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La sélection de la pompe appropriée pour un puits d'eau est l'une des décisions les plus importantes pour tout propriétaire de propriété qui dépend de l'eau souterraine. La pompe est au cœur du système d'eau, dictant le débit, la pression, la consommation d'énergie et la fiabilité à long terme. Deux technologies dominantes dominent le marché : les pompes submersibles et les pompes à jets.
Comprendre les bases de la pompe à eau
Avant de comparer des types particuliers de pompes, il est utile de comprendre comment fonctionnent les puits d'eau et ce que la pompe doit surmonter. Un puits est essentiellement un trou foré dans un aquifère, et l'eau doit être relevée du niveau statique de l'eau (la profondeur à laquelle l'eau se trouve naturellement) à la surface, puis pressurisée dans la maison ou le système d'irrigation. La pompe doit surmonter à la fois le levage vertical (la hauteur de la colonne d'eau) et les pertes de frottement dans le système de tuyauterie.
Qu'est-ce qu'une pompe submersible?
Une pompe submersible est une unité hermétiquement scellée qui est abaissée directement dans le puits, entièrement submergée sous la surface de l'eau. Le moteur et les étages de la pompe sont intégrés dans un seul ensemble cylindrique, relié à la surface par un tuyau de chute (qui transporte de l'eau vers le haut) et un câble électrique (qui alimente le moteur). Lorsque le moteur tourne, il entraîne une série d'impulseurs et de diffuseurs qui poussent l'eau vers le haut dans le tuyau et dans le réservoir de pression et le système de distribution.
Les pompes submersibles sont disponibles dans une large gamme de tailles et de puissances, allant de petites unités résidentielles pour usage domestique à de grandes pompes industrielles capables de livrer des centaines de gallons par minute. La puissance de la pompe (HP), son débit (GPM) et sa capacité de tête (ascenseur maximal) doivent correspondre aux caractéristiques du puits et à la demande en eau de la propriété.
Avantages des pompes submersibles
Haute efficacité pour les puits profonds
Les pompes submersibles sont intrinsèquement efficaces parce qu'elles poussent l'eau plutôt que de la tirer. L'eau qui pousse élimine les limites de la pression atmosphérique et de l'aspiration, qui captent les performances des pompes hors sol. Pour les puits profonds – généralement plus profonds que 25 à 30 pieds – une pompe submersible est la seule option pratique.
Opération silencieuse
Comme la pompe est submergée dans l'eau profonde sous terre, tout bruit mécanique est effectivement amorti. Les résidents entendent généralement seulement le bruit de l'eau qui coule dans les tuyaux et le cycle de l'interrupteur de pression, et non le bruit du moteur de pompe.
Longue durée de vie et fiabilité
Les pompes submersibles sont conçues pour un fonctionnement sous-marin continu. Le moteur est scellé et rempli d'un mélange d'huile diélectrique ou de glycol pour le refroidissement et la lubrification. L'eau entourant la pompe assure un refroidissement naturel, empêchant la surchauffe pendant une utilisation prolongée.
Se préprimer
Comme la pompe est déjà submergée, il n'est pas nécessaire de l'amorçage, c'est-à-dire le processus de remplissage de la pompe et du tuyau d'aspiration avec de l'eau pour créer le vide nécessaire, ce qui élimine une tâche d'entretien commune et une source fréquente de problèmes avec les pompes hors sol.
Taux de débit plus élevés
Les pompes submersibles peuvent produire des débits élevés même à partir de profondeurs importantes, ce qui les rend adaptés non seulement à l'usage résidentiel, mais aussi à l'irrigation agricole, à l'arrosage du bétail et aux applications commerciales où de grands volumes d'eau sont nécessaires.
Inconvénients des pompes submersibles
Coût initial plus élevé
Les pompes submersibles sont plus chères à acheter que les pompes à jet de capacité comparable. L'assemblage moteur et pompe sont conçus pour résister à une pression sous-marine constante. Une pompe submersible résidentielle typique plus installation peut coûter de 1 000 $ à 3 000 $ ou plus, selon la profondeur du puits et les spécifications de la pompe.
Installation complexe et économique
L'installation d'une pompe submersible nécessite un équipement spécialisé et une expertise professionnelle. La pompe doit être fixée au tuyau de dépose et abaissée soigneusement dans le puits, le câble électrique étant fixé le long du tuyau. Le puits doit être suffisamment profond et avoir un diamètre suffisant pour accueillir la pompe. L'installation incorrecte – par exemple, un câblage incorrect, un support inadéquat de la conduite ou une pompe mal alignée – peut entraîner une défaillance prématurée.
Entretien et réparation difficiles et coûteux
Si une pompe submersible échoue, l'ensemble du réservoir doit être retiré du puits, ce qui nécessite un camion de service avec un palan. Ce processus peut coûter 500 $ à 1 500 $ ou plus pour accéder à la pompe, selon la profondeur du puits et les taux de travail locaux.
Risque de défaillance électrique dans l'environnement humide
Bien que le moteur soit scellé, tout compromis dans le joint ou le câble électrique peut permettre à l'eau d'entrer, provoquant un court-circuit ou un épuisement moteur. La foudre frappe près du puits peut également causer des surtensions électriques qui endommagent le moteur.
Accessibilité limitée pour l'inspection
Il n'y a aucun moyen d'inspecter visuellement la pompe, les roues ou le moteur sans la tirer du puits. Cela signifie que des problèmes mineurs tels que l'usure sur les roues ou les blocages partiels peuvent passer inaperçus jusqu'à ce que la pompe échoue complètement.
Qu'est-ce qu'une pompe à réaction ?
Une pompe à jet est une pompe hors sol qui utilise une combinaison d'aspiration et d'un jet d'eau recirculation pour soulever l'eau du puits. Le corps de la pompe est installé à la surface, généralement dans un sous-sol ou une maison de pompe, et relié au puits par un tuyau d'aspiration. À l'intérieur de la pompe, un turbine centrifuge crée un vide qui tire l'eau vers le haut du tuyau d'aspiration. Une partie de l'eau soulevée est recirculation par une buse venturi pour créer un jet qui aide à tirer de l'eau supplémentaire vers le haut.
Les pompes à jet sont disponibles en deux configurations : les pompes à jet de puits peu profondes (pour des puits jusqu'à environ 25 pieds de profondeur) et les pompes à jet de puits profonds (pour des puits jusqu'à environ 100 pieds de profondeur).
Avantages des pompes à réaction
Coût initial inférieur
Les pompes à jet sont généralement moins chères que les pompes submersibles. Une pompe à jet résidentielle peu profonde coûte de 200 $ à 600 $ et une pompe à jet de puits profond varie de 400 $ à 1 000 $.
Accès facile pour la maintenance et la réparation
Comme la pompe est située au-dessus du sol, tous les composants — moteurs, moteurs, moteurs, joints et vannes — sont facilement accessibles. L'entretien régulier, comme la vérification de l'interrupteur de pression, le remplacement d'un joint usé ou le nettoyage de la buse de venturi, peut être effectué sans équipement spécialisé.
Installation plus simple
L'installation d'une pompe à jet ne nécessite pas de l'équipement d'abaissement dans le puits. La pompe est assise à la surface, et seul le tuyau d'aspiration (et l'assemblage d'éjecteurs pour les modèles de puits profonds) doit être placé dans le puits.
Flexibilité et transférabilité
Les pompes à jet sont relativement compactes et peuvent être déplacées ou remplacées par un minimum d'efforts, ce qui en fait un bon choix pour les propriétés de location, les cabines saisonnières ou les situations où la pompe pourrait devoir être échangée pour une taille ou un type différent à l'avenir.
Pas de composants électriques dans le puits
Le moteur étant situé au-dessus du sol, il n'y a pas de câbles électriques immergés dans l'eau du puits, ce qui élimine le risque d'intrusion d'eau dans le puits et simplifie l'installation électrique.
Inconvénients des pompes à réaction
Limites de profondeur
Même la pompe à jet profonde la plus efficace ne peut pas soulever de manière fiable l'eau de profondeur au-delà d'environ 100 pieds, et la performance se dégrade de façon significative au-delà de 80 pieds. Pour les puits plus profonds que 100 pieds, une pompe submersible est la seule option viable. Les pompes à jet à puits peu profonds sont limitées à environ 25 pieds de l'aspiration totale (y compris les pertes de frottement).
Efficacité inférieure à la profondeur
Les pompes à jet deviennent de plus en plus inefficaces à mesure que la profondeur augmente. Le jet de recirculation nécessite qu'une partie de l'eau levée soit renvoyée dans le puits pour créer l'effet jet, qui gaspille l'énergie. Pour des applications profondes, une pompe submersible peut fournir le même débit en utilisant beaucoup moins d'énergie.
Bruit pendant l'opération
Le moteur et le moteur sont situés dans l'espace de vie ou près de la tête de puits, de sorte que le bruit de la pompe de fonctionnement est audible. Les pompes à jet peuvent être nettement plus bruyantes que les pompes submersibles, ce qui peut être une préoccupation dans les zones résidentielles calmes ou lorsque la pompe est située près des zones de vie intérieures.
Exigences de mise en valeur
Les pompes à jet doivent être mises au point, remplies d'eau, avant de pouvoir fonctionner. Si la pompe perd du premier en raison d'une fuite dans la conduite d'aspiration, d'une panne de vanne de contrôle ou d'une panne de courant, elle s'éteint et peut être endommagée. Certaines pompes à jet comprennent un port d'amorçage intégré ou un dispositif d'amorçage autonome, mais celles-ci ne sont pas infaillibles.
Risque de cavitation
Si la pression dans la conduite d'aspiration tombe trop bas, l'eau peut vaporiser et former des bulles qui s'effondrent violemment lorsqu'elles atteignent l'hélice. Cette condition, appelée cavitation, peut éroder l'hélice et réduire les performances.
Taux de débit plus bas à la profondeur
Une pompe à jet qui fournit 10 GPM à 20 pieds peut fournir seulement 4 GPM à 80 pieds. Pour des applications à forte demande comme l'irrigation ou les grands ménages, cette réduction peut être problématique.
Principales différences entre les pompes submersibles et les pompes à réaction
Le résumé suivant met en évidence les distinctions les plus importantes entre pompes submersibles et pompes à réaction:
- Lieu d'installation: Submersible est sous l'eau dans le puits; pompe à jet est au-dessus du sol.
- Profondeur maximale du puits:[ Submersible peut gérer des profondeurs de 300 + pieds; la pompe à jet est limitée à ~100 pieds.
- Durée de vie normale: Submersible: 15-25 ans; pompe à réaction: 10-15 ans.
- Coût initial: Submersible: 1 000 $-3 000 $+ installé; pompe à jet: 200 $-1 000 $ installé.
- Efficacité énergétique: Submersible est plus efficace, surtout à la profondeur; l'efficacité de la pompe à jet diminue avec la profondeur.
- Niveau sonore: Submersible est très silencieux; pompe à jet est audible.
- Accès à la maintenance:[ Submersible nécessite de tirer la pompe du puits; la pompe à jet est facilement accessible.
- Primidation:[ Submersible est auto-amorçage; pompe à jet nécessite un apprêt manuel.
- Constance de la vitesse de refoulement:[ Submersible maintient le débit mieux à la profondeur; le débit de la pompe à jet diminue à mesure que la profondeur augmente.
Facteurs à considérer lors du choix d'une pompe
Profondeur du puits et niveau d'eau statique
Si le niveau d'eau statique dans le puits est plus profond qu'environ 25 pieds, une pompe à jet de puits peu profonde ne fonctionnera pas. Pour les profondeurs entre 25 et 100 pieds, une pompe à jet de puits profond peut fonctionner, mais une pompe submersible sera plus efficace et fiable. Pour les profondeurs au-delà de 100 pieds, une pompe submersible est le seul choix. Il est toujours conseillé d'avoir la profondeur du puits et le niveau d'eau statique mesuré par un professionnel avant de choisir une pompe. Le niveau d'eau statique peut changer de saison, de sorte que les données de toute l'année sont précieuses.
Demande d'eau et débit maximal
Un ménage utilise de 5 à 10 GPM pendant la demande maximale (des appareils multiples fonctionnent simultanément). Les systèmes d'irrigation, l'arrosage du bétail ou le remplissage de grands réservoirs nécessitent des débits plus élevés. Les pompes submersibles offrent généralement des débits plus élevés, surtout à partir de puits plus profonds.
Qualité de l'eau et sédiments
Les pompes submersibles ont des écrans d'admission qui peuvent être obstrués ou abrasés par les sédiments. Les pompes à jet sont moins sensibles au sable mais peuvent souffrir d'usure sur la buse et la turbine à venturi. Un test de qualité de l'eau et, si nécessaire, un filtre à sédiments ou une mise à niveau de l'écran de puits doivent être envisagés avant d'installer une pompe.
Budget et coût total de la propriété
Les pompes à jet ont un avantage évident dans le coût initial, en particulier pour les puits peu profonds. Cependant, le coût total de la propriété sur 15-20 ans doit tenir compte de la consommation d'énergie, de l'entretien et du remplacement potentiel. Pour les puits profonds, les économies d'énergie et la durée de vie plus longue d'une pompe submersible rendent souvent plus économique à long terme.
Préférences de maintenance
Les propriétaires qui préfèrent effectuer leur propre entretien ou veulent un accès rapide pour les réparations peuvent favoriser une pompe à jet. Ceux qui veulent une solution à faible intervention et sont prêts à payer un professionnel pour tout service nécessaire peuvent préférer une pompe submersible. L'auto-évaluation honnête des compétences mécaniques et la volonté d'apprendre fait partie de cette décision.
Disponibilité de l'énergie et configuration électrique
Les pompes submersibles nécessitent un circuit électrique dédié avec mise à la terre appropriée et nécessitent souvent une boîte de commande à la surface. Les pompes à jets s'emboîtent dans une sortie standard dans la plupart des cas. Si le puits est situé loin du panneau électrique principal, le coût de fonctionnement du câblage souterrain pour une pompe submersible peut être important.
Protection contre le climat et le gel
Dans les climats froids, l'emplacement hors sol d'une pompe à jets exige que la pompe soit logée dans un boîtier chauffé ou isolé pour empêcher la congélation. Les pompes submersibles sont protégées par la température du sol et l'eau elle-même, mais le tuyau de chute et la tuyauterie hors sol doivent encore être protégés contre la congélation.
Considérations relatives à l'installation
Installation professionnelle contre bricolage
L'installation de pompes à jets de puits profonds est plus complexe mais toujours à la portée d'un maître d'ouvrage expérimenté. L'installation de pompes submersibles nécessite presque toujours un foreur de puits ou un entrepreneur de pompes agréé en raison du besoin d'équipement spécialisé (pulling et abaissement de la pompe) et des travaux électriques en cause. L'installation incorrecte d'une pompe submersible peut annuler la garantie et créer des risques pour la sécurité.
Diamètre de la caisse
Les pompes submersibles sont de diamètre standard, généralement de 4 pouces pour usage résidentiel, et nécessitent un diamètre de boyau d'au moins 4 pouces. Les puits plus anciens peuvent avoir un diamètre plus petit qui ne peut pas accueillir une pompe submersible. Les pompes à jet n'exigent pas que la pompe s'insère dans le puits, de sorte qu'elles sont moins limitées par la taille du boyau.
Permis et règlements
De nombreux pays exigent des permis pour l'installation de pompes à puits, en particulier pour les pompes submersibles qui comportent des travaux électriques et des modifications du puits. Les codes locaux peuvent également dicter le type de pompe permise en fonction de la profondeur du puits, de la qualité de l'eau et des préoccupations environnementales.
Taille et sélection de la pompe
La sélection de la taille correcte de la pompe implique de faire correspondre le débit et la capacité de la pompe aux caractéristiques du puits et à la demande de la propriété. La surdimensionnement d'une pompe peut entraîner des coûts de vélo courts, une usure excessive et une consommation d'énergie élevée. La sous-dimensionnement peut entraîner une pression et un débit d'eau inadéquats.
Rôle des soupapes de contrôle et des réservoirs de pression
Les deux types de pompe nécessitent un réservoir de pression et une soupape antipollution (ou soupape de marche) de taille adéquate pour maintenir le niveau de base et empêcher le retour. Le réservoir de pression stocke l'eau sous pression et réduit le cycle de la pompe. La soupape antipollution empêche l'eau de s'écouler dans le puits après l'arrêt de la pompe.
Entretien et longévité
Entretien de la pompe submersible
L'entretien régulier d'une pompe submersible est minimal, mais essentiel. Les tests réguliers de qualité de l'eau peuvent détecter les changements de la teneur en sédiments ou minéraux qui pourraient affecter la pompe. Le réservoir de pression et l'interrupteur doivent être inspectés et entretenus périodiquement. Si la pompe commence à rouler plus fréquemment, perd de la pression ou fonctionne en continu, un professionnel doit être appelé pour diagnostiquer la question.
Entretien de la pompe à réaction
Les pompes à jets nécessitent une attention plus fréquente. La conduite d'aspiration doit être vérifiée pour détecter les fuites d'air, ce qui peut entraîner une perte de prime. La buse et le palonnier de venturi doivent être inspectés pour l'usure et le nettoyage des débris. L'interrupteur à pression et le réservoir ont besoin des mêmes soins de routine que tout système de pompe.
Questions communes et dépannage
- Perte de prime (pompe à jet):[ Vérifier les fuites dans la conduite d'aspiration, s'assurer que la vanne de pied est étanche et re-primer la pompe.
- Court de cycle (deux types):[ Généralement causé par un réservoir à pression à l'eau, un interrupteur à pression défectueux ou une fuite dans le système.
- Aucune eau ou basse pression (submersible):[ Défaillance possible de la pompe, écran d'admission obstrué, ou problème électrique.
- Aucune eau ou basse pression (pompe à jet):[ Vérifier la perte de la buse primaire, obstruée ou usée.
- Motor hums mais la pompe ne fonctionne pas (submersible): Souvent un condensateur de démarrage défaillant ou un impeller verrouillé. Nécessite un diagnostic professionnel.
- Les factures d'énergie élevée:[ Peut indiquer une pompe qui fonctionne de façon excessive en raison d'une fuite ou d'une pompe surdimensionnée pour l'application.
Considérations environnementales et de durabilité
Les pompes submersibles, avec leur plus grande efficacité en profondeur, consomment moins d'électricité par gallon d'eau pompée, ce qui réduit les émissions de carbone et les coûts d'exploitation au fil du temps. Les pompes jets gaspillent une partie de l'eau soulevée par le jet de recirculation, ce qui est moins efficace. Pour les propriétés avec puits profonds, l'avantage environnemental d'une pompe submersible sur une durée de vie de 20 ans peut être important.
Faire le bon choix pour votre propriété
Pour les puits peu profonds (moins de 25 pieds), une pompe à jet offre une solution économique et facile à entretenir. Pour les profondeurs modérées (25 à 100 pieds), les deux options peuvent fonctionner, mais une pompe submersible permettra une efficacité et un fonctionnement plus silencieux, tandis qu'une pompe à jet profonde offre un coût initial plus bas et un accès plus facile. Pour les puits profonds (plus de 100 pieds), une pompe submersible est le seul choix pratique et efficace.
Les propriétaires de biens immobiliers qui envisagent de mettre en place une nouvelle pompe devraient consulter un entrepreneur local qui pourra évaluer les conditions particulières du puits et formuler une recommandation fondée sur l'expérience des caractéristiques locales de l'aquifère et du sol. Dans bien des cas, la connaissance de la zone par l'entrepreneur sera aussi précieuse que toute comparaison générale.
Foire aux questions
Puis-je remplacer une pompe à jet par une pompe submersible ?
Oui, dans la plupart des cas, une pompe submersible peut être installée dans un puits qui utilisait auparavant une pompe à jet, à condition que le diamètre du boîtier du puits soit d'au moins 4 pouces et que la profondeur du puits soit appropriée.
Combien de temps faut-il pour installer une pompe submersible ?
L'installation d'une pompe submersible prend généralement plusieurs heures pour un équipage professionnel. Le processus consiste à tirer la pompe existante (le cas échéant), à abaisser la nouvelle pompe, à raccorder le tuyau de chute et le câble électrique et à tester le système.
Les pompes à jet fonctionnent-elles dans tous les climats?
Les pompes à jet peuvent être utilisées dans des climats froids, mais elles doivent être situées dans une maison ou sous-sol de pompe qui est protégée contre le gel. Si la salle de pompe est non chauffée, la pompe et toutes les conduites hors sol doivent être isolées ou traitées à la chaleur pour éviter les dommages au gel.
De quelle taille ai-je besoin pour ma maison?
La taille de la pompe dépend du nombre de salles de bains, de la présence d'irrigation ou d'autres utilisations à forte demande, de la profondeur et du rendement du puits. Une maison typique de 3 chambres avec 2-3 salles de bains et des installations standard nécessite une pompe capable de livrer 8-12 GPM à la pression requise.
Comment savoir si ma pompe a besoin de remplacement?
Les signes indiquant qu'une pompe doit être remplacée comprennent une pression d'eau réduite, un cycle constant, des bruits inhabituels, des factures d'énergie élevées et des fuites visibles.
Conclusion
Le choix entre une pompe submersible et une pompe à jet est une décision qui affecte la fiabilité de l'approvisionnement en eau, les coûts d'exploitation et les efforts d'entretien pour les années à venir. Les pompes submersibles offrent des performances supérieures pour les puits profonds, le fonctionnement silencieux et la durée de vie longue, mais elles viennent avec des coûts initiaux plus élevés et un entretien plus difficile. Les pompes à jet offrent une alternative abordable et accessible pour les puits peu profonds à modérés, avec un entretien facile et une complexité d'installation moindre, au détriment du bruit plus élevé, une efficacité plus faible à la profondeur et des limites de profondeur.
Pour plus d'information sur la sélection et l'entretien des pompes à puits, consultez le Conseil des systèmes d'eau[, le Ministère de l'Énergie des États-Unis[, la Association nationale des eaux souterraines[, ou un entrepreneur agréé de puits dans votre région.