Les exigences pour les groupes de surpression varient enormement

du dossier technique preparatoire depend le succes de l'installation

Lorsque la pression n'est pas suffisante pour garantir le débit requis à la pression souhaitée dans toute l'installation sanitaire, on peut recourir à un groupe de surpression. Cette installation est souvent livrée prête à l'emploi par le fabricant de pompes, ce qui nécessite une bonne préparation. Par exemple, les prescriptions de la compagnie d'eau ont une influence décisive sur la composition et le dimensionnement. Or c'est justement ces éléments qui différent d'un endroit à l'autre.

APPLICATIONS

Le but d'un système de surpression est d'augmenter la pression de l'eau lorsque la pression de distribution est insuffisante pour fournir à tous les consommateurs d'un bâtiment la pression et le débit nécessaires ou confortables. Par exemple dans le cas de hauts bâtiments ou dans les régions où la pression est particulièrement faible en raison de l'organisation du réseau de distribution de la ville.

A certains endroits, la pression dans le réseau de distribution d'eau peut fluctuer considérablement, ce qui oblige à combiner une réduction et une augmentation de la pression pour un approvisionnement en eau stable.

Mesure de la pression

Une installation de surpression fonctionne sur base d'une simple mesure de pression. Si la pression réelle est inférieure à la pression cible prédéfinie en raison d'un prélèvement d'eau, la (les) pompe(s) de surpression est (sont) activée(s). Bien que ce système soit très similaire à un groupe hydrophore installé dans les installations d'eau de pluie, il n'a normalement aucun fonction d'auto-amorçage ou d'auto-ventilation.

Lorsqu'on parle d'une installation de surpression, il s'agit toujours de l'eau de ville, qui est utilisée pour les applications sanitaires ou les systèmes d'extinction d'incendie, par exemple (voir encadré).

PRESCRIPTIONS

Comme une installation de surpression est connectée au réseau de distribution d'eau de la ville, les compagnies d'eau veulent avoir leur mot à dire sur le sujet. Chaque compagnie a établi une série de prescriptions qui peuvent varier considérablement. Dans certaines régions, par exemple, il faut installer une bâche d'attente entre le réseau de la ville et l'installation de surpression.

A d'autres endroits, le système peut être connecté directement à la conduite d'alimentation. D'autres différences fréquentes sont un débit maximal par pompe ou la nécessité d'une pompe de réserve. Tout comme la pression de base et la pression cible, ces éléments seront décisifs pour l'installation.

COMPOSITION

Chaque installation de surpression comprend au moins une ou plusieurs pompes, un collecteur d'entrée et de sortie, une boîte de commutation, un capteur de pression ou un (des) pressostat(s) et un vase d'expansion.

Les dispositifs de sécurité nécessaires, tels qu'un clapet anti-retour contrôlé par Belgaqua et une protection contre la marche à sec, sont également fournis en standard par le fabricant de la pompe. En option, on peut ajouter une bâche d'attente ou de rupture.

Bâche d'attente

On place une bâche d'attente lorsqu'elle est imposée par la compagnie d'eau, lorsque le débit du raccordement au réseau de distribution est insuffisant avec le diamètre de raccordement prévu ou lorsqu'il y a de fortes fluctuations de pression dans le réseau de distribution d'eau. L'eau est d'abord recueillie dans la bâche d'attente avant d'être pompée par le groupe de surpression.

Cela a un impact considérable sur le dimensionnement des pompes car la pression doit être augmentée à partir de zéro et non à partir de la pression du réseau de distribution.

En outre, le dimensionnement de la bâche d'attente doit être mûrement réfléchi. D'une part, il faut éviter une stagnation prolongée de l'eau afin de prévenir la contamination par légionelles et la formation d'algues; d'autre part, le réservoir doit être suffisamment grand pour assurer le fonctionnement continu de la pompe.

En règle générale, la bâche d'attente doit contenir 3 à 5 % du débit maximal requis.

Pompes de surpression

Les pompes de surpression augmentent la pression du réseau de la ville ou de la bâche d'attente. Ainsi, on a un débit suffisant à la pression correcte à chaque point de collecte.

Bien que dans de nombreux cas, une seule pompe puisse suffire pour fournir la pression nécessaire, on opte de plus en plus aujourd’hui pour des groupes de surpression à deux, trois, voire exceptionnellement quatre pompes, chacune assurant une partie du débit.

Cela permet non seulement d'accroître la flexibilité, mais aussi de garantir qu'en cas de défaillance d'une pompe, il est toujours possible d'assurer une part du débit. En outre, on répond ainsi à la demande de certaines compagnies d'eau, qui veulent une pompe de réserve ou un débit maximal par pompe.

De plus, une installation comportant plusieurs petites pompes permet de réduire l'empreinte écologique. D’abord, les petites pompes ont des capacités électriques plus faibles (et donc des courants de démarrage et nominaux plus faibles); ensuite, elles assurent une consommation plus faible lorsque la demande est limitée.

Quel que soit le nombre de pompes ou l'ampleur de l'installation, il existe trois systèmes:

• débit fixe: dès que la pression mesurée descend en dessous de la pression d'intervention, la pompe tourne à plein régime. C'est intéressant lorsque la tuyauterie est fixe et connue et que le débit complet est directement requis (comme dans les systèmes d'extinction d'incendie) mais cela offre moins de flexibilité pour les applications sanitaires, où la demande peut varier énormément. Toutefois, une combinaison et un dimensionnement intelligents de plusieurs pompes, complétés par un réservoir tampon correctement dimensionné, permettent de construire une installation confortable et économe en énergie. Afin d'éviter les coups de bélier dans le réseau de canalisation, un vase d'expansion est une nécessité absolue dans ce cas.
• débit variable: dans les applications sanitaires, on utilise beaucoup plus souvent une installation de surpression où chaque pompe est équipée d'un contrôle de fréquence. En effet, le régime des pompes en fonctionnement est réglé de manière à ce que la pression reste pratiquement constante. Plus on puise d'eau, plus la ou les pompes fonctionne(nt) rapidement. Cela offre une énorme flexibilité et permet de répondre confortablement à un large éventail de demandes. En outre, les chocs de pression sont exclus ici si bien qu'un vase d'expansion n'est pas obligatoire. Comme un régulateur de fréquence est placé sur chaque pompe, le prix d'achat de ce type d'installation est légèrement plus élevé.
• variation de fréquence centralisée: une solution plus récente et plus économique – mais qui n'est pas encore utilisée dans la technique du bâtiment – consiste à équiper le groupe avec des pompes à débit fixe et une variation de fréquence centralisée dans l'armoire de commande. Comme pour la solution précédente, la pression est maintenue relativement constante, mais au lieu d'augmenter uniformément la vitesse des différentes pompes, on augmente d'abord la vitesse d'une pompe. Si cela s'avère insuffisant pour répondre à la demande, cette pompe est réglée à un régime fixe et donc maximal et une deuxième pompe est alors mise en marche par le biais d'un variateur de fréquence jusqu'à ce que la pression et le débit souhaités soient atteints. Les avantages du débit variable restent ainsi garantis mais comme il ne faut qu'un seul contrôle de fréquence, le prix de revient est réduit.

Checklist

Pour garantir un dimensionnement correct et un concept approprié, il convient de reprendre dans le dossier techniques les éléments suivants: 

• pré-pression dynamique minimale garantie (pression de base du réseau de distribution d'eau ou 0 dans le cas d'une bâche d'attente);
• pré-pression statique maximale;
• pression souhaitée au moindre point de prélèvement;
• hauteur du bâtiment et pertes par les canalisations (en règle générale, 0,2 fois la hauteur du bâtiment);
• compagnie de distribution d'eau et ses prescriptions;
• taille du raccordement d'eau;
• tension du réseau;
• type de bâtiment;
• débit de pointe.

Protection contre la marche à sec ou la sous-pression

Pour éviter le fonctionnement à sec de la ou des pompes, la pompe ou le groupe de pompes doit d'abord être correctement dimensionné(e). Cela signifie que le débit maximal de l'ensemble du groupe de pompes ne doit jamais dépasser ce que la compagnie de distribution d'eau peut ou va fournir contractuellement.

Comme protection supplémentaire contre la marche à sec, dans le cas d'une bâche d'attente, on prévoit un flotteur ou une mesure de niveau au moyen d'un capteur de sorte que la pompe s'arrête automatiquement si le volume est trop faible. Dans les installations sans bâche d'attente, il s'agit d'une protection contre la sous-pression, réalisée au moyen d'un pressostat ou d'un capteur de pression analogique monté sur le collecteur d'aspiration de l'installation.

Vase d'expansion

Bien que ce ne soit pas toujours obligatoire, on place encore un vase d'expansion derrière le groupe de pompes d'une installation de surpression.

D'abord, il y a l'utilité évidente: absorber les chocs de pression. Si aucune variation de fréquence n'est prévue, il s'agit d'une fonction primaire et nécessaire. En plus du vase d'expansion intégré dans le groupe, il faut généralement ajouter un autre vase d'expansion plus grand. Cela ne concerne pas les installations à vitesse variable.

Deuxièmement, et cela s'applique à tous les systèmes, un vase d'expansion bien dimensionné et connecté en continu assure une efficacité énergétique accrue. En effet, moins il y a d'arrêts-redémarrages, plus l'installation sera efficace.

Dans le cas des pompes à régulation de fréquence, le vase d'expansion standard de l'installation, d'un volume de 8 litres en général, garantit que les pompes ne s'enclenchent pas inutilement en cas de petite fuite dans les tuyaux. Avec les systèmes à vitesse fixe, on peut utiliser un vase d'expansion plus grand pour absorber de petites consommations partielles dans l'installation.

Commande

En fonction de la pression mesurée, de la pression cible et de la demande, les pompes sont commandées depuis l'armoire de commande. La commande de fréquence (centrale) peut éventuellement se trouver dans le boîtier de commutation, bien qu'elle soit souvent intégrée dans le moteur de chaque pompe.

En outre, la commande assure une rotation automatique entre les différentes pompes, de sorte qu'elles s'usent de manière uniforme.

InstallatiON ET ENTRETIEN

Prêt à l'emploi

Une installation de surpression est normalement livrée prêt à l'emploi par le fabricant de la pompe. L'installation, y compris le raccordement hydraulique et électrique, ne nécessite donc que peu de connaissances ou de compétences particulières. Il suffit de raccorder le collecteur entrant à l'alimentation de la ville et le collecteur sortant à l'installation sanitaire, avec ou sans compensateurs, et éventuellement avec un vase d'expansion supplémentaire. En outre, la mise en place d'une dérivation au-dessus de l'installation, y compris un clapet anti-retour et un robinet d'arrêt EA, fait souvent partie des tâches de l'installateur. Lorsqu'on installe un système de surpression, il faut veiller à ce qu'il soit monté indépendamment de la charge de la tuyauterie. 

incendie

Si le but du groupe de surpression est de fournir de l'eau d'extinction aux bobines de tuyau d'incendie et aux bouches d'incendie, il faut respecter non seulement les prescriptions de la compagnie d'eau, mais aussi les choses imposées par les pompiers, les compagnies d'assurance et les organismes d'inspection.

Bien que la législation en matière de sécurité incendie soit strictement réglementée dans notre pays, il n'existe pas de législation ou d'organisme général pour les groupes de surpression. En outre, les pompiers locaux peuvent imposer des obligations supplémentaires, tout comme la compagnie d'eau et la compagnie d'assurance concernées.

Cela signifie que vous devez consulter les organismes concernés et que les conseils fournis peuvent varier selon les projets.

Réglage

Contrairement à l'installation, le réglage des différents paramètres des commandes centralisées ou distinctes est un travail de spécialiste, surtout lorsque les modifications du concept ont lieu sur place.

La plupart des fabricants assurent donc la mise en service du système en guise de service supplémentaire.

Un contrat d'entretien est également recommandé et de plus en plus fréquemment proposé par les fabricants. Si vous choisissez de vous occuper vous-même de l'entretien, il faut au moins procéder régulièrement à un contrôle visuel des joints.

En outre, vous devez tester et vérifier les capteurs, mesurer les composants électriques et tester les propriétés hydrauliques et les composants mécaniques. Pour permettre une réparation ou un remplacement facile d'une pompe, les systèmes de surpression sont toujours équipés des valves nécessaires.

CONCLUSIon

Le groupe de surpression ne représente pas un défi particulier pour l'installateur. L'installation est simple et la composition est presque entièrement réalisée dans l'atelier du fabricant de pompes. Toutefois, un concept approprié et un dimensionnement correct ne sont possibles que si le fabricant dispose d'informations correctes et complètes.

Et cela relève de la responsabilité de l'installateur. Les fabricants soulignent donc qu'un dossier technique doit être présenté pour chaque groupe de surpresseurs (voir encadré Checklist). Celui-ci doit inclure les prescriptions de la compagnie d'eau et de tout autre organisme concerné.

Les informations nécessaires relatives au réseau de distribution et une description détaillée de l'installation sanitaire elle-même, y compris les points de collecte, les point de prélèvement et les débits requis, en tenant compte d'une simultanéité appropriée, doivent également être reprises dans le dossier technique.

Ce n'est que lorsque toutes ces informations sont disponibles qu'une installation de surpression peut être sélectionnée et livrée avec succès.

Merci à: Flowmotion, Grundfos, KSB, MPI en Wilo