9. Les pompes

L'énergie électrique représente une part importante du budget pour l'entretien et la bonne marche d'un bassin. Il est à peu près certain que dans les prochaines années, ce poste ne va pas diminuer.

Afin de réduire ces frais au maximum, tout en offrant des conditions idéales de maintenance, le choix du système de filtration ainsi que des pompes est donc crucial.

Quels sont les besoins et les objectifs ?

On sait qu'un bassin doit être filtré en deux heures minimum: en réduisant le temps de filtration à 1 heure, ponctuellement, pour des besoins spécifiques, ou durant l'été par exemple, le bassin ne peut que mieux se porter.

C'est un choix, mais il faut dans ce cas que la filtration biologique soit tout aussi efficace aux différents régimes. Vu le volume de ce bassin (76 m3 + 6 m3 net de bio), filtrer en deux heures est tout à fait raisonnable, avec un filtre à tambour de surcroît.

L'idéal est donc de disposer d'un système de pompage à débit variable: cela permet d'adapter le débit selon les conditions et les besoins du moment.

Dans un tel bassin, si une pompe tombe en panne il faut soit pouvoir la remplacer (réparer) très vite, soit disposer de plusieurs pompes dont l'une d'entre elles pourra combler un déficit éventuel.

Deux pompes sont ainsi nécessaires d'autant que le débit minimum requis est relativement important (40 m3 / heure, minimum)

Enfin, dernier objectif, on l'a vu, consommer le moins possible et dans ce cas, les solutions sont réduites: soit il faut disposer de pompes triphasées (type piscine ou industrielle) dont on peut faire varier le régime avec un variateur de fréquence, soit installer une pompe du marché, prête à l'emploi, ou susceptible d'être modifiée pour augmenter ses performances, soit passer au système Airlift.

Le choix

Parmi ces possibilités que choisir dans ce cas spécifique ?

Le système Airlift est intéressant particulièrement pour sa faible consommation: mais le système est rigide et ne permet pas de créer un réseau hydraulique " à la carte".

Dans le cas de ce bassin très long (15,50 m) les retours d'eau sont situés à 5 m et à 10 mètres: il est impossible de refouler aussi loin sans devoir créer une chambre de distribution. Cette chambre permet de répartir le flux d'eau mais doit rester en surface, ce qui n'est pas du tout idéal pour un bassin à Koi.

Autre problème, un Airlift nécessite un refoulement proche de la surface de l'eau: or, l'idéal est de pouvoir faire circuler l'eau à une profondeur hors-gel (80 cm) pour minimiser les pertes en hiver et personnellement, je ne suis pas fan d'une surface d'eau agitée par les retours d'eau d'un Airlift....

Un bassin n'est parfaitement brassé que si les refoulements "poussent" la masse d'eau du bassin: le refoulement d'un Airlift est surnageant et ne permet pas un bon flow.

Les pompes triphasées avec variateur: actuellement, il est difficile de trouver pompe et variateur de fréquence capables de rivaliser surtout à bas régime.

Ces pompes ne sont pas prévues pour fonctionner à bas régime et sont souvent destinées à des applications à pression plus élevée. Notre besoin étant de déplacer une grosse masse d'eau à très faible pression, le choix doit donc se porter sur ce type de pompe.

Deux constructeurs proposent ce genre de pompe: la FlowFriend et Blue Eco. Si l'on compare, les courbes sont favorables dans bien des positions à Blue Eco. De plus, le contrôleur permet de nombreuses options inexistantes ailleurs.

Le choix se porte donc sur deux Blue Eco4 Flow 900 Watt à débit variable. Afin d'augmenter les performances, chaque pompe dispose d'une volute spéciale en alliage.

Théoriquement, chaque pompe est capable de refouler 20 m3/h pour 40 Watt soit 80 Watt au total pour 40 m3/h. Ce qui est très peu comparativement à une pompe triphasée avec variateur de fréquence !

Evidemment, pour que ces pompes restituent un maximum de débit avec le moins de pertes possible, il est indispensable de créer un réseau hydraulique performant (tuyauterie et filtration y compris le tambour). Ceci pour d'une part, régler le soucis d'économie qui a été évoqué, mais aussi pour minimiser la perte de volume biologique utile...ce thème sera abordé par la suite. 

La tuyauterie a été évoquée: les retours d'eau vers le bassin sont en 110 mm soit du 110 mm à la sortie de pompe puis un té 45° pour doubler chaque ligne ce qui fait au total 4 tuyaux de 110 mm. L'aspiration de chaque pompe se fait également en 110 mm. Un réseau dimensionné comme celui-ci permet d'obtenir des pertes en charge minimes...  Très bon pour les économies d'énergie !

Vues de l'installation des deux pompes.

Les deux régulateurs de pompes.

Alimentation 110 mm de chaque pompe (sortie de filtre).

De la théorie à la pratique

Très curieux de vérifier les données de ces pompes Blue Eco4 Flow, une demi-journée a été nécessaire pour déterminer la consommation réelle sur le terrain, ceci à différents régimes de rotation.

Chaque contrôleur de pompe affiche la puissance (qui a été vérifiée), il est donc facile d'établir un tableau reprenant le rapport puissance / débit des pompes.

Un débitmètre à ultrasons ne nécessite aucun démontage de la canalisation pour mesurer le débit: deux transducteurs sont positionnés sur la canalisation de la pompe correspondante...  Il ne suffit plus qu'à relever le débit pour chage régime de rotation. Et l'opération est répétée pour la seconde ligne...

Une vue des transducteurs à ultrasons posés sur la canalisation.

Le relevé des différences de niveau bassin- collecteur - tambour- cuve bio est annoté en même temps, mais avec deux pompes en fonctionnemant cette fois.

Ce test est intéressant car les données récoltées permettent de connaître les limites du réseau, la limite du tambour, elles permettent également de régler les sondes de niveau de manière optimale ou encore de déterminer la hauteur maxi des tapis de filtration qu'il faudra placer dans le filtre biologique.

Plus simplement, ce "stress-test" permet aussi de réaliser un petit mémo indiquant le rapport puissance / débit / niveau d'eau. Voici une partie des mesures qui vous intéresseront sans doute. Les niveaux sont mesurés depuis le niveau initial au régime le plus faible.

Le tableau reprend les essais concernant la plage de 0 - 200 Watt: au-delà, le débit est tel que le réseau devient limitant. Notre bassin faisant 82 m3 au total, le débit souhaité étant de 40 à 45 m3/h, le test révèlera que 110 Watt suffisent pour obtenir ce débit.

Blue Eco Ligne 1 - Circuit côté cascade, le plus court avec 3 courbes.

Blue Eco Ligne 2 - Circuit côté pelouse , le plus long, avec 3 courbes.

Relevé des baisses de niveaux de la filtration.

Le filtre à tambour n'offre qu'une très faible résistance au passage de l'eau. A plus de 60 m3/h, le niveau ne baisse que de 5 cm du collecteur à la filtration biologique: c'est un très bon résultat d'autant que ce filtre est prévu pour un débit maxi conseillé de 100 m3/h. (différence de 8 cm à 100 m3 / h).

Le fait d'installer 6 arrivées d'eau de 125 mm permet un passage d'eau très élevé sans baisse de niveau importante. Ce réseau de tuyauteries tient ses promesses !

Quant aux pompes: filtrer un bassin de 85 m3 convenablement avec 110 Watt est vraiment intéressant, d'autant que le système permet de modifier le flux de chaque côté du bassin, et permet une réserve de puissance au cas où cela se révèle nécessaire.

Ceci compte tenu du fait que les résultats obtenus sont en deçà de la réalité. La mesure de débit par ultrasons nécessite de poser les transducteurs sur une longueur de tuyau déterminée, ce qui n'est pas le cas ici.

Des mesures antérieures au chrono ont démontrées des débits légèrement supérieurs à ceux mesurés avec ce débitmètre.

Matériel utilisé pour ces travaux

1 grille galva 120 x 120 + supports

2 pompes Blue Eco 900 4Flow

4 courbes flexibles 110 mm

5 manchons flexibles 110 mm

2 coudes PVC 110 mm 90 °

1 té PVC 110 mm 90°