Question diamètre à l'aspiration d'une pompe à eau

[Philogen]

Bonjour,

Voila le sujet: Après la déconvenue d'une pompe faiblarde, l'objectif est d'obtenir une pression conséquente pour une pompe à eau de camping

pour ce faire, j'ai choisi ce modèle, photo après démontage de la tête


Donnée constructeur: 3 bars et 12 litres minute, après mesure, elle monte effectivement à 3 bars (arrêt moteur) et déclenche à 2,5 bars environ


A l'observation, l'orifice d'aspiration d'eau est nettement plus petit que l'orifice de refoulement

Aspiration




Refoulement




Plus précisément le diamètre de sortie d'eau est constant, 14 mm environ




Pour l'entrée, deux réductions successives, d'abord à 12 mm sur 1,5 cm de long puis à 9 mm sur 2 mm de long


C'est ce point qui m'intérroge ; La surface d'entrée d'eau est donc quasi deux fois plus petite que la surface de refoulement, pourquoi donc avoir bridé l'entrée d'eau?

D'avance merci pour vos réponses
-----

[SULREN]

Bonjour,
Le concepteur de la pompe à prévu cette restriction sur l'entrée.

Il serait intéressant de comprendre pourquoi.
Mais si la pompe correspond bien aux caractéristiques indiquées par le vendeur, il n'y a pas lieu de s'inquiéter. La réponse finira bien par arriver un jour.

[Philogen]

Bonjour,
Le concepteur de la pompe à prévu cette restriction sur l'entrée.

Il serait intéressant de comprendre pourquoi.
Mais si la pompe correspond bien aux caractéristiques indiquées par le vendeur, il n'y a pas lieu de s'inquiéter. La réponse finira bien par arriver un jour.

Bonjour, merci pour votre réponse ; la pompe correspond bien , les 3 bars y sont, même après deux filtres, l'un à O,2 microns pour les impuretés et l'autre un peu moins fin (ultracarb de Doulton, c'est poussé au niveau filtration) le débit chute mais la pression est constante ; sans filtre et sans l'avoir mesuré, le débit semble bon.

Ce n'est pas un modèle à palettes, plus précisément est ce que le fait d'accélerer ainsi le flux d'arrivée améliorerait le rendement sur ce type de pompe?

[SULREN]

Bonjour,
Je n'utilise que des pompes centrifuges mono ou multi roues et des pompes à engrenages.
Je n'ai donc pas la pratique de ces pompes à membranes et mon idée ci-dessous est à prendre sous toutes réserves.

Je ne pense pas que cette restriction posée sur l'admission soit destinée à améliorer le rendement mais plutôt à créer une perte de charge (donc effet quadratique, à tendance régulatrice) afin de limiter le débit en cas de fonctionnement avec hauteur d'aspiration quasi nulle et pas de contre pression au refoulement.
Sur les pompes centrifuges on peut tuer le moteur dans ces conditions.
Sur des pompes à engrenages cela n'a pas d'incidence.
Sur votre type de pompe, à membrane, cette situation est peut-être à éviter??

[A voir en vidéo sur Futura]

[albi69]

Bonjour
@ SULREN Une pompe hydraulique à engrenages est détruite par cavitation rapidement si on diaphragme l'aspiration.

Un diaphragme de 9 mm laisse passer un débit de 12 L/min avec une perte de charge de 0,1 Bar.

Une pompe à membrane procure un débit plus ou moins pulsé. Le diaphragme sur l'aspiration doit servir à amortir le flux d'arrivée de l'eau un peu à la manière d'un filtre de circuit électronique.

[Philogen]

Bonjour,
Je n'utilise que des pompes centrifuges mono ou multi roues et des pompes à engrenages.
Je n'ai donc pas la pratique de ces pompes à membranes et mon idée ci-dessous est à prendre sous toutes réserves.

Je ne pense pas que cette restriction posée sur l'admission soit destinée à améliorer le rendement mais plutôt à créer une perte de charge (donc effet quadratique, à tendance régulatrice) afin de limiter le débit en cas de fonctionnement avec hauteur d'aspiration quasi nulle et pas de contre pression au refoulement.
Sur les pompes centrifuges on peut tuer le moteur dans ces conditions.
Sur des pompes à engrenages cela n'a pas d'incidence.
Sur votre type de pompe, à membrane, cette situation est peut-être à éviter??

Bonjour, je pense que vous avez raison, vérification faite sur le même type de pompe à membrane mais à 3 chambres et moins puissante, l'arrivée et la sortie d'eau ont quasi le même diamètre, il s'agirait donc bien comme vous dites de créer une perte de charge et de limiter le débit

En fait, l' idée première était de débrider à l'aspiration et d'agrandir l'arrivée d'eau à 12 mm en enlevant la partie qui réduit l'entrée à 9mm(14 à la sortie) et limiter ainsi à cette réduction du débit

Au sujet des raisons de cette restriction que vous citez:
Le tuyeau d'arrivée d'eau est légèrement surdimentionné, le filtre avant la pompe va être enlevé, la contrepression du tuyau de refoulement est de section normale, l'aspiration est à 60 cm environ sous la pompe, du coup, je me demande si l'idée première est encore viable

[SULREN]

Bonjour,
@ albi69 :

@ SULREN Une pompe hydraulique à engrenages est détruite par cavitation rapidement si on diaphragme l'aspiration.

Je n’ai pas dit qu’il fallait diaphragmer l’entrée d’une pompe à engrenages. Je connais les effets de la cavitation sur les pompes, les augets Pelton, les hélices de bateaux…..
Pour éviter la cavitation qui peut être dévastatrice, sur les pompes centrifuges on doit s’assurer que le NPSH disponible du circuit soit supérieur au NPSH requis de la pompe.

J’ai juste dit que les pompes à engrenages (qui sont volumétriques) ne souffrent pas de n’avoir aucune contrepression au refoulement. Les pompes hydrauliques de mes tracteurs fonctionnent le plus souvent dans ces conditions.
J’ai dit aussi que les pompes centrifuges pouvaient tuer leur moteur si elles débitaient sans contre pression. Le rendement de la pompe s’effondre, le débit est maximal et la puissance fournie par le moteur augmente jusqu’à risquer de provoquer un échauffement, qui peut être très dangereux dans le cas d’une pompe immergée (dilatation, déformations du corps, frictions).
La pompe à membrane, étant volumétrique, ne devrait en principe pas craindre cette situation.

L’effet de filtrage est peut-être celui recherché, mais pour être du type résistance-capacité comme en électronique (dit aussi du premier ordre, dans son équation différentielle) il faut une résistance (une restriction) et une capacité (une poche d’air).

@ Philogen :
Je n’ai pas fait le calcul, mais si comme l’a dit albi69 la restriction ne provoque que 0,1 bar de delta P à 12 l/mn vous gagnerez 1 m de hauteur de refoulement (la HMT augmentera de 1m).
Vous pouvez faire un essai de courte durée en augmentant la section de passage, pour voir le résultat. Mais en principe mieux vaut laisser la pompe dans l’état prévu son concepteur.

Si vous manquez de débit, il faut peut-être revoir la nature des filtres, et déjà commencer par mesurer la perte de charge à leurs bornes. Ils vous «bouffent» peut-être une grosse partie de la HMT.

[albi69]

Bonjour
Si la pompe à membrane est volumétrique, le débit dépend en grande partie de sa vitesse de rotation. La diminution de la pression de refoulement devrait agir seulement sur les variations de volume de la pompe due aux déformations mécaniques.

En augmentant le diamètre de l'orifice d'aspiration, le débit ne devrait pas augmenter de façon significative. Mais je ne connais pas du tout cette pompe.

[SULREN]

Bonjour,

Si la pompe à membrane est volumétrique, le débit dépend en grande partie de sa vitesse de rotation. La diminution de la pression de refoulement devrait agir seulement sur les variations de volume de la pompe due aux déformations mécaniques.

Tout à fait! Déformations mécaniques, augmentation des fuites internes (dans les jeux, aux clapets) si on bouche l'entrée et surtout ralentissement du moteur sous l'augmentation du couple résistant.
J'ai dit dès le début que je connaissais pas cette pompe mais qu'il semblait qu'elle était à membrane, donc en principe volumétrique (moins "rigidement" qu'une pompe à pistons, à palette ou à engrenages).

[Philogen]

Votre échange est très intéressant, on entre dans le vif su sujet, merci à vous

Bonjour
@ SULREN Une pompe hydraulique à engrenages est détruite par cavitation rapidement si on diaphragme l'aspiration.

Un diaphragme de 9 mm laisse passer un débit de 12 L/min avec une perte de charge de 0,1 Bar.

Une pompe à membrane procure un débit plus ou moins pulsé. Le diaphragme sur l'aspiration doit servir à amortir le flux d'arrivée de l'eau un peu à la manière d'un filtre de circuit électronique.

Bonjour SULREN, toutes mes excuses, j'ai lu et sitôt répondu au post d'albi sans voir le votre, à la lumière de vos infos, même si la perte n'est pas significative, on perd tout de même en HMT, d'où un gain à réduire le diaphragme, à 12 mm la perte doit être quasi nul et la pompe devrait fonctionner plus aisément

[Philogen]

Bonjour,



@ Philogen :
Je n’ai pas fait le calcul, mais si comme l’a dit albi69 la restriction ne provoque que 0,1 bar de delta P à 12 l/mn vous gagnerez 1 m de hauteur de refoulement (la HMT augmentera de 1m).
Vous pouvez faire un essai de courte durée en augmentant la section de passage, pour voir le résultat. Mais en principe mieux vaut laisser la pompe dans l’état prévu son concepteur.

Si vous manquez de débit, il faut peut-être revoir la nature des filtres, et déjà commencer par mesurer la perte de charge à leurs bornes. Ils vous «bouffent» peut-être une grosse partie de la HMT.

En fait il y a deux postes à eau principaux, un pour la filtration d'eau potable, assez pointu ; avant c'était quasi du goutte à goutte, avec cette pompe, même si c'est encore un peu long le débit est nettement amélioré, si j'ai bien compris le gain espéré en augmentant le diaphragme devrait aller dans ce sens

Et aussi un poste sanitaire, pour douche etc, on sent aussi la différence, la douche surtout bien froide est plus tonifiante, mais quand les deux points d'eau fonctionnent en même temps, c'est en moins pire le goutte à goutte, en augmentant la HMT le gain de pression pourrait'il améliorer les choses?

Toujours est'il, à la lumière de vos retours, je ferais bien l' essai

[SULREN]

Bonsoir,
Ceux qui vous lisent, je pense à albi69 et moi, risquons de faire des erreurs de raisonnement, faute d’informations précises sur votre pompe et sur le schéma de votre installation. Il n’est pas dit s’il y a ou pas un ballon tampon.

Vous avez dit en ouverture :

Donnée constructeur: 3 bars et 12 litres minute, après mesure, elle monte effectivement à 3 bars (arrêt moteur) et déclenche à 2,5 bars environ

En lisant cela on peut penser que la pompe débite 12 litres/minute à une pression de refoulement de 3 bars, comme on le dit pour définir le point de fonctionnement optimal d’une pompe centrifuge.
Si votre pompe est véritablement volumétrique elle débite 12 litres/minutes, c’est tout. Elle ne le fait pas à 3 bars. La pression de refoulement dépend de la résistance qu’on oppose au passage de ce débit de 12 litres/minutes.
Si on bouche la sortie la pression pourrait monter très haut, mais il y a un pressostat qui coupe. Il redémarre si la pression chute au-dessous de 2,5 bars.
Si on laisse couler à fond à 12 litres/mn pendant une douche par exemple, la pression peut chuter bien au-dessous de 3 bars. A ce moment là, dans le filtre d’eau potable il ne devrait pratiquement rien passer.
Si on ne fait fonctionner que le poste eau potable seul, il voit arriver de l’eau entre 2,5 et 3 bars, (plage de fonctionnement du pressostat) et il débite son maximum. S’il coulait moins avec la pompe précédente, alors que la douche n’était pas utilisée, c’est que cette pompe ne montait pas à 3 bars, peut-être à cause d’un pressostat réglé plus bas.

Le 0,1 bar calculé par albi69 si on retire la restriction, sera gagné sur la pression de sortie et pourra se voir un peu sur le débit de la douche. Mais il ne devrait avoir aucune influence sur le débit du filtre eau potable, parce qu’on resterait calé à l'entrée de celui-ci entre 2,5 et 3 bars, qu'il y ait cette restriction ou pas.

[Philogen]

Bonsoir,
Ceux qui vous lisent, je pense à albi69 et moi, risquons de faire des erreurs de raisonnement, faute d’informations précises sur votre pompe et sur le schéma de votre installation. Il n’est pas dit s’il y a ou pas un ballon tampon.

Vous avez dit en ouverture :

En lisant cela on peut penser que la pompe débite 12 litres/minute à une pression de refoulement de 3 bars, comme on le dit pour définir le point de fonctionnement optimal d’une pompe centrifuge.
Si votre pompe est véritablement volumétrique elle débite 12 litres/minutes, c’est tout. Elle ne le fait pas à 3 bars. La pression de refoulement dépend de la résistance qu’on oppose au passage de ce débit de 12 litres/minutes.
Si on bouche la sortie la pression pourrait monter très haut, mais il y a un pressostat qui coupe. Il redémarre si la pression chute au-dessous de 2,5 bars.
Si on laisse couler à fond à 12 litres/mn pendant une douche par exemple, la pression peut chuter bien au-dessous de 3 bars. A ce moment là, dans le filtre d’eau potable il ne devrait pratiquement rien passer.
Si on ne fait fonctionner que le poste eau potable seul, il voit arriver de l’eau entre 2,5 et 3 bars, (plage de fonctionnement du pressostat) et il débite son maximum. S’il coulait moins avec la pompe précédente, alors que la douche n’était pas utilisée, c’est que cette pompe ne montait pas à 3 bars, peut-être à cause d’un pressostat réglé plus bas.

Le 0,1 bar calculé par albi69 si on retire la restriction, sera gagné sur la pression de sortie et pourra se voir un peu sur le débit de la douche. Mais il ne devrait avoir aucune influence sur le débit du filtre eau potable, parce qu’on resterait calé à l'entrée de celui-ci entre 2,5 et 3 bars, qu'il y ait cette restriction ou pas.

Bonjour,

En fait l'installation est prévue sans vase d'expansion, Je vais tâcher de vous faire quelques photos pour préciser le type de pompe à membrane


Douche fermée, sans cette restriction le gain de pression devrait augmenter aussi le débit d'eau potable, me trompais je

[Philogen]

Bonjour, enfin un peu de temps libre pour les photos


C'est le modèle à 3 chambres, trois ou quatre chambres, le principe est le même
l'excentrique sur l'axe du moteur
Pièce jointe 375194


Le support étanche des chambres solidaire de l'excentrique
Pièce jointe 375195


En bas les 3 membranes côté moteur en caoutchouc souple et leur support rigide au dessus
Pièce jointe 375196



les 3 membranes et leur support remontées sur le support étanche
Pièce jointe 375197


à droite la membrane en caoutchouc souple côté tête de pompe, à gauche le support étanche sur lequel elle va s'assembler
Pièce jointe 375198


L'excentrique entraine un déplacement latéral de va et vient de chaque chambre assurant l'aspiration et le refoulement de l'eau par le mouvement des membranes


Pour clarifier j'ai fait une petite vidéo mais impossible de l'insérer, j'espère que ce sera tout de même que c'est clair

[Philogen]

Re, dans l'order des commentaires, voila les photos

IMG_1626.jpg

IMG_1627.jpg

IMG_1633.jpg

IMG_1636.jpg

IMG_1637.jpg

[Philogen]

Bonjour, pour préciser le type de pompe


C'est le modèle à 3 chambres, trois ou quatre chambres, le principe est le même
l'excentrique sur l'axe du moteur
IMG_1626.jpg


Le support étanche des chambres solidaire de l'excentrique
IMG_1627.jpg


En bas les 3 membranes côté moteur en caoutchouc souple et leur support rigide au dessus
IMG_1633.jpg



les 3 membranes et leur support remontées sur le support étanche
IMG_1636.jpg


à droite la membrane en caoutchouc souple côté tête de pompe, à gauche le support étanche sur lequel elle va s'assembler
IMG_1637.jpg


L'excentrique entraine un déplacement latéral de va et vient de chaque chambre assurant l'aspiration et le refoulement de l'eau par le mouvement des membranes

Au sujet de l'installation

1 -Côté aspiration d'eau:
-La pompe est située au dessus du réservoir, il n'y a pas de vase d'expansion
-La restriction d'arrivée d'eau de 9mm a été supprimée, le diamètre l'entrée d'eau est donc maintenant de 12 mm (14 mm en sortie)
-La section interne du tuyau d'aspiration d'eau est de 12mm, longueur 80 cm donc 50 cm en verticale pour atteindre le fond du réservoir
-2 restrictions: 1 coude en angle droit sur le réservoir de section interne 11mm, autre coude en entrée de pompe de 10 mm

2 -Côté refoulement:
-également 2 coudes en angle droit, 1 en sortie de pompe et l'autre avant le robinet d'eau, les deux de 10mm section interne
-un raccord en Y 10 mm intérieur
-et 3 m de longueur de tuyau environ jusqu'au point d'eau

Pour rappel, la pompe débite 12 l/minute à 3 bars de pression, dans ces conditions le tuyau d'aspiration de 12 mm intérieur est'il judicieux?
Pour le tuyau de refoulement et afin d'optimiser l'installation quelle serait la meilleure section, la diférence serait'elle perceptible entre 10 et 12 mm?