Pompe

Une pompe transfère de l’énergie mécanique à un fluide afin de créer un débit et de vaincre une différence de charge ou de pression. En aquaculture, elle assure la circulation, le relevage, la filtration ou le transfert d’eau. Sa performance dépend autant de la machine que du réseau hydraulique auquel elle est raccordée.

Types et point de fonctionnement

Les pompes centrifuges accélèrent l’eau avec une roue puis convertissent une partie de cette vitesse en pression. Elles conviennent à de nombreux débits continus et leur débit varie avec la charge. Les pompes volumétriques emprisonnent puis déplacent un volume par cycle ; elles peuvent produire des pressions élevées, mais exigent une protection contre la fermeture de leur refoulement. Les « pompes à air » d’aquariophilie sont en réalité de petits compresseurs ou soufflantes destinés aux gaz.

Le débit réel résulte de l’intersection entre la courbe de la pompe et celle du réseau. La hauteur statique correspond à la différence d’altitude ou de pression entre l’aspiration et le rejet. Les pertes de charge augmentent avec le débit et dépendent notamment de la longueur, du diamètre, des coudes, des vannes et de l’encrassement. Le débit nominal mesuré à charge nulle ne décrit donc pas l’installation en fonctionnement.

Rendement et risques

Une pompe centrifuge possède un point de meilleur rendement, autour duquel les sollicitations hydrauliques, la consommation spécifique et l’usure sont généralement limitées. Un fonctionnement très éloigné de cette zone favorise vibrations, recirculation interne, échauffement et dégradation des garnitures ou roulements. La puissance hydraulique dépend du débit, de la hauteur manométrique, de la masse volumique et de l’accélération de la pesanteur ; la puissance électrique est supérieure en raison des pertes de la pompe et du moteur.

La cavitation apparaît lorsque la pression locale devient assez basse pour vaporiser le liquide. L’effondrement des bulles peut éroder la roue, produire du bruit et réduire les performances. La hauteur d’aspiration, la température, les pertes de charge en amont et la pression disponible influencent ce risque.

Application aquacole

Le rendement, le passage des solides, la résistance à la corrosion, la redondance et l’effet mécanique sur les animaux structurent l’adéquation au système. Une pompe surdimensionnée régulée par étranglement dissipe inutilement de l’énergie, tandis qu’une pompe sous-dimensionnée réduit le renouvellement et l’oxygénation. Les crépines, by-pass et dispositifs de secours limitent respectivement l’aspiration d’animaux, les surpressions et les conséquences d’une panne.