Une pompe immergée est un équipement hydraulique conçu pour être placé directement dans l'eau qu'il doit pomper. Utilisée dans de nombreuses applications, de l'extraction d'eau des puits à l'évacuation des eaux usées, cette pompe se distingue par sa capacité à fonctionner sous l'eau. La protection contre le gel constitue un aspect fondamental de son entretien, particulièrement durant la saison hivernale, pour éviter des dommages coûteux et garantir sa longévité.
Les principes de fonctionnement d'une pompe immergée
Les pompes immergées se distinguent des autres types de pompes par leur conception qui leur permet d'opérer directement dans l'eau. Elles puisent l'eau à des profondeurs supérieures à 8 mètres, fonctionnant par un système de refoulement. L'un des avantages majeurs de ces pompes est qu'elles sont naturellement refroidies par l'eau dans laquelle elles sont installées, ce qui leur confère un fonctionnement silencieux. Par ailleurs, contrairement aux pompes de surface, elles ne nécessitent pas d'amorçage.
Le mécanisme hydraulique interne de la pompe
Le mécanisme d'une pompe immergée repose sur plusieurs composants clés qui travaillent en synergie. À sa base, une crépine filtre les impuretés pour éviter l'obstruction. Le système intègre un clapet anti-retour qui maintient la colonne d'eau dans le tuyau de refoulement lorsque la pompe est à l'arrêt. La pompe elle-même contient un moteur électrique hermétiquement scellé qui entraîne une turbine. Cette dernière crée une force centrifuge qui propulse l'eau vers le haut à travers le tuyau de refoulement. Pour stabiliser la pression et réduire les cycles de démarrage/arrêt, un réservoir à vessie est généralement associé au système, tandis qu'un contacteur manométrique régule automatiquement le fonctionnement selon la pression.
Les différents types de pompes immergées disponibles
Le marché propose plusieurs types de pompes immergées adaptées à diverses utilisations. Les pompes de forage, longues et étroites, sont conçues pour les puits profonds et forages de petit diamètre. Les pompes de puits, plus larges mais moins hautes, conviennent aux puits traditionnels et citernes. Les pompes vide-cave sont destinées à l'évacuation des eaux claires lors d'inondations ou pour vider des bassins. Les pompes de relevage traitent les eaux usées ou chargées contenant des particules solides. Une variante récente, les pompes solaires, fonctionne grâce à l'énergie photovoltaïque, idéale pour les sites isolés. Des marques comme Grundfos avec leurs séries SP et SQ ou Jetly avec la pompe Divertron figurent parmi les fabricants reconnus pour leur qualité et fiabilité.
Les applications courantes des pompes immergées
Les pompes immergées représentent une solution technique largement adoptée pour diverses applications nécessitant le transfert d'eau depuis des profondeurs supérieures à 8 mètres. Ces dispositifs sont conçus pour fonctionner entièrement submergés, ce qui leur confère des avantages spécifiques par rapport aux pompes de surface. Leur refroidissement s'effectue naturellement par l'eau environnante, les rendant silencieuses et évitant les problèmes d'amorçage. Dotées de composants comme la crépine, le clapet anti-retour et, dans certaines installations, un réservoir à vessie et un contacteur manométrique, ces pompes assurent un puisage d'eau fiable dans de nombreux contextes.
Utilisation dans les puits et forages
Dans le domaine des puits et forages, les pompes immergées constituent l'équipement privilégié pour extraire l'eau souterraine. Leur conception cylindrique allongée s'adapte aux conduits étroits des forages. Pour une installation optimale, la pompe doit être stabilisée à l'aide d'un filin et positionnée à distance du fond pour éviter l'aspiration de sédiments. Les modèles comme les Grundfos SP et SQ ou les Jetly Divertron sont particulièrement prisés pour ces applications. Ces pompes permettent d'accéder à des ressources en eau profonde et garantissent un approvisionnement régulier pour l'irrigation agricole, l'arrosage de jardins ou l'alimentation en eau domestique. La profondeur d'installation varie selon les modèles, certains pouvant fonctionner jusqu'à plusieurs dizaines de mètres sous la surface.
Rôle dans les systèmes d'évacuation et de drainage
Les pompes immergées jouent un rôle fondamental dans les systèmes d'évacuation et de drainage. Sous forme de pompes vide-cave ou de relevage, elles éliminent les eaux indésirables dans les sous-sols, les fosses, ou les zones inondables. Ces modèles se distinguent par leur capacité à traiter différents types d'eau : les eaux claires pour les versions basiques, et les eaux chargées ou usées pour les versions plus robustes équipées de systèmes de dilacération. Dans les stations de relevage, ces pompes fonctionnent automatiquement grâce à des flotteurs qui détectent le niveau d'eau. Pendant la saison froide, les pompes exposées aux températures négatives nécessitent une protection particulière contre le gel, notamment par vidange complète et stockage en lieu protégé quand les températures nocturnes descendent régulièrement sous 5°C. Cette précaution préserve l'intégrité des composants qui risqueraient de se fissurer sous l'effet du gel, assurant ainsi la longévité du matériel.
Les risques liés aux températures négatives pour les pompes immergées
Les pompes immergées sont des dispositifs hydrauliques conçus pour extraire l'eau à des profondeurs supérieures à 8 mètres. Ces équipements fonctionnent par refoulement et sont généralement installés dans des puits, forages ou cuves enterrées. Bien que naturellement protégées lorsqu'elles sont installées à bonne profondeur, ces pompes peuvent faire face à des problèmes majeurs quand les températures chutent sous 0°C.
Phénomène de gel et conséquences sur les composants
Lorsque l'eau gèle, elle augmente de volume d'environ 9%. Ce phénomène physique entraîne une pression considérable sur les parties de la pompe contenant de l'eau. Si une pompe immergée n'est pas suffisamment profonde ou si elle est stockée en surface pendant l'hiver, le gel peut affecter plusieurs composants:
– La chambre hydraulique peut se fissurer sous la pression de l'eau gelée
– Les joints d'étanchéité peuvent perdre leur élasticité et leur fonction
– La crépine (filtre d'aspiration) peut se déformer ou se briser
– Le clapet anti-retour peut se bloquer en position fermée
– Les tuyaux de refoulement exposés au gel risquent d'éclater
Ces dégradations ne sont pas toujours visibles à l'œil nu mais compromettent l'intégrité et le fonctionnement optimal de la pompe. La dilatation de l'eau transformée en glace exerce des forces considérables sur les matériaux, même les plus résistants.
Dommages structurels et pannes fréquentes en hiver
Durant la période hivernale, les pompes immergées non protégées font face à plusieurs types de défaillances:
– Rupture du corps de pompe par éclatement dû au gel
– Dysfonctionnement du moteur électrique suite à des infiltrations d'eau
– Détérioration des composants électroniques (condensateur, contacteur manométrique)
– Grippage des roulements et des parties mobiles
– Fuites au niveau des raccords et connections
Les statistiques montrent une augmentation notable des interventions de réparation au début du printemps, correspondant aux dégâts causés pendant l'hiver. Une pompe endommagée par le gel nécessite généralement un remplacement complet, car les réparations sont rarement économiquement viables.
Pour éviter ces problèmes, plusieurs précautions sont recommandées: installer la pompe immergée à une profondeur suffisante (au moins 2 mètres sous la surface de l'eau), vidanger complètement la pompe et les tuyaux si elle n'est pas utilisée en hiver, ou maintenir une circulation d'eau minimale pour éviter la stagnation. Les fabricants comme Grundfos recommandent également une inspection annuelle avant la saison froide pour garantir le bon fonctionnement de l'équipement.
Méthodes de protection contre le gel pour prolonger la durée de vie
Les pompes immergées représentent une solution fiable pour extraire l'eau à des profondeurs supérieures à 8 mètres. Leur fonctionnement repose sur un système de refoulement qui leur permet de puiser l'eau en profondeur. Contrairement aux pompes de surface, elles sont installées directement dans l'eau, ce qui assure leur refroidissement naturel et élimine les problèmes d'amorçage. Même si ces pompes sont généralement protégées du gel lorsqu'elles sont placées dans des puits ou cuves enterrées, certaines situations nécessitent des mesures préventives pour éviter les dommages dus aux températures négatives. Une protection adaptée contre le gel garantit non seulement leur fonctionnalité pendant la saison froide mais prolonge aussi considérablement leur durée de vie.
Techniques d'isolation adaptées aux pompes immergées
L'isolation constitue la première ligne de défense contre le gel pour les pompes immergées. Pour les installations situées dans des zones vulnérables aux températures négatives, plusieurs solutions s'avèrent particulièrement adaptées. L'isolation du local technique représente une option très efficace : vérifiez l'étanchéité des ouvertures et renforcez l'isolation des murs et du plafond. Pour les tuyaux et raccords exposés, l'utilisation de gaines isolantes spécifiques prévient les risques de gel. Dans le cas des pompes partiellement exposées, une couverture isolante peut être appliquée sur les parties hors de l'eau. Il faut noter que l'utilisation de produits antigel chimiques n'est pas recommandée en raison de leur impact environnemental. Pour les pompes installées en surface (comme certains modèles de Grundfos ou Jetly), un abri isolé ou l'enterrement partiel du système offre une protection optimale. La profondeur d'installation joue également un rôle majeur – une pompe placée sous la ligne de gel (généralement à plus de 80 cm de profondeur) bénéficie d'une protection naturelle contre les températures extrêmes.
Programmation et maintenance préventive hivernale
Une programmation réfléchie et une maintenance préventive avant la saison hivernale sont indispensables pour garantir la longévité des pompes immergées. L'hivernage doit débuter lorsque les températures nocturnes descendent régulièrement sous les 5°C. La première étape consiste en une inspection minutieuse de tous les composants : crépine, clapet anti-retour, réservoir à vessie et contacteur manométrique. Un nettoyage complet élimine les dépôts qui pourraient altérer les performances. Pour les pompes qui ne seront pas utilisées pendant l'hiver, une vidange totale du système (pompe et tuyauterie) s'impose pour éviter tout risque de gel. Les pompes de relevage et vide-cave nécessitent un nettoyage approfondi des flotteurs et autres mécanismes. Une vérification des connexions électriques et l'application d'un produit anti-humidité sur les contacts protègent contre la corrosion. Pour les pompes qui doivent rester fonctionnelles durant l'hiver, la programmation d'un cycle de fonctionnement quotidien prévient la stagnation de l'eau. Au printemps, avant la remise en service complète, une inspection attentive permettra de détecter d'éventuels bruits inhabituels, fuites ou baisses de performance, signes d'un entretien nécessaire ou de dommages hivernaux.