Calcul du débit d’une pompe
Découvrez comment calculer le débit d’une pompe.
Afin de calculer le débit nécessaire en provenance de la pompe, commençons par analyser les particularités du dimensionnement de la pompe.
Le dimensionnement de la pompe fait référence au choix de la pompe adéquate, capable de fournir le débit et la pression requise à son niveau d’efficacité maximale.
Afin d’obtenir des données pertinentes en condition de fonctionnement, le fournisseur de pompe sélectionne normalement une pompe présentant la meilleure efficacité en fonction d’un ensemble donné de conditions de fonctionnement. Pour déterminer les conditions de fonctionnement, vous devez calculer les données requises. Voyons comment procéder.
Dans ce calcul, vous devez déterminer la quantité d’eau à prévoir par jour pendant les périodes de pointe. Ce chiffre peut être calculé en partant de la taille du champ, multipliée par la quantité d’eau - généralement en millimètres - devant être prévue. Le résultat représente la quantité totale d’eau qui doit être prévue par jour. En divisant ce chiffre avec la durée en heures de fonctionnement de la pompe (24 heures), vous obtenez le débit de la pompe en m3/h.
Ce chiffre représente la taille minimale de la pompe.
Pour gérer les temps d’arrêt et/ou la maintenance, la pompe fonctionne normalement entre 12 et 18 heures par jour seulement. Il faut donc sélectionner une pompe proportionnellement plus grande.
À titre d’exemple, imaginons que vous souhaitiez faire pousser du maïs dans un champ de 20 hectares avec de l’eau provenant d’un puits voisin. L’évapotranspiration potentielle (ET) dans la zone pour le maïs est de 11,4 mm par jour. Le rendement de la culture en Kc est de 1.
Le calcul pour la perte d’eau et l’eau utilisée par culture est ET × Kc. Soit dans ce cas : 11,4 x 1 ou 11,4 mm par jour.
Prenons une efficacité d’irrigation (EI) de 90 %. L’eau requise par jour est donc légèrement supérieure, soit 11,4 × 100/90 ou 12,7 mm/jour. 1 ha = 10 000 m2. Il faut donc appliquer 10 000 m2 x 0,0127 m ou 127 m3/jour par hectare. Le champ de 20 hectares a donc besoin de 20 x 127 m3 ou 2 540 m3/jour. Il s’agit du même résultat que 106 mètres cubes par heure.
Si vous sélectionnez une pompe dont l’efficacité maximale est de 106 m3 par heure, elle devra tourner 24 heures/24. Afin de gérer les temps d’arrêt du système et de prévoir des périodes d’économie d’énergie, il faudra donc toujours opter pour une pompe d’une taille supérieure. Notez qu’un fonctionnement entre 12 et 18 heures par jour constitue le schéma classique.
Si vous sélectionnez un fonctionnement de 12 heures par jour, la pompe doit être en mesure de pomper le double de la quantité, soit 212 m3/h.
La pompe immergée Grundfos type SP215 est en mesure de traiter 212 m3/h, un chiffre proche de l’efficacité requise. Cette pompe est donc sélectionnée dans le scénario actuel.
Ce schéma montre l’efficacité et les courbes de hauteur d’aspiration nette positive (ou NPSH) pour la pompe immergée Grundfos type SP215. La dénomination du type de pompe indique généralement le débit à son efficacité maximale, soit ici 215 m3/h.