Calculer et prévoir les pertes de charge d’une piscine

C’est la pompe qui est responsable de l’aspiration et du refoulement de l’eau. Elle doit donc être choisie au regard des spécificités du bassin : volume d’eau total à filtrer, potentiel de pollution du bassin, encrassement du filtre et pertes de charge liées à la topologie du réseau hydraulique.

Si une pompe de filtration se choisit d’abord au regard de sa puissance et de son débit moyen en m3/h, il est primordial de tenir compte des pertes de charge. Le débit seul n’est pas une indication suffisante. Les différences de pression dans le réseau hydraulique peuvent freiner le travail de pompage.

Qu’entend-on par perte de charge quand on parle de piscine ?

Les pertes de charges d’un système de filtration sont dues à la longueur et aux diamètres des canalisations, à la présence ou non d’une vanne multivoies, du nombre de coudes, de sections et à la différence de hauteur entre la pompe et le point le plus bas du bassin. En fonction de ces éléments, la vitesse et le volume d’eau en circulation varient à différents endroits des canalisations.

Au moment d’acheter sa pompe, il faut donc évaluer la puissance et le débit réel au regard de la pression de l’eau dans la tuyauterie. La pression généralement constatée d’un circuit hydraulique de piscine, sans encrassement du filtre, est comprise entre 1 bar et 800 millibars (mB).

Normalement, les fabricants de pompes doivent fournir une indication sur les conditions dans lesquelles le débit annoncé est réel. Selon le référentiel de chaque fabricant, cet indicateur peut être indiqué :
– en Mètres de Colonne d’Eau ou MCE.
– en Hauteur Manométrique Totale ou HMT, avec une mesure en mètres.
– en Kilogrammes.
– en Bars.

Ces indicateurs ont des correspondances les uns entre les autres. Ils renvoient grosso modo à la table suivante :
1 MCE = 1m = 100 grammes = 0,1 Bar (ou 100 mB)
10 MCE = 10m = 1 Kilo = 1 Bar

En théorie, la puissance de la pompe permet de connaître sa capacité : CV et débit en m3/h (ou en litres par heure ou par seconde selon les fabricants).
En pratique, l’indicateur de pression permet de savoir sous quelle condition le débit annoncé est atteint.

Prenons un exemple.
La pression de ma piscine est de 800mB en condition normale (=hors surpression due à l’encrassement du filtre) et je dois installer une pompe ayant un débit de 15 m3/h.
J’hésite entre 2 modèles de pompes (A et B) dont le débit annoncé est de 15 m3/h.
La pompe A indique 15m3/h à 800mB. La pompe B indique 15m3/h à 500mB.
En consultant la courbe pression / débit des 2 modèles pré-sélectionnés, je constate que la pompe A sera capable de fournir du 15 m3/h à 800 mB alors que la pompe B ne pourra fournir que 12 m3/h à 800mB. La pompe B ne sera pas capable de fournir le débit dont j’ai besoin.

Pour bien choisir sa pompe, il est impératif de connaître et de prendre en compte les pertes de charge de sa piscine. Sans cette donnée, il sera difficile de choisir. Si elle ne vous est pas fournie lors de la construction ou de l’installation de votre piscine, il va donc falloir en faire une estimation au plus juste.

Comment calculer ou estimer les pertes de charges ?

Il s’agit le plus souvent d’une estimation et non d’un calcul exact car chaque piscine est unique. Entre la topographie du terrain, l’emplacement de la piscine, du local technique, la topologie du circuit hydraulique ou le type de filtration, les pertes de charge ne sont pas les mêmes d’un bassin à l’autre.

Pour estimer les pertes de charge, il faut additionner tous les freins à la bonne circulation de l’eau et les exprimer en mètres de colonne d’eau. A l’aide de la table de correspondance présentée plus haut, on peut ensuite les transposer dans les autres unités.

Pour les piscines standards (coques, hors-sol auto-portées, piscines en kit), les pertes de charges sont en général indiquées par les fabricants

Comme ces piscines sont fabriquées en série, parfois à grande échelle, les fabricants calculent avec précision les pertes de charges. Elles servent de référence pour les ingénieurs internes et pour que leurs clients puissent choisir les équipements et aménager leur bassin sans avoir à calculer ses valeurs. En général, les pertes de charges des piscines standards se situent entre 2 et 10 MCE, lorsque le filtre n’est pas encrassé.

Les groupes de filtration monobloc ont des pertes de charge minimes

Que votre piscine soit maçonnée ou non, si vous faites le choix d’un groupe de filtration monobloc, vous n’avez pas à vous préoccuper des pertes de charge. Les piscines équipées d’un groupe de filtration monobloc (appelée aussi filtration de parois) ont un système de canalisation réduit au maximum, le plus souvent standardisé à l’usinage. Les pertes de charges sont équivalentes d’une piscine à l’autre. Et en l’occurrence, elles sont minimes car l’ensemble du bloc de filtration est contenu dans un caisson. Les fabricants indiquent les pertes de charge sur la notice. Elles sont en moyenne de 2 MCE en condition normale, et grimpent de quelques MCE quand le filtre se colmate.

Les piscines traditionnelles ou à débordement : une estimation plus complexe

Comme les piscines traditionnelles ou à débordement sont le produit de forme et d’assemblage disparates, le calcul des pertes de charges y est plus complexe. Les fabricants des différents matériels n’indiquent pas toujours les pertes de charge. Il devient donc compliqué sinon impossible de les estimer au plus juste. Dans ce cas, les professionnels font souvent une estimation qui prend en compte le diamètre des canalisations, la complexité du réseau hydraulique, la distance entre le local technique et le bassin et le débit de la pompe.

Les abaques de calcul de DARIES permettent d’estimer la perte de charges par mètre linéaire. Cette table relie débit, vitesse de circulation, diamètre des canalisations et pertes de charges. Si vous connaissez au moins 2 valeurs (débit + diamètre canalisations ou débit + vitesse circulation ou vitesse circulation + diamètre canalisations), vous pouvez estimer les pertes de charge.

Concernant la vitesse de circulation dans les canalisations, pour les piscines familiales, il est admis les valeurs suivantes : 2.5 à 3 mètre par seconde à l’aspiration (avant la pompe), 3 à 3.5 mètres par seconde au refoulement (après la pompe). Pour les piscine collectives, les vitesses de circulation sont différentes et règlementées.

Dans l’exemple ci-dessus, on part du débit de recyclage en m3/h que l’on transforme en litre par seconde.
10m3/h = 10000 litres par 3600 secondes = 2,77 litres par seconde.
Sachant que la vitesse de circulation admise est 3 mètres / seconde au refoulement, on tire un trait entre 2.77 sur débit et 3 sur vitesse.
On obtient ainsi un dimensionnement du diamètre des canalisations et une estimation de la perte de charge au mètre linéaire.

En cas de question, il est judicieux de faire appel à un professionnel pour vous conseiller ou vous orienter.

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