La pompe de surface est utilisée pour pomper des eaux claires d’un point d’eau (puits, rivière, marre, …) et les refouler à un autre endroit, en général plus en hauteur.
Les pompes de surface ne peuvent pas pomper au-delà d’un dénivelé supérieur à 7 mètres. Au-delà, il faudrait se tourner vers des pompes immergées. Ces pompes sont reliées au réseau électrique. Pour une pompe alimentée par de l’essence, on parle plutôt de « motopompe ».
Détermination du débit
La première information à connaître pour choisir sa pompe de surface est le débit d’eau souhaité en sortie. Pour déterminer ce débit, il s’agit d’additionner les débits propres à chaque appareil à alimenter.
Par exemple, si vous alimentez d’une part une cuve pour le remplissage d’un pulvérisateur (débit 50 L/min) et d’autre part une station de lavage (débit 45 L/min), il faudrait compter un débit de 50 + 45 = 95 L/min.
Pression souhaitée en sortie
Ensuite, il s’agit de définir la pression souhaitée en sortie de pompe de surface (ou du tuyau de refoulement). A titre d’aide et de comparaison, la pression en sortie d’un robinet d’eau de ville est d’environ 3 bars.
Détermination des pertes de charge
Le choix de la pompe de surface dépend ensuite des pertes de charge liées à la configuration souhaitée. Précisément, deux paramètres doivent être pris en compte :
- La différence de hauteur entre le point d’eau source et le point où l’eau va être refoulée
- Les pertes de charge liées aux frottements du liquide sur les parois des tuyaux d’aspiration et de refoulement. Ces pertes de charge sont liées au débit souhaité, au diamètre des tuyaux et enfin à la distance (horizontale) entre le point d’eau source et le point où l’eau sera refoulée
Pertes de charge liées à la dénivellation
On considère classiquement que l’on a 1 bar de perte de charge par tranche de 10 mètres de dénivelé.
Ainsi, si la hauteur d’aspiration (différence de hauteur entre la pompe de surface et le point d’eau source) est de 5 mètres et que la hauteur de refoulement (différence de hauteur entre la pompe de surface et le point de refoulement) est de 10 mètres, alors, la perte de charge liée à la dénivellation sera de (5 mètres + 10 mètres)/10 = 1.5 bar
Pertes de charge liées aux frottements du liquide sur les parois des tuyaux
Ces pertes de charge s’évaluent grâce au tableau ci-dessous :
Le tableau donne le coefficient de pertes de charge en fonction du débit souhaité et du diamètre intérieur du tuyau utilisé. Ce coefficient correspond aux pertes de charge par tranche de 100m.
Ainsi, pour un coefficient de perte de charge égal à 3,5 et une distance horizontale de 200 mètres entre le point d’eau source et le point de refoulement. On comptera une perte de charge totale de (3,5 * 2)/10 = 0.7 bar.
En déduire la pompe de surface adéquate
La somme de la pression souhaitée en sortie du tuyau de refoulement et des pertes de charge liées à la dénivellation et aux frottements du liquide sur les parois des tuyau donne ce que l’on appelle la « HMT » : la Hauteur Manométrique Totale.
Les pompes de surface sont en général accompagnés de fiches produits avec des courbes de caractérisation. Ces courbes correspondent à la variation de HMT par rapport au débit.
Afin d’identifier la pompe de surface la plus adéquate à votre configuration, il s’agit donc de trouver la pompe de surface qui, pour le débit souhaité, délivre une HMT plus importante que la HMT souhaitée.
