Les pertes de charges du système de filtration de piscine

Les freins et les obstacles du circuit hydraulique créent des pertes de charge. Ils provoquent une perte de pression exprimée en bar ou en MCE (mètre de colonne d’eau).

Selon les caractéristiques de votre système de canalisations, les pertes de charge sont plus ou moins importantes. 

QUELS SONT LES PERTES DE CHARGE ?

Les pertes de charge sont dues : 

• À la configuration du circuit hydraulique (nombre de skimmers, de buses de refoulement) et à sa topologie 
• À la longueur, aux diamètres et à la matière des canalisations
• À la complexité du réseau : plus il y a de coudes, de tés, de dérivation, de raccords, de vannes… plus il y a de pertes de vitesse de l’eau dans les canalisations
• Au type de filtration et à son encrassement 
• À l’éloignement du local technique par rapport à la piscine
• Aux équipements dans le local technique (filtre, pompe, appareil de traitement, contrôle pH, chauffage…)
• À la différence de hauteur entre la pompe et le point le plus bas de votre piscine 
• À la topographie de votre terrain
• Au type de votre piscine (à débordement ou avec skimmers)

Les pertes de charge sont donc différentes d’un bassin à l’autre et complexes à estimer !

POURQUOI ESTIMER LA PERTE DE CHARGE

La pompe de piscine est responsable de la bonne circulation de l’eau. Vous choisirez votre pompe de filtration en fonction :

• De sa puissance 
• De son débit moyen exprimé en m³/h
• Du volume d’eau de votre piscine 
• De l’éloignement du local technique 

Le débit seul n’est pas un indicateur suffisant, les pertes de charge doivent être prises en compte. 

On estime que la totalité de l’eau d’un bassin doit être filtrée en 4 heures voir 3h30. Les aménagements, les équipements de la piscine, vont modifier le débit et la vitesse de l’eau dans le circuit hydraulique.

Une pompe qui a un débit donné de 15 m³/h, peut, en fonction des contraintes énumérées ci-dessus, n’avoir un débit final que de 10 à 12 m³/h. C’est la perte de charge !

Il faut déterminer un débit minimal, par rapport au volume d’eau du bassin. Vous devrez prendre en compte les contraintes du réseau hydraulique qui génèrent des pertes de charge. Pour compenser ces pertes, il faut donc que la pompe de filtration soit plus puissante. 

 COMMENT ESTIMER LA PERTE DE CHARGE ?

 L’estimation 1

Faire le calcul exact de la perte en charge est très compliqué. Souvent la perte de charge est une estimation liée à l’expérience d’un professionnel, ou à "l’à-peu-près" ! Avoir une idée globale est souvent suffisant pour répondre au mieux, aux besoins du système de filtration.

Les pertes de charges sont exprimées dans différentes mesures qui peuvent se convertir (la fiabilité de la conversion n’est pas fiable à 100% !)

1 M C E (Mètres Colonne d’Eau) = 1 mètre = 100 grammes = 0,1 Bar ou 100 mB

10 M C E = 10 mètres = 1 Kilo = 1 Bar

Si vous avez :

• Une piscine classique, dont le local technique est proche (moins de 10 mètres), les pertes de charges sont estimées entre 2 et 10 (MCE) sans tenir compte de l’encrassement du filtre.
• Un groupe de filtration monobloc : les pertes de charge sont minimales, les canalisations sont réduites, le matériel fourni tient compte des contraintes. Les pertes de charges sont évaluées, en moyenne, à 2 MCE (filtre propre).
• Une piscine de forme complexe ou à débordement : c’est plus compliqué. Il faut estimer et additionner tous les freins à la bonne circulation de l’eau et déterminer avec plus ou moins de fiabilité les pertes de charge de l’ensemble de l’installation.

Malheureusement, les fabricants de matériel n’indiquent pas toujours dans les notices les pertes de charge induites par le matériel.

L’estimation 2

Elle se fait à l’aide de l’abaque de Daries. Ce tableau vous permet d’estimer la perte de charge par mètre linéaire.

Ce graphique compte 4 données liées au fonctionnement de la piscine :

• Le débit de la pompe : vous trouverez cette information en consultant la courbe de performance de votre pompe. La donnée est en litre/heure, il faut donc la transformer en litre par seconde ! 
• Le diamètre des canalisations. Votre installation hydraulique est déjà en place, vous connaissez donc le diamètre des canalisations ou vous cherchez à déterminer le diamètre de vos tuyaux
• La perte de charge : c’est justement elle qui est inconnue !
• La vitesse en mètre par seconde

Pour les piscines privées, la vitesse admise se situe entre :

• 2,5 à 3 mètres par seconde à l’aspiration de la pompe 
• 3 à 3,5 mètres par seconde au refoulement de la pompe 

Si vous connaissez au moins 2 données du tableau, vous pourrez avoir une estimation de la perte de charges.

Exemple :

• La pompe a un débit de 10 m³/h qu’il faut transposer en seconde.

10 m³/h est égale à 10 000 litres donc 10 000 : 3 600 secondes= 2,77 litres/seconde

2,77 l/s est la première donnée connue

On place le point 2,77 sur la colonne "débit en litre/seconde"

• Il est admis que la vitesse de circulation de l’eau dans une piscine familiale est de : 3 mètres par seconde

C’est la deuxième donnée connue

On situe le point 3 sur la colonne "vitesse en mètre seconde"

Une fois repéré sur le diagramme, il suffit de tirer un trait entre ces 2 valeurs.

À l’intersection de la ligne tracée et des colonnes, vous obtenez une estimation des pertes de charge au mètre linéaire et un dimensionnement du diamètre des canalisations.

Cette fois encore, cet abaque vous permet d’obtenir une estimation, mais elle est suffisante pour une piscine familiale. 

 COMMENT LIMITER LES PERTES DE CHARGE ?

Si votre local est éloigné de votre piscine, vous pouvez estimer la perte de charge liée à la longueur des canalisations.

Si vous avez des tuyaux en Ø 50 : La perte est estimée à 0,4 bar par longueur de 10 m 

Si vous avez des tuyaux en Ø 63 : La perte est estimée à 0,1 bar par longueur de 10 m 

D’une manière générale la perte de charge s’accroit lorsque:

• La longueur de la canalisation augmente
• Le diamètre du tuyau diminue
• Le débit est élevé et donc les frottements augmentent 

Pour diminuer les pertes de charges, mieux vaut :

• Une installation simple 
• Choisir des tuyaux d’un diamètre adapté à votre piscine
• Utiliser des canalisations en PVC (rigide ou souple). Les parois internes des tuyaux PVC sont les plus lisses, après le laiton et le cuivre, et limitent les frottements donc la perte de charge. 
• Retirer toutes les aspérités au niveau des raccords entre 2 canalisations.
• Limiter les dérivations (coudes, té, vannes…) aussi bien autour de la piscine que dans le local technique.

Conseils de pro :

Préférez des coudes à 45° ou les courbes plutôt que des raccords à 90°.

Faites un plan pour positionner au mieux les appareils avec le moins de dérivation possible.

• Diminuer la longueur des canalisations, prévoir le local technique au plus près de la piscine. La distance ne doit pas dépasser les 10 mètres.
• Choisir un filtre en adéquation avec le débit de votre pompe de filtration. S’il est sous-dimensionné, cela va augmenter les pertes de charge