Rappel technique : calcul du débit, de la hauteur manométrique, du réservoir, ...

1. Calcul détaillé du débit selon DTU 60-11

Débit minimum par appareil à prendre en considération

Pour obtenir le débit instantané de la pompe, il faut après avoir additionné les débits de chaque appareil, multiplier le résultat par le coefficient de simultanéité K, variable suivant le nombre d'appareils. La valeur du coefficient K est donnée par la formule ci-dessous.

Formule de calcul :
Coefficient = 0,8 / √ (nombre d'appareils -1)
Exemple : pour une alimentation en eau chaude et froide de 40 lavabos et de 25 douches on a : [(40 x 0,4) + (25 x 0,4)] x 0,1 (K)
= 2,6 l/s soit environ 9,5 m³/h.

2. Capacité des réservoirs

Calcul de la réserve d'eau utile
On prend en général 1/20 à 1/30 de la consommation journalière:

• Dans les réservoirs à l'air libre, cette réserve correspond au volume du réservoir.
• Dans les réservoirs sous pression, le volume du réservoir dépendra des pressions de service.

Le tableau ci-dessous permet le choix du réservoir en fonction de la réserve d'eau utile et des pressions de service (mise en route arrêt pompe).

Il est préconisé d'installer un ballon hydropneumatique en dérivation au refoulement des pompes.

L'air sous pression contenu dans la partie supérieure du réservoir se comprime et se détend en fonction des fluctuations de pression contrairement à l'eau qui est quasiment incompressible. Les matériaux utilisés pour la fabrication des vessies en empêchent la dissolution.
Pression de gonflage pour réservoir à vessie : gonfler le réservoir à 0,2 bar en dessous de la pression de marche de la pompe.
Nota : pour les installations équipées d'un surpresseur à vitesse variable, nous conseillons un réservoir d'une capacité de 50 litres maximum.

3. Hauteur manométrique totale (hmt)

Elle correspond à la pression que devra fournir la pompe entre le point d'aspiration et de refoulement.

FORMULES

HMt= HMa (aspiration) + HMR (Refoulement)
- HMA = ha + Ja
- HMR = hr + Jr + Pr

HMa = Hauteur Manométrique aspiration
ha = hauteur aspiration
Ja = Pertes de charge aspiration du au frottement du liquide dans la tuyauterie et les accessoires.
HMR = Hauteur Manométrique refoulement
hr = hauteur refoulement
Jr = Pertes de charge refoulement
Pr = Pression résiduelle (diponible au robinet le plus éloigné)

HMT en circuit ouvert

Pompe en aspiration
HMT = HMA (Asp) + HMR (Ref)
HMA = ha + Ja
HMR = hr + Jr + Pr

Pompe en charge
HMT = HMA (Asp) + HMR (Ref)
HMA = - hc + Ja
HMR = hr + Jr + Pr
hc = hauteur de charge

Pompe immergée
HMT = HMR (Ref)
HMR = hr + Jr + Pr

4. Capacité maximale d'aspiration (CMA)

C'est la limite au-delà de laquelle une pompe ne peut plus aspirer. CMA(m) = 10,33 – NPSH, au niveau de la mer. Le NPSH (Net Positive Suction Head) indique la charge nette absolue mini qui doit être assurée à l'entrée de la pompe. Il varie en fonction du débit et ses valeurs sont données sur les courbes de pompe. Remarque importante : La capacité maximale d'aspiration (CMA) doit toujours être supérieure, d'au moins 0,5 à 1 m, à la hauteur manométrique d'aspiration (HMA)

Le NPSH (Net Positive Suction Head) indique la charge nette absolue mini qui doit être assurée à l'entrée de la pompe. Il varie en fonction du débit et ses valeurs sont données sur les courbes de pompe.

5. Choix des diamètres de tuyauterie

6. Diminution de la capacité maxi d'aspiration (CMA)

Exemple 1:
Une pompe ayant une CMA de 8 m au niveau de la mer, n'aura, avec de l'eau à 10 °C, 1500 m, qu'une CMA de :8,00 - 1,70 = 6,30 m d'où une HMA maxi de : 5,30 m à 5,80 m.


Exemple 2 :

Une pompe ayant une CMA de 8 m pour de l'eau à 10 °C, n'aura, à une altitude de 1500 m, qu'une CMA de :8,00 - 3,10 = 4,90 m d'où une HMA maxi de : 3,90 m à 4,40 m.


Exemple 3 :

• Pompe avec CMA 8 m.
• Altitude 500 m
• Température du liquide 100 °C

CMA = 8,00 – 0,6 – 10,30 = 2,90 m d'où une hauteur de charge mini : HC = 3,40 à 3,90 m.



Nota :

a) Les deux éléments, altitude et température, peuvent se conjuguer : ex. :

• Pompe CMA 8 m
• Altitude 1500 m
• Température de l'eau 70 °C

CMA = 8,00 – 1,70 – 3,10 = 3,20 m d'où une HMA maxi de 2,20 à 2,70 m.

b) Dans certains cas, la perte de hauteur peut être supérieure à la CMA de la pompe, ce qui signifie que la pompe doit être installée en charge, c'est-à-dire que le niveau du liquide à pomper doit être supérieur à l'axe de la pompe.

7. Pertes de charge


a) Dans les accessoires
Les valeurs du tableau ci-dessous sont à rajouter aux longueurs des tuyaux neufs. Pertes de charge exprimées en longueur (en m) droite de tuyauterie.

b) Dans les tuyaux neufs
Pertes de charge exprimées en mm de hauteur d'eau par mètre de tuyau.

Nota : pour les tubes plastiques, multiplier les valeurs ci-dessous par 0,8. Les valeurs en rouge correspondent à une vitesse d'écoulement comprise entre 1 et 1,5 m/s.