Qu'est-ce que le fonctionnement à sec et comment protéger une pompe de forage contre cela ?

Les pompes de forage submersibles ont une haute performance et sont conçues pour le pompage continu d'eau propre à partir de puits, de forages et de réservoirs de collecte. Une condition essentielle à leur bon fonctionnement est que les pompes de forage soient immergées dans l'eau en dessous du niveau dynamique pendant toute la durée de fonctionnement. Les pompes submersibles aspirent l'eau qu'elles refoulent ensuite jusqu'au point de prélèvement. Le flux d'eau environnant assure également le refroidissement de la pompe et empêche la surchauffe du moteur.

Cependant, si le forage ne contient pas suffisamment d'eau propre, la pompe de puits profond continue de fonctionner mais sans une quantité suffisante de liquide. Cet état est appelé fonctionnement à sec et peut conduire à la destruction complète de la pompe.

En cas de manque d'eau, les effets indésirables suivants peuvent survenir :

• La pompe aspire de l'eau souterraine contaminée, qui peut contenir une quantité excessive de matières solides. Les pompes de forage sont conçues pour pomper de l'eau propre : une teneur plus élevée en particules abrasives et en matériel sableux dans l'eau augmente l'usure de la pompe, réduit son efficacité et raccourcit considérablement la durée de vie de la pompe de forage. L'eau contaminée est ensuite refoulée jusqu'aux points de prélèvement, mais peut également être nocive pour la santé. Il est indispensable de nettoyer le forage d'eau pour un nouveau pompage avec la pompe submersible.

• La pompe submersible aspire de l'air ou un autre gaz du sol environnant. Des bulles se forment dans l'eau, ce qui réduit considérablement la performance de la pompe et leur présence peut conduire à des dommages et à la destruction complète de la pompe.

• Il n'y a pas de refroidissement adéquat de la pompe submersible de forage. Le flux d'eau autour de la pompe de forage assure son refroidissement. Cependant, si aucune eau n'est présente dans la source, la pompe ne peut pas être refroidie. Cela conduit à une augmentation rapide de la température de la pompe submersible, ce qui peut entraîner une usure critique des roulements et la combustion et la destruction complète du moteur. 

Comment protéger une pompe submersible contre le fonctionnement à sec ?  

Les dommages causés à la pompe de forage par le fonctionnement à sec sont l'une des causes les plus fréquentes de défaillance des pompes, mais l'investissement dans une protection adéquate est négligeable par rapport au coût d'une nouvelle pompe. Il existe plusieurs technologies qui garantissent que votre pompe s'éteindra en temps voulu en cas de faible niveau d'eau. Cependant, les pompes de forage ont une conception spécifique, et donc toutes les méthodes de protection contre le fonctionnement à sec ne peuvent pas être utilisées dans ce cas.

En général, la protection contre le fonctionnement à sec pour une pompe submersible peut être résolue de plusieurs manières, mais lors du choix d'une méthode spécifique, il est nécessaire de prendre en compte les conditions du forage où la protection de la pompe sera installée.

Comment alors assurer une protection contre le fonctionnement à sec ?

• Acquérir une pompe submersible de forage qui a déjà une protection intégrée contre le fonctionnement à sec.

• Installation de sondes pour surveiller le niveau dans le forage d'eau/puits.

• Montage de commutateurs sur la pompe submersible.

Pompes de forage avec protection intégrée contre le fonctionnement à sec

Les pompes submersibles avec un convertisseur de fréquence, telles que les pompes de forage Grundfos SQ/SQE, ont une protection intégrée contre le fonctionnement à sec.

Les pompes submersibles de forage surveillent la pression à l'aide d'une unité de contrôle. Si l'eau descend en dessous du niveau d'aspiration, la pression chute brusquement. Le convertisseur de fréquence détecte immédiatement le changement et arrête le moteur avant qu'il ne puisse être endommagé. Les pompes de forage Grundfos SQ/SQE redémarrent automatiquement après cinq minutes, mais si l'eau est toujours insuffisante, elles s'éteignent à nouveau en cinq secondes pour éviter la surchauffe du moteur. Tout le processus se répète jusqu'à ce qu'il y ait une quantité suffisante d'eau dans la source.

Commutateurs pour pompes submersibles

Les unités de commutation pour la protection de la pompe contre le fonctionnement à sec sont montées directement sur la pompe submersible. Il s'agit d'une forme efficace de protection dans le cas de pompes indépendantes qui ne sont pas contrôlées par une unité de commande.

Les commutateurs à flotteur représentent une solution simple pour surveiller le niveau de l'eau. Le commutateur est connecté à la pompe en position de base et lorsque le niveau baisse, il bascule, éteignant ainsi la pompe. Lorsque le niveau remonte, la pompe redémarre. L'inconvénient des commutateurs à flotteur est qu'ils nécessitent un espace suffisant autour de la pompe pour le mouvement du flotteur. Dans le cas de forages étroits, leur installation n'est donc pas possible.

Les commutateurs combinés surveillent la pression et le débit adéquats de la pompe submersible. Lors de l'ouverture d'un robinet (prélèvement d'eau), la pression diminue, ce à quoi le commutateur combiné réagit en allumant la pompe. Dès que le prélèvement d'eau est terminé, le commutateur détecte l'arrêt du débit et l'augmentation de la pression et éteint la pompe. Si la quantité d'eau nécessaire dans le forage n'est pas présente, la pompe ne démarre pas, car la pression et le débit ne sont pas suffisants pour le pompage.