المواطنة و الجماعات المحلية [Mode de compatibilité]
Pompes
1. Royaume du Maroc
***
ORMVA de Tafilalet
***
Subdivision SER
Erfoud
Réalisé par : Mohamed OURAHOU
Janvier 2003
2. 2
CARACTERISTIQUES DES POMPES
Dans le domaine hydro-agricole, les stations de pompage sont actuellement les plus
adoptées.
Ces pompes sont utilisées en :
- irrigation traditionnelle, pour prélever de l’eau dans une rivière, ou pour
alimenter une zone de colline ;
- irrigation par aspersion ou en goutte à goutte ;
- assainissement superficiel, pour évacuer les eaux des sones basses ;
- drainage profond pour permettre l’assèchement.
Dans ces deux derniers cas , on parle de « station d’exhaure ».
I- Différents types de pompe
On rencontre deux types de pompes :
- Turbopompes ;
- Pompes volumétriques.
pompe Principe de fonctionnement Avantages Types
Les plus employées :
- Appareils rotatifs ne
Selon le type de rotor et son
comportant aucune liaison
Une roue munie d’aube ou d’ailette, mode d’action :
articulée ;
animée d’un mouvement de rotation - Pompes centrifuges utilisées
- Entraînement par un moteur
Turbo- fournit au fluide l’énergie cinétique pour les hauteurs élevées ;
électrique ou thermique ;
pompes dont une partie est transformée en - Pompe hélices utilisées pour
- Encombrement moindre ;
pression par réduction de vitesse élever des débits importants à
Economie sur les bâtiments
dans le récupérateur. de faibles hauteurs ;
d’abris ;
- Pompes hélico-centrifuges
- Frais d’entretien peu élevés.
L’énergie et fournie par les - Pompes rotatives ;
- Limitées au pompage des
variations successives d’un volume - Pompes à piston ;
fluides visqueux
Volumétrique raccordé alternativement à l’orifice - Pompes à rotor excentré
- Elever des faibles débits à
d’aspiration et à l’orifice de - Pompes à rotor oscillant
des pressions élevées
refoulement - …etc.
II- Eléments de base pour le calcul et le choix de la pompe
II.1- Hauteur Manométrique Totale d’élévation (HMT)
La HMT est la différence de pression en mCE entre les orifices d’aspiration et de
refoulement (figure n° 1)
Généralement : HMT = Hgéom + Jasp + Jref
II.2- Hauteur maximale d’aspiration (pompes centrifuges)
Pour un bon fonctionnement de la pompe, il faut que la pression absorbée à l’ouïe
d’aspiration se maintienne à une valeur supérieure à la tension de vapeur du liquide.
Pour les eaux à température inférieure à 20 °C ; la tension de vapeur est d’environ
0.20 m
3. 3
Pratiquement, les possibilités d’aspiration d’une pompe seront déterminées grâce au
NPSH (Net Pression Section Head).
.
a- NPSH disponible
C’est la valeur de pression absolue sur l’axe de la bride d’aspiration de la pompe
compte tenu des dispositions prises à l’aspiration (diamètre des conduites, présence du
clapet, …).
D’après le théorème de Bernoulli :
Zo + Po/℮g = Z1 + P1/ ℮g + Ja
Ainsi :
NPSHdisp = 10 – (Ha + Ja)
Avec : Ha : hauteur géométrique d’aspiration ;
Ja : pertes de charges en aspiration.
b- NPSH requis
Le NPSH requis est déterminé par le constructeur par essai de la pompe et illustré
sous forme d’une courbe (figure n° 2).
Le NPSH requis doit être inférieur de quelques décimètres à NPSH disponible. Ainsi,
pour les pompes centrifuges la hauteur géométrique d’aspiration devra être inférieur à
7,00 m.
II.3- Vitesse de rotation
Si la vitesse de rotation d’une pompe centrifuge passe n1 à n2 tours on a :
Q2 = (n2 / n1) Q1
H2 = (n2 / n1)² H1
P2 = (n2 / n1)3 P1
Q : Débit véhiculé ;
H : Hauteur géométrique totale ;
P : Puissance absorbée.
II.4- Vitesse spécifique
Ns = Q1/2 x C x N / H3/4
C : coefficient = 52 ;
N : vitesse de rotation en t/mn ;
Q : débit en m3/s ;
H : Hauteur Manométrique Totale en m.
Cavitation : lorsque la pression absolue à l’entrée de la pompe atteint une valeur proche de la tension de
vapeur correspondant à la température du liquide, elle se transforme des bulles de vapeur créant localement
de très hautes pressions spécifiques pouvant causer des destructions (désamorçage de la pompe)
4. 4
II.5- Courbes caractéristiques d’une pompe
a- Courbe NPSH (figure n° 3)
b- Courbe débit-Hauteur (figures n° 3 et 4)
c- Courbe de rendement (rendement optimum) (figures n° 3 et 4)
Pour les pompes centrifuges on a :
Basse pression Haute pression
Caractéristiques Grands débits
(H < 5 m) (H > 20 m)
Q (l/s) 3 25 2 25 100 150 1000 2500
rendement 0.56 0.78 0.53 0.81 0.84 0.86 0.90 0.91
Pour les pompes hélices, il varie de 85 % à 90 %.
d- Courbe de puissance (figures n° 3 et 4)
P(cv) = ℮ g Q H / ( 75 µ )
P(Kw) = ℮ g Q H / ( 102 µ )
P : puissance absorbée par la pompe en CV ;
Q : débit en l/s ;
H : hauteur manométrique totale en m ;
µ : Rendement de la pompe.
II.6- Point de fonctionnement d’une pompe (figure n° 5)
Pour que le point de fonctionnement soit rationnellement déterminé, il doit se situer
au droit du rendement maximum de la pompe. A ce point, la HMT de la pompe est prise
égale à la somme de la hauteur géométrique et des pertes de charge totales au niveau des
conduites.
II.7- Couplage des pompes
a- Couplage en série (figure n° 6)
Il est mis en application sur les pompes multicellulaires. Pour un débit donné :
H(p1+p2) = Hp1 + Hp2
b- Couplage en parallèle (figure n° 6)
Il est recommande de ne coupler en parallèle que les pompes identiques pour que la
charge se répartissent uniformément entre les différentes pompes :
Q(p1+p2) = Qp1 + Qp2
5. 5
II.8- Pertes de charges
Elles sont dues aux :
- frottement du fluide sur les parois des conduites ;
- changement de la section ;
- changement de direction.
Pour déterminer les pertes de charges, on utilise la formule de Coolebrock (fig n°7) :
J = גv² / (2 g D)
Avec : 1 / √ 2 - = גlog [ k / (3,7 D) + 2,51 / (Re √ ]) ג
• Vitesses admissibles dans les conduites, (P. centrifuges).
1- Conduite d’aspiration
Ø ≤ 250 mm V = 1 à 1,2 m / s.
Ø > 250 mm V = 1,2 à 1,6 m / s.
2- Conduite de refoulement
Ø ≤ 250 mm V = 1,5 à 2 m / s.
Ø > 250 mm V = 2 à 2,5 m / s.
6. 6
CHOIX DES POMPES
I- En fonction des caractéristiques hydrauliques
• D’une façon générale :
Type HMT Débit (l/s)
Hélices < 15 m > 100 l/s
Centrifuges > 15 m Quelque soit
Chaque type de pompe est représenté par son constructeur en plage de
fonctionnement permettant ainsi le bon choix de la pompe en fonction de HMT et du
débit à pomper (figure n° 8).
• En fonction de la vitesse spécifique (figures n° 9)
Vitesse spécifique ns Type de pompe
Ns < 4200 Pompes centrifuges à simple aspiration
4200 < ns < 6000 Pompes centrifuges à double aspiration
6000 < ns < 9000 Pompes à écoulement mixte
Ns > 9000 Pompes à hélice
II- En fonction des conditions particulières d’utilisation
II.1- Pompes à piston et hydrofuges avec hydro éjecteur (figure n° 10)
Type Domaine d’utilisation Avantages Inconvénients
- Coût élevé
- Pomper l’eau dans des puits
- Montage et
profonds
A piston Rendement élevé manutention soignée
- Se prêtent à l’élévation de
- Non convenues pour
modestes quantités d’eau
les eaux chargées
- Coût plus faible
A hydro - pomper l’eau dans des - Manutention faible Rendement faible
éjecteur profondeurs moyennes et grandes - Fonctionnement en
eaux chargées
II.2- Pompes à ligne d’axe et groupe immergé (figure n° 11)
Type Domaine d’utilisation Avantages Inconvénients
A ligne - Moteur installé au niveau - Prix élevé
d’axe du sol
- - Prix faible -Problème
- Ont des diamètres d’étanchéité.
Immergée radiaux qui permettent de
les introduire dans des
forages de 3’’ et 12’’.
II.3- Pompes centrifuges monocellulaires et multicellulaires (figure n° 12)
Type Domaine d’utilisation Avantages Inconvénients
Utilisé pour des hauteurs - Coût faible
Monocellulaire
inférieures à 60 m -
Utilisé pour des hauteurs Problème d’entretien
Multicellulaire supérieures à 90 m (dans les pays Coût élevé
chauds
7. 7
II.4- Pompes centrifuges à axe horizontal et à axe vertical (figure n° 13)
Type Domaine d’utilisation
Au cas de l’alimentation de la pompe en
Axe horizontal charge
Hauteur d’aspiration < 7 m
Retenues à fort marnage
Conviennent pour des vitesses
Axe vertical
spécifiques faibles
En outre le choix de la pompe doit tenir compte aussi de l’étude économique du
projet :
- Montant des investissements ;
- Frais des entretiens ;
- Génie civil de la station.
III- Autres types de pompes
III.1- Elévateurs à hélice ou vis d’Archimède (figure n° 14)
Utilisés pour refouler de très forts débits à une faible hauteur géométrique en
assainissement agricole et urbain ; les eaux peuvent être très chargées de pierres,
bouteilles, …etc.
Pour déterminer le rendement global de ces stations de relevage on utilise :
o en auge ouverte :
P1 = Q Hgéom / ( 75 μg)
o en conduite fermée
P2= Q Hmano / (75 μm)
IV.2- Pompage par émulsion ou Air-lift (figure n° 15)
Utilisé pour des forages en particulier quand l’eau transporte des particules solides
abrasives.
• Position de la tête d’émulseur
0,3 < (submersion / hauteur d’élévation) < 0,7
8. 8
FONCTIONNEMENT DES STATIONS DE POMPAGE
I- Protection contre les variations de la pression
I.1- Procédés utilisés pour limiter le coup de bélier
Dans un réseau d’irrigation, plusieurs causes peuvent entraîner des coups de bélier :
o démarrage et arrêt des pompes ;
o fermeture d’une vanne de sectionnement ;
o fermeture des bornes ;
o évacuation de l’air ;
o remplissage d’une rampe d’irrigation ;
o déboîtage latéral.
Qui donne naissance à une onde de dépression. Cette onde se réfléchit et se
transforme en une onde de surpression (Coup de bélier). Pour y remédier, il faut :
- adopter les robinets à fermeture lente ;
- connaître le temps mis par un groupe pour s’arrêter ;
- utiliser les artifices pour prolonger le temps d’arrêt (volants, …etc).
I.2- Procédés utilisés pour limiter les dépressions
a- volant d’inertie
Son intérêt réside dans l’augmentation de l’inertie du groupe par un volant, mais reste
néanmoins très prohibitif et à poids énorme.
b- Réservoir à air
Le volume du réservoir est déterminé par :
ω L Qo Vo
V= ------- x -----------------------------------
2g Po [1- P/Po (1 + log P/Po)]
V : volume maximum occupé par l’air à la fin de la détente ;
L : longueur de la conduite de refoulement ;
Qo : débit initial ;
Vo : vitesse initiale dans la conduite ;
Po : pression absolue initiale de l’air du réservoir ;
P : pression absolue de l’air à la fin de la détente.
Cette formule n’est valable que pour des débits inférieurs à 30 l/s et une longueur de
la conduite de refoulement inférieur à 1.200 ml.
c- Cheminée d’équilibre et réservoir surélevé
Ils sont conçus au départ de la station de pompage, lorsque la hauteur géométrique
est faible.
9. 9
- Détermination des caractéristiques du réservoir
Il doit être calé à la cote qui correspond à la hauteur manométrique totale pour le
débit maximum de la station.
Le volume servant de régulation est calculé de telle manière que les démarrages et
arrêts des groupes de pompes ne dépassent pas une périodicité déterminée :
V1 = Q t / 4
t : durée d’un cycle (durée d’une vidange et d’un remplissage du réservoir).
En général, t = 40 mn = 2.400 s.
Q : débit de la pompe en l/s.
En outre, on prévoit une tranche d’eau supplémentaire pour chaque pompe pour
vaincre l’inertie de la pompe :
V2 = Q t’
t’ : temps de démarrage d’une pompe (# 10 s).
Le volume total de régulation est :
V = Q t / 4 + Q t’
d- Alimentation de la tuyauterie de refoulement par l’aspiration
Cette solution s’avère intéressante lorsque :
- on dispose de groupes placés de sur-presseurs le long de la conduite
principale ;
- la conduite de refoulement est horizontale au niveau du réservoir.
e- clapets d’entrée d’air
Ces clapets placés aux différents points hauts fonctionnant à la dépression et
permettent d’éviter la cavitation par introduction d’air.
I.3- Procédés utilisés pour limiter les surpressions
Généralement, on utilise :
- réservoirs à air ;
- cheminées d’équilibre ;
- réservoirs surélevés ;
- soupape de sûreté.
10. 10
II- Dépannage de pompage
II.1- La pompe ne débite pas
Avant tout, s’assurer que l’extrémité de la tuyauterie d’aspiration est suffisamment
immergée, Si cette condition est réalisée :
Diagnostic Remède
Vérifier l’étanchéité de la conduite, des joins de l’aspiration, des
Amorçage incomplet : la pompe
presses étoupes (leur bonne alimentation par la tubulure d’amenée
n’est pas complètement remplie
d’eau), du joint de la vanne de refoulement
d’eau après durée normale
Vérifier le bon fonctionnement de la pompe à vide.
d’amorçage
Vérifier : vitesse du moteur d’entraînement (tension du courant pour
moteur électrique), tension des courroies, clavetage des poulies,
Vitesse de rotation insuffisante
clavetage de la roue sur l’arbre de la pompe
Vérifier : ouverture et bon fonctionnement de la vanne ou du clapet
Hauteur manométrique trop forte le refoulement.
sur
(indication du manomètre sur le
Obstruction accidentelle dans les conduites ou dans la pompe
refoulement) provoquant des pertes de charge excessives.
Cette hauteur qui, théoriquement, pourrait atteindre 10.33 m, ne doit
pas dépasser 6 m.
Vérifier qu’il n’y ait pas de corps étrangers dans l’aspiration.
Hauteur d’aspiration trop forte
Améliorer l’alimentation (réduire pertes de charges aux crépines) ou
(indication du manomètre sur
l’installation (augmenter diamètre des conduites, la raccourcir si
l’aspiration)
possible)
Supprimer clapet de pied et remplacer par amorçage par le vide.
Poche d’air dans la conduite
d’aspiration (sifflement d’air à Rectifier le profil de la conduite d’aspiration qui ne doit pas présenter
l’ouverture de tout orifice sur le point contrepente.
de
haut de la conduite)
Vérifier transmission par courroies croisées.
Accident très rare avec les moteurs thermiques (excès d’avance à
Sens de rotation inversé
l’allumage ou à l’injection) fréquent avec des moteurs électriques
(inversion de phases)
II.2- Le débit est insuffisant ou intermittent
Diagnostic Remède
Prises d’air Vérifier qu’il n’y ait pas formation de vortex
Vérifier : vitesse du moteur d’entraînement (tension du courant pour moteur
électrique), tension des courroies, clavetage des poulies, clavetage de la roue
Vitesse insuffisante
sur l’arbre de la pompe
Vérifier : ouverture et bon fonctionnement de la vanne ou du clapet sur le
refoulement.
HMT exagérée Obstruction accidentelle dans les conduites ou dans la pompe provoquant des
pertes de charge excessives.
Cette hauteur qui, théoriquement, pourrait atteindre 10.33 m, ne doit pas
dépasser 6 m.
Vérifier qu’il n’y ait pas de corps étrangers dans l’aspiration.
Hauteur aspiration trop
Améliorer l’alimentation (réduire pertes de charges aux crépines) ou
forte
l’installation (augmenter diamètre des conduites, la raccourcir si possible)
Supprimer clapet de pied et remplacer par amorçage par le vide.
Vérifier : paliers, roulements, garnitures, état mécanique de la roue (usure ou
Incidents mécaniques bris des aubages)
11. 11
II.3- La pression est insuffisante (la pompe tend à barboter)
Diagnostic Remède
Prises d’air Vérifier qu’il n’y ait pas formation de vortex
S’assurer que la manomètre sur le refoulement est bien placé
il ne doit pas être au sommet du corps de la pompe, mais à la
sortie de la pompe.
Vérifier la vitesse, ne pas oublier que la pression varie comme
Vitesse insuffisante le carré de la vitesse.
Vérifier immersion de la tuyauterie d’aspiration. Vortes. Prsise
Introduction d’air dans l’eau (la pompe
d’air.
donne une émulsion d’air et d’eau)
Vérifier : paliers, roulements, garnitures, état mécanique de la
Incidents mécaniques roue (usure ou bris des aubages)
II.4- Excédent de puissance absorbée (le moteur tend à caler ou
à chauffer, les consommations d’énergie sont excessives)
Diagnostic Remède
Ne pas oublier que la puissance absorbée croit comme le cube
de la vitesse, et les pertes de charge comme le carré du débit
Vitesse de rotation en charge trop forte
qui augment lui-même proportionnellement à la vitesse.
Réduire la vitesse d’entraînement ou modifier les polies.
Si cet incident est fortuit : vanner sur le refoulement pour
augmenter la HMT et la ramener à sa valeur nominale.
S’il est constant : réduire la vitesse ou modifier l’installation.
Hauteur d’élévation plus faible que prévue
Toujours situer les conditions réelles d’emploi sur la courbe
caractéristique, ce qui permettra, par exemple, de constater
dans quelle zone de rendement la pompe travaille.
Pour les pompes hélices seules : hauteur Fermeture accidentelle d’une vanne ou d’un clapet sur le
d’élévation trop exagérée refoulement
Vérifier si l’arbre n’est faussé, le blocage des éléments en
rotation, le serrage des presses étoupes, l’alignement de
Incidents mécaniques l’arbre du moteur et de la pompe dans l’accouplement direct, la
tension des courroies.
II.5- Pertes d’eau excessives aux presses étoupes
Diagnostic Remède
Vérifier l’état, la qualité, le bourrage et l’alimentation en eau
Pertes d’eau excessives aux presses
des presses étoupes.
étoupes
Vérifier l’état de l’arbre (usure, corrosion)
II.6- Pompe bruyante
Diagnostic Remède
Vérifier la correcte immersion du tuyau d’aspiration ou du
Cavitation : bruits sourds ; la pompe corps de pompe (plan d’eau, grilles, …)
donne l’impression de travailler à coups. Empêcher la formation du vortex.
Vérifier l’état de l’arbre, des paliers, de la roue, de la
Incidents mécaniques
transmission.
12. 12
II- Différents positions des pompes centrifuges et des pompes hélices
(Figures n° 16 et 17)
13. 13
MOTEURS ET ALIMENTATION
EN ENERGIE
Le choix des moteurs est fonction de :
- La puissance absorbée par les pompes.
- La nature des sources d’énergie disponibles (thermique ou électrique).
- Le type de pompe.
I- Puissance des moteurs
Elle doit tenir compte de :
- Pertes diverses de transmission.
- Erreurs éventuelles dans la détermination des pertes de charge.
- Couple de démarrage.
Ainsi, les majorations suivantes sont à prévoir :
- De 30 % pour une puissance de 5 CV ;
- De 20 % pour une puissance de 5 < P < 25 CV.
- De 10 % pour une puissance de P > 25 CV.
Le rendement d’un moteur est comme suit :
- Thermique : 75 %.
- Electrique : 90 %.
II- Source d’énergie et moteurs
II.1- Moteur électriques
a- Choix de type de courant en fonction de la puissance des moteurs.
Puissance minimum en Puissance maximum en
Nature du courant Tension en Volt
Cv Cv
Néant
110 30
Néant
Continu 220 500
1
440 pratiquement illimitée
110
Néant 1
220
,, 15
Alternatif monophasé 115
,, 15
200
,, 200
1000
Alternatif triphasé 380 1
Alternatif haute tension 3000 à 5000 200 à 300 pratiquement illimitée
14. 14
o Courant continu :
Produit par une dynamo entraînée elle-même par un moteur ;
Rendement faible ;
Chers et fragiles ;
Rejeté dans le coin de l’alimentation d’une seule station de faible
puissance.
Avantage : régulation de débit et variation de vitesse dont ils
s’accommodent.
o Courant monophasé : limité aux petites puissances.
o Courant haute tension : limité aux puissance importantes.
o Courant alternatif triphasé : limité aux puissances de quelques certaines
de CV.
b- Les différents types de moteurs
Les types de moteur qui se prêtent le mieux à l’entraînement des pompes sont :
• Les moteurs asynchrones.
• Les moteurs synchrones.
Type Utilisation Avantages Inconvénients
- Vitesse rigoureusement constante et - démarre à faible charges,
Synchrones Pour les petites installations proportionnelle à la fréquence du peu utilisés pour les
réseau. importantes installations.
- Leur vitesse en charge est différente
Asynchrones
de leur vitesse de synchronisme.
a) Roton
Pompes à fort couple de - Entretien des bagues et des
bobiné au à
démarrage (pompe à piston) balais.
bagues
b) Triphasés à
cage
- P. centrifuges de faible puissance - Points d’intensité au
- Rendement excellent
- Simple cage (utilisation restreinte vu ses démarrage sont relativement
- Moteur électrique simple
mouvements). élevés.
- Compte de démarrage
relativement faible
- Couple de démarrage élevé
- Double cage - Utilisation généralisée
- Intensité au démarrage faible
15. 15
b- Choix d’un type de moteur pour entraînement des pompes
Type de pompe
Nature du Couple de Courant de Gamme de pour lequel le
Type de moteur
courant démarrage démarrage puissance moteur est
recommandé
Turbo-pompes
Shunt Normal Normal Toutes
Pompes alternatives
Continu
ou à couple de
Compound Elevé Normal Toutes
démarrage élevé
Répulsion Petites et Pompes
Elevé Normal
Alternatif indiction moyennes volumétriques
monophasé Double Turbo-pompes
Moyen Normal Petites
alimentation
Turbo-pompes et
Cage Normal ou pompes
Normal Toutes
d’écureuil élevé volumètriques
Alternatif
Pompes
triphasé
Rotor bobiné Elevé Faible Toutes alternatives
Synchrone à Moyennes et
Normal Normal Turbo-pompes
vitesse grande grandes
d- Branchement et démarrage des moteurs
d.1- Moteur triphasés à rotor bobiné ou à bogues
Le démarrage s’effectue à l’aide d’un rhéostat commandé manuellement ou bien à couplage
automatique, il ne pourra être utilisé que pour des installations spéciales ou importantes.
d.2- Moteur triphasé à simple et double cage
On distingue trois modes de démarrage :
- Direct ou court-circuit.
- Pas résistances statiques.
- Par auto transformateur.
• Direct ou court-circuit ;
Le démarrage s’effectue par simple fermeture d’un contacteur. Le moteur se branche en
étoile ou en triangle :
Branchements des moteurs triphasés à démarrage direct
Tensions entre phases Indications de la plaque du moteur
en Volt 115/220 V 220/280 V
110 - 130 Triangle -
190 – 210 Etoile -
210 – 230 - Triangle
265 – 400 - Etoile
16. 16
• Démarrage par couple Etoile- Triangle
Un contacteur spécial permet de réaliser le couplage.
Premièrement les enroulements du moteur soit couplés en étoile, la tension appliqué à
chaque enroulement est U /√3.
Deuxièment, les enroulements sont couplés en triangle, chaque enroulement est alimenté
par la tension U.
L’intérêt : limiter l’intensité et la tension de démarrage au tiers de leurs valeurs en pleine
charge.
Il faut 6 fils de liaison entre le moteur et l’appareillage (figure n°18).
e- Alimentation des moteurs électriques
Souvent, la station est alimentée à partir d’une ligne moyenne tension (5,5 et 15 KV).
Les moteurs des groupes de pompage sont généralement en basse tension 220/380 V, du
moins pour les puissances < à 300 CV.
Donc, il faut prévoir un transformateur pour l’alimentation des moteurs électriques. La
puissance totale des transformateurs en KVA (avec cos Q = 0,85) est :
• Courant continu : P=UI
• Courant alternatif monophasé : P = U I CosØ
• Courant alternatif triphasé : P = UI √3 CosØ
P(KVA) = P(CV) x 0,736 / 0,85 = 0,865.P(CV).
Les câbles d’alimentation doivent être largement dimensionnés :
Largeur Dimension (Ampères/mm² de section)
100 m 3,00- 4,00
> 100 m 1,50- 2,00
• Les chutes de tension
Chute % = 3,1 x L x J x cos Q / (S x U)
L : Largeur de ligne en m.
J : Intensité en ampères.
S : Section du conducteur en mm2.
U : Tension en volt.
CosØ : facteur de puissance du moteur.
17. 17
Il faut toujours avoir L < 600 m pour éviter les chutes importantes et assurer la bonne
alimentation des moteurs.
II.1- Moteur thermiques
a- Moteurs Diesel.
Utilisés pour des installations de moyenne on grande importance. Ils sont généralement
horizontaux.
La consommation en gasoil varie de 0,15 l/h/CV à 0,25 l/h/CV soi 150 à 250 g/h/CV.
Dans le but d’amortir les vibrations, le poids du massif de fondation sera d’environ 4 fois
supérieur à celui du moteur qu’il supporte. En plus il sera désolidarisé du reste du gros œuvre
par une plaque du matériau antivibratile.
b- Moteur à Essence
En raison de leur consommation en carburant élevée, ces moteurs ne seront utilisés que
pour des petites installations.
III- Aspects architecturaux des abris
III.1- Ventilation
La salle es pompes doit être projeté de manière à ce que toute la chaleur produite par les
moteurs soit évacuée à l’extérieur. La différence de température admissible entre l’air à
l’intérieur et à l’extérieur ne doit pas dépasser :
- 5 °C en cas de présence permanente du personnel ;
- 10 °C en cas de présence accidentelle du personnel.
III.2- Appareils de levage
Ils sont choisis en fonction du poids des pompes et des moteurs (éléments fournis par les
constructeurs) :
- P < 0,5 t : trépied mobile ;
- 0,5 < P < 2 t : monorail ;
-P>2t : pont roulant.
P : pois à soulever.
Généralement dans les petites installations on utilise un trépan.
IV- Autres moteurs
IV.1- Eoliens à roues multiple à vitesse lent
Destinés au pompage par pompe à piston pour toutes profondeurs et sont établis
pour répondre aux exigences d’un service prolongé avec un entretien réduit au minimum.
Ces machines de type lentes sont prévues pour des dimensions de roues comprises entre
2,50 et 6,00 m.
Les tableaux suivants donne les caractéristiques de certains de ces moteurs :
18. 18
IV.2- Eoliens à roues tripales à vitesse rapide
Ce type d’éoliens plus sophistiqués sont employés essentiellement pour produire de
l’énergie électrique en entraînant un alternateur ou une dynamo ; la puissance produite
oscille être 10 et 1500 kw. Ils sont aussi utilisés pour entraîner des pompes type hélice (1
m3/s à 3,00 m par exemple).
Ils sont munis d’une roue en forme d’hélice tripale type aviation dont le diamètre varie
de 6 à 25 m.
III.3- Pompes à moteur solaire
L’énergie solaire reçue au niveau du sol est considérable et peut atteindre 1 Kw/m² par
temps clair, et possède des avantages :
o gratuité ;
o production illimitée ;
o répartition indépendante des obstacles te des distances.
a- Techniques de captage e-t de transformation de l’énergie solaire
Plusieurs techniques existent, dont classiquement :
- les cellules au Silinium transformant directement l’énergie solaire e énergie
électrique (leur coût est très élevé) ;
- la transformation de l’énergie solaire en énergie mécanique au moyen d’un
cycle à haute température (miroir parabolique) : l’ensemble demande un ciel
très pur, une orientation chronique et précise des miroirs, des surfaces
réfléchissantes toujours propres. L’ensemble doit être très résistant au vent.
Dans les stations de pompage, les techniques décrites ci-dessus ne sont pas
retenues. On utilise :
- un appareillage comportant un fluide chauffé par l’eau (elle-même chauffée par
l’énergie solaire), et qui produit une énergie mécanique au moyen d’un cycle à
basse température, évaporation, détente, condensation, réinjection. Le fluide
peut être du butane.
Les pompes solaires à collecteurs plans se composent de :
- une batterie d’insolateurs chauffant de l’eau circulant en circuit fermé. Cette
batterie peut servir de toit au bâtiment ;
- un moteur solaire transformant l’énergie calorifique en énergie mécanique ;
- une hydropompe destinée à l’exhaure (presse hydraulique et pompe à piston
ou pompe verticale) ;
- un réservoir de stockage d’eau pompée.
