Qu'est-ce qu'une pompe immergée ? Réponse courte : une pompe qui fonctionne plongée dans l'eau. Réponse longue : c'est plus compliqué. Car cette simple question en cache bien d'autres : quelle est la différence entre une pompe immergée pour puits et une pompe immergée de forage ? Pourquoi les pompes de forage 230V sont-elles alimentées par un câble à 4 brins ? Pourquoi une pompe submersible n'est pas une pompe immergée ? Répondons ensemble à toutes ces questions pour découvrir tout ce qu'il y a à savoir sur les pompes immergées !
Qu'est-ce qu'une pompe immergée ?
Comme son nom l'indique, les pompes immergées fonctionnent au contact permanent de l'eau, contrairement aux pompes de surface qui fonctionnent à l'air libre. Les pompes immergées sont des pompes pour eau claire, les eaux sales ou chargées étant réservées aux pompes de relevage. Ce sont les seules pompes capables de pomper à des profondeurs excédant 8 mètres.
Fonctionnement d'une pompe immergée
Une pompe immergée est plongée intégralement dans la source (puits, forage, cuve). L'eau est directement aspirée par le corps de pompe, l'aspiration étant protégée par une crépine (une grille arrêtant le sable) intégrée au corps de pompe. Ce fonctionnement induit les particularités suivantes :
- Une pompe immergée ne nécessite pas de tuyau d'aspiration. Elle est uniquement équipée d'un tuyau de refoulement.
- Une pompe immergée se refroidit par le liquide qui la traverse directement, grâce à une chemise moteur.
- Pour résister à l'immersion permanente, le corps d'une pompe immergée est le plus souvent en acier inoxydable.
- Isolée par l'eau, la pompe immergée ne produit pas de nuisances sonores et n'est pas sensible au gel.
- Une pompe immergée est forcément électrique : il n'existe pas de pompe immergée thermique.
- Les pompes immergées sont destinées au pompage d'eau claire et sont compatibles eau potable.
Pompe immergée VS pompe de surface : le match
Il est des situations (pompage depuis un puits peu profond ou une cuve) où l'on peut utiliser aussi bien une pompe immergée qu'une pompe de surface. Il est alors utile de comparer les avantages de chacune avant de faire son choix :
- Installation : avantage à la pompe de surface, qu'il suffit de poser au sol.
- Entretien : avantage à la pompe de surface, beaucoup plus facilement accessible.
- Hivernage : avantage à la pompe immergée, qui peut rester en place tout l'hiver (contrairement à la pompe de surface doit être remisé à l'abri du gel).
- Sécurité manque d'eau : avantage à la pompe immergée, les pompes pour puits et les pompes eau de pluie intégrant nativement un flotteur de protection manque d'eau.
- Bruit : avantage à la pompe immergée, dont le bruit est étouffé par l'eau qui l'entoure.
Pompe submersible / pompe immergée : quelles différences ?
Ces termes sont souvent confondus. Une nuance les sépare pourtant : submersible = qui peut être recouvert d'eau, immergée = qui est recouvert d'eau. Ainsi, dans la pratique professionnelle, ces deux termes désignent deux types de pompes différentes :
- Pompe submersible = pompe de relevage : une pompe d'évacuation, conçue pour évacuer tous les types d'eaux : eaux d'infiltration, eaux sanitaires, etc.
- Pompe immergée = pompe de puits ou de forage : une pompe d'alimentation, conçue pour alimenter la maison ou un système d'arrosage en eau claire exclusivement.
Pompe immergée monophasée ou pompe immergée triphasée ?
Les termes monophasée et triphasée désignent le type d'alimentation électrique de la pompe :
- Pompe immergée monophasée : pompe alimentée en 230V monophasé (le courant domestique). C'est le type de pompe que l'on rencontre le plus couramment en application domestique.
- Pompe immergée triphasée : pompe alimentée en 380V triphasé. Ce type d'alimentation autorise des pompes plus puissantes. On les rencontre plutôt en milieu professionnel, agricole ou industriel.
Les types de pompes immergées
On distingue trois types de pompes immergées, tant par leur usage que par leur conception : les pompes pour puits, les pompes de forage et les pompes eau de pluie.
Les pompes pour puits
Une pompe immergée pour puits permet de pomper dans un puits traditionnel profond, dont la profondeur excède 8 mètres (ce que ne peut une pompe de surface, à cause de la pression atmosphérique). Bien sûr, rien n'interdit d'utiliser une pompe pour puits dans un puits peu profond ou une cuve, cela fonctionnera aussi très bien.
Les pompes pour puits monophasées (pompes pour usage domestique) intègrent un interrupteur à flotteur. Celui-ci permet de couper automatiquement la pompe lorsque le niveau d'eau est trop bas. Le flotteur protège donc la pompe contre la marche à sec. Notez que les pompes pour puits triphasées n'intègrent pas de flotteur (à de rares exceptions près). Dans ce cas, la sécurité manque d'eau doit passer par un coffret de commande.
Les pompes de forage
Les pompes de forage permettent de puiser l'eau à de très grande profondeur (200 m ou plus), même si, dans la majorité des cas la profondeur du forage se situe entre 30 et 80 m.
Diamètre : une caractéristique essentielle pour les pompes de forage
La forme de ces pompes immergées est adaptée au diamètre réduit des forages (les forages sont en effet constitués de tubes, souvent en PVC). Les pompes de forage sont ainsi classées en fonction de leur diamètre (en pouce) :
- Pompe de forage 3 pouces : forage de diamètre 90 mm et plus.
- Pompe de forage 4 pouces (les plus courantes en usage domestique) : forage de 110 mm et plus.
- Pompe de forage 6 pouces, 8 pouces, et plus : pour les forages à usage professionnel.
Particularité des pompes immergées de forage
Les pompes de forage sont fréquemment bi-bloc, c'est-à-dire constituées d'un bloc hydraulique et d'un bloc moteur assemblés l'un sur l'autre. Cela permet en cas de panne de ne remplacer que la partie défectueuse.
En raison de leur conception en cylindre étroit, les pompes de forage monophasées nécessitent un coffret de démarrage (généralement inclus avec la pompe). Celui-ci intègre le condensateur permanent (nécessaire au fonctionnement de tout moteur électrique monophasé), déporté car le bloc moteur est trop compact pour l'accueillir. En conséquence, une pompe de forage monophasée nécessite un câble d'alimentation à 4 brins entre la pompe et le coffret. Le coffret étant lui-même alimenté par un câble à 3 brins classique.
Les pompes eau de pluie
Une pompe eau de pluie est une pompe immergée destinée au pompage depuis une cuve de récupération d'eau de pluie ou de stockage d'eau. Il s'agit généralement de pompe de faible puissance et assez économique, facile à installer. Les pompes immergées eau de pluie sont plutôt destinées à alimenter un petit système d'arrosage depuis une cuve de récupération d'eau de pluie.
Certaines de ces pompes immergées sont automatiques : elles se déclenchent et s'arrêtent automatiquement en fonction de l'ouverture du robinet ou du tuyau d'arrosage alimenté. Certaines pompe eau de pluie sont par ailleurs équipées d'un tube de refoulement télescopique, avec robinet intégré.
Dans quel cas utiliser une pompe immergée ?
Une pompe immergée permet de puiser dans les sources inaccessibles aux pompe de surface en raison de leur profondeur.
Pompe immergée pour puits : quand la profondeur excède 8 mètres
Là, il n'y a pas débat. Si votre source dépasse les 8 mètres de profondeur, vous n'avez pas le choix, seule une pompe immergée pourra pomper votre eau. Cette limitation est physique : passé ce seuil, une pompe de surface cavite et se désamorce.
Pompe immergée : la meilleure solution pour alimenter une maison en eau potable de forage
Une pompe immergée constitue la meilleure solution pour une alimentation domestique pour de nombreuses raisons, même pour un puits peu profond :
- Une pompe immergée peut rester en place toute l'année et fonctionnera sans souci, même en hiver.
- Les pompes immergées sont compatibles eau potable.
- Les pompes immergées sont sliencieuses.
Pompe eau de pluie : quand le silence prime
Le pompage depuis une cuve de récupération d'eau de pluie (pour alimenter la maison ou le jardin) est sans doute l'usage où le choix entre une pompe immergée et une pompe de surface se discute le plus. Les 2 ont leurs avantages, mais, si pour vous le bruit est un critère important, privilégiez la très silencieuse pompe immergée, dont les bruits de fonctionnement seront parfaitement étouffés par l'eau l'entourant.
Comment choisir une pompe immergée ?
Choisir une pompe immergée, ce n'est pas seulement choisir le type de pompe et les 2 ou 3 options dont on a besoin. C'est aussi, et surtout, correctement dimensionner la pompe pour qu'elle soit parfaitement adaptée aux paramètres techniques de l'installation de pompage. Le sujet est complexe, nous avons d'ailleurs préparé un article complet sur le dimensionnement des pompes immergées.
Calculer les caractéristiques de l'installation de pompage
Chaque installation de pompage est définie par 2 paramètres : le débit voulu et la hauteur manométrique totale (HMT, en mètre colonne) de l'installation. Le débit dépend de vos besoins (nombre de robinets alimentés, nombre d'occupants de la maison, surface du jardin, etc.). Par exemple, il vous faudra environ 2m³/h pour alimenter un foyer de 3-4 personnes ; 3,5 m³/h pour un foyer de 5-6 personnes.
La HMT se calcule en additionnant :
- la profondeur de la source (en mètre) ;
- la hauteur du robinet le plus élevé (toujours en mètre) ;
- la pression attendue au robinet, multipliée par 10 (pour convertir les bars en mètre colonne)
- les pertes de charge dues au passage de l'eau dans le tuyau (en première approximation, elles correspondent au dixième de la distance horizontale entre la source et le robinet le plus éloigné).
Trouver la pompe immergée adéquate
Le but est donc de trouver une pompe immergée capable de fournir le débit demandé à la HMT de l'installation. Là, ça se corse un peu : le débit d'une pompe dépend de la HMT à atteindre (et inversement). Le débit d'une pompe est ainsi maximal lorsque la HMT est nulle (ce qui n'a pas grand intérêt et n'est pas conseillé, car la pompe tournerait en surrégime).
Ces valeurs sont indiquées par une courbe de performance (présente dans la fiche technique de chaque pompe). Attention, il ne faut pas tenir compte des valeurs en extrémité courbe : seul le tiers central correspond à une plage de fonctionnement fiable pour la pompe (au-delà, elle sera en sur ou sous-régime, ce qui n'est pas bon pour sa durée de vie). Dans l'exemple ci-dessous, la pompe immergée peut ainsi fournir un débit entre 1,8 m³/h (à une HMT de 56 m) et 4,4 m³/h (à une HMT de 33 m).
Comment installer une pompe immergée ?
Un système de pompage est rarement constitué d'une pompe seule. Il faut en effet pouvoir piloter la pompe (à moins que vous ne vouliez aller la déclencher manuellement à chaque fois...). Et il est également plus que conseillé de prévoir une protection électrique et contre le manque d'eau. Rassurez-vous, tout ceci n'a rien de compliqué et est à la portée de tous.
Comment automatiser une pompe immergée avec un surpresseur ?
Automatiser le fonctionnement d'une pompe immergée, c'est piloter ses démarrages/arrêts simplement par l'ouverture/fermeture des robinets. Et c'est très simple : il suffit pour cela de créer un groupe surpresseur. Le sujet étant complexe, aussi n'hésitez pas à parcourir notre guide complet sur les surpresseurs pour en connaître tous les détails.
Composition d'un surpresseur
Un surpresseur associe une pompe, un ballon surpresseur et un pressostat :
- Alimenté par la pompe, le ballon surpresseur constitue une réserve d'eau sous pression. Celle-ci qui prend le relais de la pompe tant que sa pression est suffisante. Les ballons les plus performants sont les ballons à membrane, de type réservoir à diaphragme (sans maintenance) ou de type réservoir à vessie (moins cher, mais à regonfler régulièrement). Plus d'explication dans notre article sur les ballons surpresseurs.
- Le pressostat est un interrupteur sensible à la pression. C'est lui qui démarre et arrête la pompe, en fonction de la pression. L'alimentation électrique de la pompe est raccordée directement sur le pressostat. Il existe des pressostats mécaniques et des pressostats électroniques, comme nous l'expliquons dans notre article dédié aux pressostats.
Le schéma ci-dessous détaille le cycle de fonctionnement d'un surpresseur avec une pompe immergée.
Surpresseur : protéger sa pompe immergée contre les surchauffes
Comme on peut le voir avec le schéma, le surpresseur réduit la fréquence des cycles démarrage/arrêt de la pompe (elle pompe toujours autant, mais moins par à coup), ce qui protège la pompe immergée contre la surchauffe. Les pompes immergées ont en effet un nombre maximal de démarrages par heure limité (en général 15-20). En cas de sollicitations trop fréquentes (ce qui peut arriver très facilement lorsque la pompe alimente une maison), la surchauffe peut donc survenir très rapidement.
Comment protéger efficacement sa pompe immergée ?
Une protection manque d'eau contre la marche à sec est fortement conseillée (une pompe qui tourne à sec se détériore très rapidement). Les pompes pour puits monophasées intègrent d'ailleurs nativement un interrupteur à flotteur. Pour autres, il existe plusieurs solutions, à choisir selon le type de pompe immergée.
Les boîtiers détecteurs de manque d'eau
Un boîtier sécurité manque d'eau permet de protéger très simplement une pompe immergée à l'aide d'un flotteur (pompe pour puits ou pour cuve) ou des sondes de niveaux (pompe de forage, puits ou cuve). Une sonde est un simple fil conducteur lesté et plongé dans le forage ou la cuve. Il permet au boîtier de détecter les variations du niveau d'eau par mesure de la conductivité.
Ces boîtiers sont très simples à installer, puisqu’il suffit de les brancher sur une prise électrique, puis de brancher l'alimentation de la pompe immergée sur leur prise gigogne et le flotteur ou les sondes sur les connecteurs dédiés.
Coffret de gestion : le nec plus ultra pour gérer et protéger votre pompe de forage
Les coffrets de gestion constituent la meilleure option pour protéger une pompe de forage. Ils disposent de 2 options pour détecter un manque d'eau :
- Par sondes de niveau installées dans le forage. Cette option est la seule conseillée pour les pompes de faible puissance (0,55 kW ou moins).
- Par détection électronique des sous-intensités qui surviennent lorsque la pompe tourne à vide. Cette option n'est utilisable que pour des pompes de forage dont la puissance est égale ou supérieure à 0,75 kW (au-dessous, ce n'est pas assez précis).
En plus de la sécurité manque d'eau, ces coffrets intègrent une protection électrique. Ils font par ailleurs office de coffret de commande programmable, par exemple pour planifier en cas d'absence prolongée des micro-démarrages, afin que la pompe ne se grippe pas.
Protection électrique d'une pompe immergée = disjoncteur magnéto-thermique
Comme tout appareil électrique, il est plus que conseillé de protégé électriquement votre pompe immergée. Pour cela, vous devez impérativement utiliser un disjoncteur magnéto-thermique (disjoncteur courbe D), afin qu'il puisse supporter le bref pic d'intensité de la phase de démarrage de la pompe sans se déclencher. Pour choisir le disjoncteur adapté à votre pompe, choisissez celui dont l'ampérage est au plus proche supérieur de celui de la pompe. Plus de détail dans notre article sur la protection électrique des moteurs électriques.
Installation pas à pas d'une pompe immergée
Quel que soit son type, une pompe immergée s'installe selon cette procédure :
- Raccordement électrique de la pompe à son alimentation, son coffret de commande ou au pressostat du surpresseur ;
- Test de la pompe (parce que ce n'est pas quand la pompe sera au fond du forage qu'il faudra se rendre compte que les branchements sont inversés). Faites le test dans une bassine, on ne fait jamais tourner à vide une pompe ;
- Raccordement hydraulique de la pompe ;
- Installation de la pompe immergée dans le forage, le puits ou la cuve. La pompe doit être suspendue par un câble en acier ou une corde en nylon, jamais par son câble électrique ou le tuyau de refoulement (ils casseraient et la pompe serait perdue). Pour éviter cela, assurez-vous que le câble de soutien est plus court. Dans un forage ou un puits, la pompe doit être à plus de 50 cm du fond et à plus de 1 m sous la surface (celle-ci risque de descendre un peu lorsque la pompe tournera). Une pompe eau de pluie peut être posée sur le fond de la cuve, mais, assurez-vous qu'elle soit bien calée pour ne pas basculer sur le côté.
Pour en savoir plus, retrouvez tous les détails dans notre article dédié à l'installation des pompes immergées.
Il vous reste des questions sur les pompes immergées ? Nos techniciens sont à votre disposition au 02 99 69 20 82 pour répondre à toutes vos demandes, alors n'hésitez pas !
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