pompe

De Aquaponie
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Aussi peu que possible!

Comme bien résumé par le Dr. Rakocy et conformément au principe de conduite KISS privilégier la simplicité donc n'installer qu'aussi peu de pompes que possible (cela vaut pour tous les types d'équipements).

Idéalement employer une seule pompe à eau pompant du point le plus bas du système (souvent un BT) vers le point le plus élevé, tous deux devant être aussi proches que possible. L'eau circule par gravité.

... et conserver une pompe de rechange (en cas de panne...).

Perte de charge

Article Wikipedia FR.

La variation du débit d'une pompe causée par l'ajout d'un équipement (par exemple un filtre ou un tuyau) dépend de nombreux paramètres. Pour simplifier on raisonne selon une hauteur manométrique totale qui cumule la hauteur physique (différence d'altitude entre le point du pompage du fluide et celui où il sort), la perte de charge globale et la pression en sortie.

Toutes choses égales par ailleurs la pression en sortie est d'autant plus faible que l'on pompe haut et que l'on met d'obstacles à l'écoulement (frottements). Au pire elle est nulle, rien ne s'écoule.

Une méthode de simplification usuelle consiste à associer à tout équipement son équivalent en hauteur manométrique virtuelle. On calculera par exemple qu'ajouter un filtre mécanique de tel type avec tel contenu et tels tuyaux de raccordement, par les frottements qu'il cause, impose à la pompe un effort supplémentaire équivalent à celui d'un effluent placé 1 mètre plus haut.

La perte de charge causée par un tuyau coudé augmente en raison de son angle.

En résumé la hauteur manométrique totale doit être aussi faible que possible (réduction des frottements), donc éviter tout inutile:

  • détour,
  • obstacle (barrage, étranglement...),
  • dénivelé,
  • angle de tuyau ou de raccord.

L'impact d'une cause de perte de charge augmente en raison du débit, mais trop le réduire conduit à d'autres problèmes (dépôts et sédimentation, cf. REG16, zones anoxiques...).

Après avoir évalué cette hauteur manométrique virtuelle sélectionner une pompe débitant au moins 130% mais pas plus de 200% de ce qui est attendu. Exemple: un système contient en tout 5000 litres. On a décidé que l'eau doit passer 3 fois par heure. La pompe doit relever l'eau de 2 mètres et les tuyaux, par leur caractéristiques telles que section longueur et coudes, représentent environ 1,5 mètre de hauteur manométrique virtuelle. On cherchera une pompe débitant au moins 15000 litres par heure à une hauteur manométrique totale de 3,5 mètres.

(?)Il est parfois utile d'obtenir la même perte de charge avant et après une pompe afin que les débits dans chaque ligne soient proches.(?)

Pompe à eau

Deux grandes familles de pompes pertinentes ici coexistent:

brassage
déplacent l'eau plutôt horizontalement et ne peuvent, pour diverses raisons techniques, la lever (au-dessus de sa surface) efficacement. Les aquariophiles en emploient afin de créer un courant pour une espèce marine ou, dans un bac encombré ou de forme irrégulière donc difficile à filtrer, de brasser une zone pour éviter toute zone morte, dite « anoxique »). C'est rarement utile en aquaponie (pas d'animaux marins,).
relevage
lèvent ou brassent l'eau, donc la déplacent dans toute direction. C'est nécessaire dans quasi tout système aquaponique.

Mode de sélection

Il est recommandé de pomper au moins le volume total de l'eau du bac d'élevage chaque heure (idéalement respecter la règle REG11).

Un système aquaponique simple se contente d'une pompe à eau simple (sans biofiltre, lire à ce propos la comparaison avec un aquarium).

Attention! La pompe est un élément clé. Sans elle les poissons, dans un contexte dangereux, sont exposés. Or:

  • beaucoup de pompes, surtout bas de gamme, tombent brutalement en panne,
  • comme toujours en matière de système mécanique seul un expert peut évaluer l'état d'un engin d'occasion,
  • disposer d'une pompe de rechange sur le site, sinon une panne théoriquement bénigne peut devenir catastrophique s'il faut attendre livraison d'une pièce.

Préférer une pompe:

  • destinée au vivant (aquarium, bassin à poisson, eau potable...) car les autres types (industrielle, d'évacuation...) recèlent parfois de l'huile (lubrifiant) synthétique toxique, qu'elles lâchent tôt ou tard dans l'eau,
  • auto amorçante

Les caractéristiques de la pompe doivent correspondre à celles du système:

  • architecture, en particulier: s'agit-il de pomper de l'eau sale ou propre?
  • dimensions, en particulier le débit et la hauteur manométrique totale. Lire à ce propos l'abaque révélant le débit en fonction de la hauteur manométrique totale,
  • mode de fonctionnement. Certains modèles de pompes ne résistent pas longtemps à un fonctionnement discontinu (par exemple au sein d'un système d'ebb and flow assuré par un fonctionnement intermittent de la pompe)
  • charge et densité. D'autant plus sur-dimensionner la pompe que la densité de population sera élevée
  • mode d'exploitation. Si le système sera peu surveillé ou qu'une intervention (cas typique d'un système surveillé automatiquement mais dont les opérateurs sont loin).

Préférer une pompe surdimensionnée et très fiable, même si elle est plus chère et consomme davantage. Elle présente de surcroît l'avantage de s'encrasser moins rapidement et de permettre d'élever et adapter le point de restitution de l'eau pour qu'elle tombe de plus haut selon une hémisphère afin de la charger en oxygène ('au prix d'une réduction du débit), ce qui peut être utile durant l'été.

Idéalement:

  • le débit de la pompe doit pouvoir être facilement réglé, mais c'est parfois un facteur de fragilité
  • s'il faut pouvoir changer de mode de circulation de l'eau une pompe tolérant un fonctionnement par intermittences faciliter l'opération

Si le bruit est une potentielle nuisance l'écouter fonctionner au préalable.

Si une cascade ou un cours d'eau existe à proximité une noria ou un bélier hydraulique sera peut-être utilisable (il est souvent bruyant).

À un système contenant moins de 700 litres conviendra par exemple une pompe Eheim Universal, Compact ou Compact+. Un plus gros système emploiera une pompe destinée à un bassin.

Rendement énergétique

Le rendement énergétique n'est pas à négliger: à long terme mieux vaut payer un peu plus cher une pompe consommant moins d'énergie (puissance hydraulique). C'est encore plus vrai si elle est immergée et qu'il est nécessaire de refroidir l'eau. Vérifier les spécifications annoncées par fabricants et revendeurs dans votre contexte (hauteur manométrique...), et calculer.

Pour réduire la consommation d'électricité (en renonçant à tout ou partie d'autres avantages) préférer une pompe:

  • (?)de surface(?). Attention: elle aère moins donc cela réduit la densité de population tolérable.
  • incapable de traiter de gros résidus en suspension, car le mode de conception alors possible améliore son rendement énergétique. Idéalement un modèle pour eau claire, mais c'est risqué car elle souffrira si l'eau vient à contenir des déchets solides. Il faut la protéger de sorte qu'elle n'absorbe pas ce qu'elle ne saurait traiter (crépine, dégrillage...), ce qui augmente la fréquence de sa maintenance car ces filtres se bouchent d'autant plus vite qu'ils sont fins.

Pompe à air

C'est en fait un compresseur d'air.

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