Rôle de la pompe :

Si on alimente une canalisation à partir d’un réservoir situé en hauteur, la pression de l’eau sera proportionnelle à cette hauteur d’eau. Pour une hauteur de 10 mètres, la pression initiale est de 1 bar.
Le rôle de la pompe est de créer cette pression qui va pousser l’eau dans les canalisations et dans le filtre.

Unités de pression :

On parle parfois de HMT (hauteur d’eau). La hauteur d’eau est de 10 mètres pour 1 bar. L’unité légale est le pascal (Pa), il y a environ 100 000 Pa pour 1 bar.
Toutes les pressions seront exprimées en bars, et il faut multiplier simplement par 10 pour obtenir la hauteur d’eau.

Pertes dans les canalisations :

Si une canalisation est étroite ou de forme complexe (coudes nombreux), l’eau a des difficultés à passer correctement : il y a des pertes de pression. Ces pertes sont appelées pertes de charge.

Tout élément du circuit est source de pertes : les tuyauteries, la pompe elle-même, et bien sûr le filtre. Pour une pression donnée par la pompe, si les pertes de charge sont importantes, le débit d’eau (en mètres cubes par heure) sera faible, et l’eau de la piscine sera renouvelée moins souvent.

Puissance de la pompe :

On entend parfois dire « pour une piscine de cette taille, il faut une pompe de telle puissance ». C’est comme si vous demandez un moteur de 250 CV pour aller plus vite sur l’autoroute … et qu’on vous donne un tracteur.

Côté pompe :

De même, la pression délivrée par une pompe diminue quand le débit croît. La pompe ci-contre délivre presque 1,4 bar (hmt = 14 mètres d’eau) à débit nul, mais sa pression n’est plus que de 1,1 bar à 10 m³/h (courbe rouge) et 0,9 bar à 14 m³/h.

Comme les pertes de charge dans les canalisations augmentent avec le débit, ce qui va rester pour le filtre est égal à la pression de la pompe moins les pertes dans les canalisations (courbe bleue en pointillés).

Prenons un exemple, le filtre a besoin de 0,5 bars quand il est propre, le débit sera donc de presque 14 m³/h. Par contre, quand il est sale, le filtre a une pression plus élevée (0,8 bar) et le débit de la piscine chute à moins de 12 m³/h.
Les deux points de fonctionnement sont 12 m³/h à 0.8 bar et 14 m³/h à 0.5 bar.

Si cette piscine a un volume de 40 m³, le temps de renouvellement de l’eau sera de 40 / 12 = 3 h 30 si le filtre est sale, et de moins de 3 heures (= 40 / 14) s’il est propre.

Optimisation du filtre et de la pompe :

Supposons une piscine de 10 x 5 à fond plat de 1.50 m.

Quel filtre et quelle pompe doit-on choisir ?

Cette piscine a un volume de 75 m³. Si on souhaite renouveler l’eau en moins de 4 heures, il faut un débit minimum de 20 m³/h dans le pire des cas (c’est à dire quand le filtre est sale). La vitesse de l’eau dans un filtre à sable ne doit pas excéder 50 mètres / heure.

Ceci nous donne la surface minimale du filtre : S = Débit / 50. On prendra ici un filtre de surface mini de 0,4 m², soit un diamètre de 714 mm minimum.

Et la pompe ?

On sait qu’elle doit délivrer 20 m³/h, mais sous quelle pression ? On sait que pour un débit de 10 m³/h, la perte dans une canalisation de Ø 50 est déjà de 0,4 bar pour une longueur de 10 mètres. Pour ne pas avoir une pompe surdimensionnée, et pour améliorer la circulation dans le bassin, on placera au minimum 3 skimmers, soit 20 / 3 = 7 m³/h par skimmer et par canalisation et des pertes de 0.4 bar pour 20 m avec un Ø 50. Les pertes de charge dans les coudes et collecteurs sont trop délicates pour être exprimées simplement ici, et nous les estimerons à environ 0,1 à 0,15 bar.

Comme nous l’avons vu plus haut, un filtre à sable est généralement calculé pour une pression conseillée de 0,5 bar quand il est propre, et de 0,8 bar quand il est sale. Notre pompe devra donc avoir, quand le filtre est sale, une pression minimale de 0,8 + 0,4 + 0,2 = 1,4 bar pour un débit de 20 m³/h. Il ne suffit plus que de consulter les courbes des pompes fournies par le constructeur : la courbe doit passer par le point de débit de 20 m³/h sous 1,4 bar.