Si votre puits ou votre forage dépasse 7m de profondeur, une pompe immergée est alors nécessaire pour pomper l’eau avec une pression utilisable. Suivez nos conseils pour dimensionner la pompe immergée qu’il vous faut afin que votre installation fonctionne parfaitement sur de nombreuses années.

Choisir une pompe immergée

Pour choisir une pompe pour puits ou forage, il suffit de suivre les étapes ci-dessous. Le but est de déterminer la puissance d’une pompe immergée (ou de surface) de puits ou de forage. Pour cela, on a besoin de calculer la Hauteur Manométrique Totale (HMT) ainsi que le débit souhaité au robinet en m3/h (Q).

On considère que la pompe immergée ou de surface installée doit fournir une certaine pression appelée aussi Hauteur Manométrique Totale pour conduire l’eau d’un point à un autre. Cette pression dépend des conditions d’aspiration et de refoulement. C’est ce que nous détaillons ci-dessous.

Détermination de la hauteur manométrique totale (HMT)

La HMT est la pression totale que doit fournir une pompe immergée ou de surface. Elle est exprimée en mètre ou mètre de colonne d’eau, en bars ou en kg/cm². La Hauteur Manométrique Totale est calculée suivant l’équation suivante.

H.M.T = (Ha + Hr + Pc) + Pu

• Ha (hauteur d’aspiration) : hauteur entre la surface de l’eau et l’axe de la pompe.
Dans le cas d’une pompe immergée de puits ou de forage, Ha = 0
• Hr (hauteur de refoulement) : hauteur entre l’axe de la pompe et le point le plus haut de refoulement.
Exemple : hauteur du robinet le plus haut.
• Pc : pertes de charges moyennes dans les canalisations.
Elles sont fonction de la section et de la nature de la canalisation (pertes de charges linéaires). Mais également fonction du nombre et du type de raccords (coudes, tés, jonctions) présents le long de la canalisation ; on les appelle communément  » pertes de charge singulières ».
• Pu : pression utile souhaitée à l’ouverture du robinet.
On la choisit en moyenne aux alentours de 2,5 bars, soit 25m de pression.

Les pertes de charge : cas d’une pompe immergée

Ces pertes de charge sont dues aux frottements de l’eau dans le tuyau de pompage. Elles sont causées par des obstacles tels que coudes, courbures, vannes, etc. présents le long de la conduite. Ces obstacles freinent le passage de l’eau et réduisent les performances de la pompe. Il est donc primordial de tenir compte de tous ces facteurs pour choisir la pompe de puits ou forage. Notamment si l’on souhaite installer un système d’irrigation complexe.

On tiendra compte également de la pression exercée par la colonne d’eau. Plus la hauteur de refoulement est grande, plus le débit en sortie diminue. De même, plus une section de tuyau sera petite, plus il y aura de perte de charge.

C’est pour des raisons économiques, lorsque l’on a de grandes longueurs de canalisations et donc la présence de pertes de charges cumulées, que l’on privilégie les grandes sections de tuyau au départ de la canalisation. Pour des installations de petites tailles et relativement simples, on évalue les pertes de charges égales à 0.1 x longueur (m) de canalisation (10%).

Diamètre des tuyaux de pompage de distribution

Pour un puits ou forage de faibles profondeurs (moins de 15 m), on choisit des sections de canalisation de 32 mm de diamètre. Pour une plus grande profondeur, on utilise des sections de 40 ou 50 mm de diamètre pour la remontée, puis des sections de 40 ou 32 mm pour la partie extérieure de l’installation. Ceci évite de sur-dimensionner la pompe  immergée et de conserver la pression pour l’installation d’un système d’arrosage, sans trop l’utiliser pour remonter l’eau. Les pertes de charges, singulières ou linéaires, se déterminent par calcul ou à l’aide d’abaques ou graphiques. Dans certains cas complexes, il sera par contre nécessaire de consulter un spécialiste en hydraulique. Ce dernier calculera précisément la puissance idéale pour votre pompe. Il pourra dimensionner dans le même temps les canalisations de manière à optimiser les performances de l’installation.

Exemple de calcul pour une pompe d’arrosage :

Les données :
Le puits a une profondeur totale de 5 m. Le niveau de l’eau se trouve à 3 m en dessous de la surface du sol. On souhaite un débit en sortie de 2 m3/h avec une pression utile (Pu) de 2,5 bars (2,5 bars = 25 m de hauteur d’eau).
La pompe d’arrosage sera placée en surface. La crépine d’aspiration (aspiration) sera donc placée à 0,15 m du fond du puits. On considère que le fond du puits est à 5m de profondeur par rapport à la pompe. Il y aura par conséquent 4 mètres de dénivelé au refoulement entre la pompe d’arrosage et le jardin potager.

On recommande pour des puits peu profonds, un tuyau de pompage de section 1″ (26/34). Les pertes de charge dans le tuyau sont évaluées à 100 mm (0,1 m) par mètre de tuyau.

Hauteur d’aspiration (Ha) : 3 m
Longueur du tuyau à l’aspiration (La) : 5 – 0,15 + 1 = 5,75 m
Hauteur de refoulement (Hr) : 4 m
Longueur du tuyau au refoulement (Lr) : 35 m
La Hauteur manométrique sur l’aspiration (HMA) = Ha + Pa (pertes de charge à l’aspiration) = 3 m + (0,1 x 5,75 m) = 3,6 m
Hauteur manométrique de refoulement (HMR) = Hr + pertes de charge au refoulement + Pu (pression utile) = 4 m + (0,1 x 35) + 25 = 32,5 m

Hauteur manométrique totale (HMT) = HMA + HMR
3,6 m + 32,5 m = 36,1 m

Il faut donc une pompe délivrant un débit de 2,5 m3/h pour une HMT de 36,1 m.C.E.

Sélection de la pompe d’arrosage

Le revendeur n’a que 3 ou 4 pompes disponibles. Sur la documentation de chaque pompe (à demander au revendeur), il y a un graphique HMT / Débit (m3/h). C’est la courbe de performance de la pompe (ou courbe caractéristique).

On étudie donc la courbe d’une des pompes.
On reporte dessus la HMT calculée précédemment ainsi que le débit souhaité. Pour que la pompe soit adaptée à votre installation, il faut donc que ce point soit situé en dessous de la courbe de puissance. Si ce point se situe au-dessus de la courbe, les performances de la pompe seront alors trop faibles par rapport aux caractéristiques de l’installation.
Dans notre cas, on a plusieurs choix de pompes de marque WILO. La pompe la plus adaptée sera donc celle qui porte la référence HMP 604.

Acheter la pompe immergée

Votre pompe est alors toute trouvée. Il ne reste donc plus qu’à l’acheter dans votre magasin. Préférez si possible un magasin physique plutôt qu’une boutique internet. En cas de panne, vous n’aurez pas à renvoyer la pompe qui peut peser 15 à 25 k avec le risque que de l’eau coincée à l’intérieur s’en échappe pendant le transport. C’est pourquoi, il est fortement conseillé d’acheter une pompe d’une marque connue et de qualité pour éviter tout désagrément de ce genre qui peuvent donc coûter très cher.

Si vous souhaitez de l’aide pour le dimensionnement de votre pompe, contactez-nous par mail ou mieux, posez votre question sur notre nouveau forum.

En librairie : Réaliser et entretenir son puits