pompe immergée: question pression/débit

[eratosthene]

je cherche à comprendre une fois pour toute comment choisir une pompe immergée dans une citerne eau de pluie en vue d'un arrosage auto de pelouse (les post consultés étant aussi imprécis que l'hydraulique est empirique).
question1:
les pompes sont fournies avec une courbe :Hm= pression de colonne d'eau en m=hauteur de relevage total (aspiration + refoulement avec 1 bar= 10m). en fonction du débit en m3/h. Bon! Soit une pompe avec Hmax de 60m (soit 6 bars) pour 0 m3/h, une Hm de 35m pour un débit de 3 m3, 10m pour 6 m3/h. Si je veux seulement relever l'eau de 3 m et injecter à l'horizontale dans un tuyau de 30m, par quelle formule empirique calculer la pression et débit au bout du tuyau ?

Question 2: si mon tuyau de 30 m est sous 4 bars de pression lorsqu'il est fermé à son extremité, que devient la pression lorsque 1, 2 ou 3 tuyères débitant chacune 1 m3/h sous 2 bars y sont connectées ?
Merci d'avance aux experts pour leurs réponses à ces problèmes de robinets

[arroser]

question1:
les pompes sont fournies avec une courbe :Hm= pression de colonne d'eau en m=hauteur de relevage total (aspiration + refoulement avec 1 bar= 10m). en fonction du débit en m3/h. Bon! Soit une pompe avec Hmax de 60m (soit 6 bars) pour 0 m3/h, une Hm de 35m pour un débit de 3 m3, 10m pour 6 m3/h.

vous avez déjà compris comment lire une courbe, et au moins, vous ne faites par l'erreur que beaucoup font : à savoir, croire qu'une pompe indiquée 6m3/60 mètres va délivrer 6000 litres à 6 bars

Si je veux seulement relever l'eau de 3 m et injecter à l'horizontale dans un tuyau de 30m, par quelle formule empirique calculer la pression et débit au bout du tuyau ?

ça dépend de plusieurs points :
a) le diamètre de la canalisation utilisée principalement.
b) les accessoires et raccords....

Il y a des post sur ce sujets
ici (en bas) par exemple : ftopic68673.html

Question 2: si mon tuyau de 30 m est sous 4 bars de pression lorsqu'il est fermé à son extremité, que devient la pression lorsque 1, 2 ou 3 tuyères débitant chacune 1 m3/h sous 2 bars y sont connectées ?

c'est une courbe, vous l'avez compris, offrant un rapport entre le débit et la pression.
Si vous avez besoin de moins de pression, deux possibilités :

a) le théorique : vous demandez moins de pression, vous allez obtenir plus de débit
b) le cas réel : vous demandez moins de pression, mais vous avez cette pression, les tuyères encaissent 4 bars, l'eau est brumisée et dispersée au lieu de se diffuser en pluie fine.

Donc, il est judicieux de partir des besoins en eau (débit pression) et de prendre une pompe adaptée.

Sachant qu'en tout denier lieu, il existe des tuyères avec régulateur de pression intégré, ce qui permet de compenser cet excés de pression.

ici par exemple : http://www.arrosage.com/Products/Sprays/ispry1.htm

[eratosthene]

merci de votre réponse.
La relation débit avec le diamètre du tuyau est bien sûr évidente (le débit étant fonction de la section interne du tuyau et de la pression disponible). Il me semble avoir vu quelquepart que dp=k(dV)2 ou dp est la variation de pression, (dV)2 la variation de débit au carré, k une constante prenant en compte la perte de charge et les caractéristiques du tuyau...que l'on ne peut pas connaitre facilement. On en déduit seulement que si la pression chute de 2 fois, le débit chute de 4 fois pour le même réseau de caractéristique k.
En revenant à ma question 2: comment va évoluer la pression/débit sur mon tuyau (mettons de 32) si je double le nombre de tuyères (de 1m3/h, 2 bars) en passant de 2 à 4. En effet je suppose que les débits théoriques de chaque tuyere s'additionnent tant que la pression est maintenue constante à 2 bars avec un régulateur. Le débit total devrait donc passer de 2 à 4 m3/h sous 2 bars régulés en sortie d'électrovanne. Mais en pratique que se passe t-il en sortie de pompe et à l'entrée de chaque tuyere ? Il faut que la pompe puisse développer plus de 4 m3 sous une pression supérieure à 2 bars...oui mais de combien par rapport à la demande ? Je suis d'accord il faut une pompe adaptée... Mais comment le savoir? Dans mon exemple, me faut-il une pompe assurant au moins 4 m3 sous 2,5 bars ou faut-il surdimensionner encore ? Je précise que si sous-dimensionner est une cata évidente, sur-dimensionner peut l'être aussi (coût de la pompe, usure électrovanne etc...).

[Netarrosage.com]

L'usure des electrovannes ne dépend en rien du diamètre des canalisation, du débit y circulant ou de la pression... plutôt de la qualité de l'eau et des durées de fonctionnement.

Des tuyères à 1m3/h ??? cela est énorme plutôt des turbines non?

[arroser]

Le débit total devrait donc passer de 2 à 4 m3/h sous 2 bars régulés en sortie d'électrovanne. Mais en pratique que se passe t-il en sortie de pompe et à l'entrée de chaque tuyere ?

en pratique, si vous avez 2 bars régulés en sortie d'électrovanne, vous n'aurez pas 2 bars SOUS la tuyère, puisqu'il y a les pertes de charges de vos canalisations.
4m3 dans du 32, les pertes de charges peuvent être importantes....

Il faut que la pompe puisse développer plus de 4 m3 sous une pression supérieure à 2 bars...oui mais de combien par rapport à la demande ?

retournez aux précédents post, j'ai donné la réponse.

me faut-il une pompe assurant au moins 4 m3 sous 2,5 bars ou faut-il surdimensionner encore ?

idem

Je précise que si sous-dimensionner est une cata évidente, sur-dimensionner peut l'être aussi (coût de la pompe, usure électrovanne etc...).

sous dimensionner coûte plus cher que sur dimensionner, puisque vous allez devoir multiplier les réseaux (donc + de tuyaux / raccords / électrovannes ... etc ...)

sur dimensionner permet de faire des économies, mais il faut une étude technique complète pour trouver un "juste milieu" et aussi ce que vous êtes capable de poser.
Si demain de vous fournis une pompe permettant de faire tourner 15 tuyères sur une canalisation de 63mm, ça va pas être facile pour vous de poser....

Pour ce qui est du coût de la pompe, il est infime à partir d'un certain point : pour un forage, on monte en gamme par paliers de 100 €.
Mais la différence de performance entre une pompe à 700 et une pompe à 800 € est des fois très important.

Une fois de plus, le juste équilibre est nécessaire.
Le trouver est difficile sans une étude technique ET une habitude (expérience ?)
Après entre en considération des données techniques propres à toutes installations (automatisation de la pompe compliquée à partir d'une certain puissance, alimentation électrique à ne pas négliger, protections , ... etc ...)

Quand aux électrovannes, un modèle de base pro (Hunter, Nelson, Rain Bird, ....) passe facilement 4m3 et ferme jusqu'à 10 bars.
Après, on peut monter en gamme, il y a des électrovannes qui ferment à 14 bar, et passent des débits bien bien supérieurs.....(*)

Donc ne vous souciez pas de ça (rapport électrovanne/puissance de pompe), sauf si vous envisagez une installation "à l'économie".
Dans ce cas, des problèmes peuvent effectivement arriver (usure prématurée, pas de fermeture, ..... etc ....)


et enfin, comme le souligne mon collègue, une tuyère "standard" (dite 15 van) débite environs 800 litres en cercle complet avec 2,1 bars de pression à l'entrée.
On arrive à 1m3 sur des tuyères équipées de buses 17 van (plus rares) en cercle complet.

Attention au fait que le débit est proportionel à l'angle : en gros, si vous pouvez mettre 4 tuyères plein cercle, vous pouvez mettre 7 à 8 tuyères en demi cercle


______________________________________________

(*) ce cas de figure est l'exemple type de la difficulté de concevoir une installation performante, FIABLE, avec un juste équilibre (financier et technique).

- Dois je prendre de électrovannes de 40x49 plus couteuses, mais qui vont me réduire mes pertes de charge, et permettre l'achat d'une pompe plus petite ?
- Dois je prendre 3 électrovannes de 40x49 au lieu de 8 électrovannes 26x34 ? Je vais devoir acheter une pompe plus grosse, mais aussi bien moins de raccords et tuyaux, programmateur plus petit....
- Dois au contraire faire un maximum de réseaux en petits diamètres, avec une "petite" pompe, vu que le matériel en petits diamètres est abordable ?

... etc ... etc ....
chaque jardin est un cas particulier

[Netarrosage.com]

Autre petite précision, après avoir lu ce post excellent d'arroser (très clair et explicite, bravo, pas toujours facile à expliquer..) je me suis apperçu que je prenais bien souvent le cas de tuyères en demi cercle, par habitude... il est vrai qu'en plein cercle on arrive à ces débits...
Dans ce cas, l'utilisation des MP Rotators peut s'avérer une excellente solution, un MP 2000 plein cercle à 2 bars porte à 5.2m avec un débit de 283l/h une tuyère avec buse 17 plein cercle portera à 5.2m et débitera 1020l/h... ce qui veur dire que l'on pourra installer 3 fois une d'arroseurs sur le même réseau...
Economie de réseaux... donc programmateur plus petit, moins d'électrovannes, tuyau, raccords.....
A calculer....

[eratosthene]

L'exemple que je donnais de tuyères de 1 m3 était purement imaginaire, juste pour arrondir les chiffres pour des calculs théoriques de pompe. Désolé de vous avoir surpris. Pour résumer mes deux correspondants: l'un valorise les grosses tuyauteries et un petit nombre de réseaux bien pensés de façon pro, tandis que l'autre met en oeuvre les MP rotators pour compenser les pertes dues à des tuyaux moins importants, ce qui nécessite aussi plus de réseaux et un arrosage plus long (temps gratuit).
J'avais intuitivement choisi cette 2e solution plus simple de conception pour une installation "amateur" quoique pas du tout moins coûteuse loin s'en faut. Mon jardin n'est pas un parc de château, et je ne désire arroser qu'une partie de pelouse rustique de 400 m2 en épargnant les rosiers et les arbres distribués ici ou là. Le problème essentiel pour moi est d'éviter de creuser des tranchées au milieu de la pelouse à travers les racines abondantes d'arbres fruitiers (les pauvres n'ont que 50 cm de terre pour vivre sur un rocher calcaire), et de géner les arroseurs par l'angle mort des troncs trop proches.
Ma surface à arroser étant de 22 x 18 m pour ses plus grandes dimensions, je pensais installer 4 réseaux de 4-5 MP rotators de débit combinés. Puis-je combiner par exemple dans la même tranchée située en bordure et sur tout le pourtour, 2x2 réseaux comportant MP 2000 et 3000 180° face à face et dans les angles 90°, alimentés en tuyaux 25 par une pompe de puits? Je peux aussi ajouter un réseau de MP 360° dans une seule tranchée médiane dans un sens pour achever à peu près le recouvrement malgré les troncs d'arbres. Passer au diam 32 serait-il essentiel?
Dernière question importante: un MP 3000 180° par exemple réglé au max de portée arrose t-il uniformément de 0 à 9m (sous 3 bars) ou bien une bande de 4 (?) à 9 m ? Cela changerait tout me semble -il car cette précision n'apparait pas clairement dans la doc Nelson...

[Netarrosage.com]

La compensation dont vous parlez est uniquement valable pour le débit, les pertes de charge (pression) seront toujours là et suivant la longueur il vaudra mieux utiliser du 32 afin de limiter ces pertes de charge...
Le MP Rotator erst l'arroseur du marché apportant la meilleure uniformité à ce jour (max 93%), il faut cependant suivre les règles et prévoir un recouvrement de 100% entre arroseurs (comme tout type d'arroseur), si vous utilisez un mp3000 en portée maxi, il en faudra un tous les 9m, chaque arroseur recouvrant le pied de l'autre.
Par contre, la plage d'arrosage d'un MP commence à 20/30cm du pied de l'arroseur jusqu'à sa portée maxi et sous forme de pluie (plusieurs angles d'arrosage)

[arroser]

il vaudra mieux utiliser du 32

du 32 !!! du 32 !!! du 32 !!!!! toujours du 32mm !!!!