humide permet d'installer l'appareil à l'intérieur des toilettes et des cuisines, sans subir les inconvénients liés au bruit lors d'un fonctionnement continu.

Le rendement de l'appareil à rotor humide n'est pas très élevé — 45 %, mais pour un usage domestique, cet appareil est une option tout à fait valable.

Dans la deuxième option, une pompe de type sec plus performante est installée sur la conduite principale.

Le moteur de la pompe est monté à l'extérieur du tuyau et n'a pas de contact avec le liquide. Il est refroidi par air. Ces appareils peuvent différer entre eux par le type de connexion au moteur et son emplacement d'installation.

Le rendement d'une pompe de ce type est nettement supérieur — environ 70 %, ce qui rend son utilisation judicieuse lorsqu'il est nécessaire de créer une pression plus élevée dans le système et si la performance de la pompe de circulation est insuffisante.

Si vous choisissez un appareil de type sec, vous devez tenir compte du fait qu'il sera non seulement plus grand en dimensions, mais aussi plus bruyant en fonctionnement. Par conséquent, pour l'installation de telles pompes, il est souhaitable de prévoir une pièce séparée, isolée des pièces à vivre.

En conclusion, pour une légère augmentation de la pression de l'eau, y compris à l'arrivée d'un appareil ménager individuel ou d'un équipement sanitaire, il est judicieux d'utiliser un appareil de circulation moins puissant.

L'installation de pompes de circulation sur un système d'alimentation en eau ne présente pas de grandes difficultés. L'essentiel est que l'installation soit effectuée en tenant compte du sens de fonctionnement de la roue indiqué sur l'appareil — dans le sens du débit de l'eau.

Sur le marché actuel, les pompes des marques Wilo, Grundfos, Oasis, Djileks sont très demandées. Le grand nombre d'offres permet de choisir à un prix abordable un appareil avec les caractéristiques souhaitées en termes de pression, de performance, de dimensions, de bruit et d'autres indicateurs.

Les raccords de tous les appareils sont unifiés pour le montage sur les réseaux d'eau russes.

Méthode #2 – équipement d'une station de surpression

L'équipement d'une station de pompage domestique est plus coûteux, mais moderne et résoudra exactement le problème de l'approvisionnement en eau d'une maison individuelle ou de campagne avec une pression optimale.

Une telle station peut pomper l'eau d'une source autonome et la distribuer sans interruption à tous les points de puisage, tout en assurant une augmentation de la pression dans le système jusqu'à des valeurs optimales.

Une installation de surpression comprend cinq éléments principaux :

1. Le moteur électrique.
2. Pompe auto-amorçante.
3. Réservoir de stockage.
4. Relais de pression.
5. Clapet anti-retour.

Pour créer une réserve d'eau, un réservoir de stockage ordinaire ou un hydroaccumulateur à membrane de type industriel peut être inclus dans le système.

Station de pompage avec réservoir – cette option est quelque peu dépassée et peu pratique du fait de la nécessité d'un réservoir trop volumineux. De plus, la pression de l'eau, prélevée par gravité, dépend de la hauteur du réservoir.

Cela pose le problème du choix de l'emplacement du réservoir d'eau au grenier ou à un étage supérieur à celui des points de consommation. Outre les difficultés d'installation, cela augmente le risque d'inondation des pièces situées en dessous en cas de panne.

Malgré ces inconvénients, ce système d'augmentation de la pression dans la canalisation est utilisé depuis longtemps dans les maisons individuelles et est largement employé lors de la construction de nouvelles canalisations.

Le schéma d'une station avec un réservoir ordinaire est simple. Le réservoir, installé à la hauteur maximale possible, est relié à la canalisation via une pompe.

Un pressostat surveille le remplissage du réservoir lors du prélèvement d'eau. Il démarre automatiquement la pompe lorsque le niveau baisse et que la pression dans le réservoir tombe à une certaine valeur. Lorsque la réserve d'eau est reconstituée, la pression dans le réservoir augmente et, lorsqu'elle atteint la valeur limite définie, la pompe s'arrête. Le cycle se répète.

Station domestique avec hydroaccumulateur. Il s'agit d'un équipement plus moderne et plus perfectionné pour un réseau d'eau autonome. La station comprend obligatoirement un hydroaccumulateur, également appelé réservoir à membrane.

Structure du réservoir à membrane. Le boîtier étanche se compose de deux chambres séparées par une membrane élastique en caoutchouc résistant (butyle). Dans une partie du réservoir se trouve de l'air sous pression, dans l'autre, la membrane, l'eau du réseau s'accumule.

Le matériau de la membrane est sanitairement sûr et conforme aux normes d'hygiène pour le stockage de l'eau potable. Le principe de fonctionnement de l'hydroaccumulateur repose sur la possibilité d'augmenter le volume de la membrane sous la pression de l'eau pompée, ce qui augmente la pression de l'air dans la deuxième chambre.

Lorsque la pression atteint la valeur seuil, le pressostat arrête la pompe. La baisse de pression dans la chambre lors du prélèvement d'eau incite le pressostat à redémarrer la pompe.

Le réservoir à membrane possède une valve d'air dont la pression doit être de 1,5 à 2 atm. La valve est conçue sur le modèle d'une valve de pneu automobile classique, ce qui permet de régler manuellement la pression dans le compartiment d'air.

Avantages d'une station de pompage avec accumulateur hydraulique :

• possibilité d'installation à n'importe quel niveau d'une maison individuelle ;
• augmentation de la durée de vie de la pompe ;
• création d'une pression relativement stable dans le réseau d'eau ;
• accumulation d'une réserve de liquide en cas de coupure de courant.

Lors de l'installation de la station de pompage, il est souhaitable de placer l'accumulateur hydraulique de manière à ce qu'il soit facilement accessible, permettant l'entretien ou la réparation sans vidanger l'eau du système.

Pour en savoir plus sur la façon de choisir une station de pompage pour une maison individuelle, lisez la suite.

Stabilisation de la pression dans le réseau d'eau

Pour que le système d'alimentation en eau d'une maison de campagne fonctionne dans un régime de pression stable et régulier, la présence uniquement d'un réservoir à membrane dans le schéma s'avère insuffisante et le risque de coups de bélier reste élevé.

Le coup de bélier est très souvent la cause de la défaillance des canalisations, des équipements de pompage, du clapet anti-retour et d'autres équipements coûteux

Une autre raison qui justifie la nécessité d'une stabilisation forcée de la pression de l'eau est la possibilité d'une augmentation de celle-ci à différents points de puisage du système lorsqu'ils fonctionnent simultanément. À cette fin, un variateur de fréquence peut être utilisé.

Par exemple, en l'absence d'un dispositif d'égalisation de la pression de l'eau, si une personne se douche tandis qu'une autre arrose le jardin à ce moment-là, le débit d'eau se divisera en deux.

Avantages du variateur de fréquence :

• la pression de l'eau reste stable pendant toute la durée de la consommation ;
• la pompe fonctionne avec des démarrages et des arrêts progressifs, ce qui augmente sa durée de vie de 1,5 fois ;
• protection de la pompe contre le fonctionnement à sec ;
• le mode veille permet d'économiser considérablement l'énergie électrique ;
• possibilité de réduire le volume du réservoir à membrane de près de 10 fois.

Outre l'économie d'espace, un petit réservoir élimine les odeurs désagréables liées à la stagnation de l'eau. Les pompes et stations modernes peuvent être achetées avec un variateur de fréquence intégré.

Un dispositif moderne — le variateur de fréquence, qui rend le système d'alimentation en eau intelligent, permet de résoudre le problème de pression d'eau instable, de protéger les tuyaux et les équipements des coups de bélier, d'éviter les brusques variations de tension lors de la mise en marche et de l'arrêt de la pompe.

Mais il est assez simple d'intégrer un convertisseur acheté séparément dans le système d'alimentation en eau. L'essentiel lors de son choix est de prendre en compte la compatibilité avec les caractéristiques de l'équipement existant, telles que la puissance, la tension d'alimentation et l'intensité du courant.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Vidéo dont l'auteur partage des conseils pour augmenter la pression de l'eau dans une maison individuelle à l'aide d'une station de pompage faite maison avec un réservoir de stockage :

Vidéo sur les nuances du raccordement d'un accumulateur hydraulique au système d'alimentation en eau d'une maison individuelle et du réglage de la pression d'air dans celui-ci :

Vidéo expliquant les avantages d'un variateur de fréquence dans un système d'alimentation en eau, avec des instructions d'utilisation et une description de ses modes de fonctionnement :

Une pression d'eau normale dans un système autonome est une condition essentielle pour un fonctionnement confortable et fiable de la plomberie. Vivre dans sa propre maison ou à la campagne impose des conditions dans lesquelles la personne la plus ordinaire doit être spécialiste dans de nombreux domaines.

Connaître les bases simples de la théorie sur la pression de l'eau dans un système d'alimentation en eau indépendant et suivre les conseils donnés pour la stabiliser ne donnera que des résultats positifs. Cela permettra d'éviter d'éventuelles erreurs lors de la phase de planification et lors des travaux d'installation d'une plomberie autonome, et aidera à choisir correctement l'équipement nécessaire.

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