L’hydraulique est une science qui étudie le comportement des fluides en état d’inertie et en mouvement. Dans le cas présent, l’eau est le fluide qui nous concerne et les caractéristiques recherchées sont les suivantes :

1. Quelle quantité d’eau (capacité de la piscine) ?

2. Quelle est la vitesse de mouvement de l’eau désirée (taux de renouvellement) ?

3. À quelle résistance l’eau sera-elle confrontée lorsqu’elle circulera dans le système (perte de charge).

4. Comment parvenir à surmonter cette résistance (calibre de la pompe et du filtre) ?

Les instructions étape par étape suivantes répondent à ces quatre questions, en plus de servir à déterminer le calibre approprié de la pompe ou du filtre pour pratiquement toutes les installations après la vente. Sous chaque étape, on retrouve une méthode de calcul fondée sur l’exemple : piscine rectangulaire de 4,8 m (16 pi) sur 9,8 m (32 pi), d’une profondeur de 0,9 à 2,4 m (3 à 8 pi) ; pompe de 0,7457 kW (1 hp) et filtre (propre) dont le manomètre affiche 68,9 kPa (10 psi).

1. Capacité de la piscine

Pour déterminer la quantité totale de litres (gallons), on doit calculer la superficie de la piscine en mètre carré (pied carré):

A. Superficie

____________ m² (pi²)
(superficie)

Superficie : 4,9 m x 9,8 m = 48 m²
                   (16 pi x 32 pi = 512 pi²)

La prochaine étape consiste à multiplier la superficie par la profondeur moyenne afin de déterminer le volume (en m³ [pi³]) de la piscine:

B. Profondeur moyenne  

(____________ m + ____________ m) ÷ 2 = ____________ m

(____________ pi + ____________ pi) ÷ 2 = ____________ pi

(Profondeur – partie peu profonde) + (Profondeur – partie profonde) ÷ 2 = (Profondeur moyenne)

Profondeur moyenne:
0,9144 m + 2,4384 m ÷ 2 = 1,6764 m²
( 3 pi + 8 pi) ÷ 2 = 5,5 pi)
(Superficie) + (Profondeur moyenne) ÷ 2 = (Volume)

C. Volume

____________ m x _____________ m = ____________ m³

____________ pi² x _____________ pi = ____________ pi³

(Superficie) x (Profondeur moyenne) = (Volume)

Cube:
47,56636 m² x 1,6764 m = 79,74024 m³
512 pi² x 5.5 pi = 2,816 pi³

La troisième étape consiste à multiplier le volume approximatif par 28,4 (7,5 en unité de mesure impériale), ce qui représente le nombre de litres d’eau (gallons en unité de mesure impériale) dans un mètre cube (pied cube).

D. Capacité de la piscine

____________ m² x 27.4 litres/ft.3 = ____________ litres

____________ pi² x 7.5 gallons/ft.3 = ____________ gallons
(Volume)                                          (Capacité de la piscine)

Capacité de la piscine:
79,74024 m³ x 28,39059 = 7870,4
2 816 pi³ x 7,5 = 21 120 gallons

Voici quelques-unes des dimensions de piscine les plus fréquentes:

Piscine hors terre	Litres (Gallons)*
Ronde de 4,6 m (15 pi)	20 058,9 (5 299)
Ronde de 5,5 m (18pi)	28 882,7 (7  630 )
Ronde de 6,4 m (21 pi)	38 001,8 (10  039 )
Ronde de 7,3 m (24 pi)	51 349,1 (13  565 )
Rectangulaire de 3,7 x 7,3 m (12 x 24 pi)	32 706,0 (8 640)
Ronde de 8,2 m (27 pi)	64 985,0 (17  168 )

Profondeur moyenne : 1,2 m (4 pi)

Piscine creusée	Litres (Gallons)*
Rectangulaire de 3,7 x 7,3 m (12 x 24 pi)	44 970, (11 880)
Rectangulaire de 4,9 x 9,6 m (16 x 32 pi)	79 947,9 (21  120 )
Rectangulaire de 5,5 x 11,0 m (18 x 36 pi)	101 184,1 (26  730 )
Rectangulaire de 6,0 x 12,1 m (20 x 40 pi)	124 918,6 (33  000 )

*Profondeur moyenne : 1,7 m (5,5 pi)

À partir du guide général ci-dessus, déterminer le calibre que devront avoir la pompe et le filtre pour assurer un taux de renouvellement de l’eau appropriée sur une période de 8 à 12 heures.

2. Taux de renouvellement

Après avoir calculé la capacité de la piscine, la prochaine étape consiste à déterminer la vitesse du débit de l’eau en litres par minutes (L/min) (gallons par minute [gal/min]) afin de répondre aux normes en matière d’eau raisonnablement propre et sûre. La norme minimale recommandée pour les piscines ne descend pas en dessous d’un débit d’eau qui peut assurer un renouvellement complet de l’eau de la piscine toutes les douze (12) heures. Toutefois, il est plus courant que le renouvellement de l’eau de la piscine se fasse dans un délai de 8 à 10 heures.

A. Taux de renouvellement en litres par heure (L/h) (gallons par heure [gal/h])

________ litres ÷ ________ heures = ________ L/h
________ gallons ÷ ________ heures = ________ Gal/h
(Capacité de la piscine ) ÷ (Temps de renouvellement souhaité) = (Taux de renouvellement – litres/gallons par heure)

Taux de renouvellement:
7 994,79 litres ÷ 10 heures = 7 994 litres par heure
21 120 gallons ÷ 10 heures = 2 112 gallons par heure

B. Taux de renouvellement en litres par minute (L/h) (gallons par heure [gal/h])

________ litres ÷ ________ minutes = ________ L/min
________ gallons ÷ ________ minutes = ________ Gal/min
(Capacité de la piscine) ÷ (Temps de renouvellement souhaité) = (Taux de renouvellement – litres/gallons par minute)

Taux de renouvellement:  
7 994,79 litres ÷ 60 minutes = 133,2 litres par minute
2 112 gallons ÷ 60 minutes = 35,2 gallons par minute

3. Perte de charge

Partout où l’eau doit circuler (tuyauterie et équipement) dans le système, elle est confrontée à une certaine résistance ou perte de charge. La somme de ces résistances est appelée charge dynamique totale et elle se calcule en mètre (pied) de hauteur.

Il arrive souvent qu’il soit impossible de déterminer la quantité exacte de tuyaux et de raccords que comporte une installation… ils sont installés sous terre. Par conséquent, la méthode pratique simplifiée ci-dessous permet de déterminer la charge dynamique totale.

Il faudra ajouter la résistance du côté aspiration de la pompe (voir note A à la page suivante) (mesurée en millimètres [pouces] de mercure à l’aide d’un manomètre à vide, 25,4 mm [1 po] de mercure [mm/po Hg] étant égal à 344 mm [1,13 pi] d’eau), à la résistance du côté refoulement de la pompe (voir note B à la page suivante) (mesurée en kilopascal [livre par pouce carré] – tel qu’indiqué sur la manomètre du filtre lorsqu’il est propre, 6,895 kPa [1 lb/po²] étant égal à une hauteur manométrique de 704 mm [2,31 pi]) pour déterminer la charge dynamique totale (voir note C à la page suivante).

Règle générale, on dispose rarement d’un manomètre à vide à portée de main. Par conséquent, le tableau ci-dessous présente les facteurs de perte de charge les plus communs pour les pompes à haut rendement d’aujourd’hui.

A. Perte de charge (côté aspiration)

______ mm de mercure x 344 mm d’eau = ______ mm d’eau

______ po de mercure x 1,13 pi d’eau = ______ po d’eau
(Vide affiché)                             (Résistance total– aspiration)

ou FACTEURS DE PERTE DE CHARGE COMMUNS

Vide (à la pompe) – Considérant une conduite d’aspiration de 51 mm (2 po), ne dépassant pas 12 m (40 pi) de longueur et comportant un nombre minimal de raccords, une vanne de 51 mm (2 po) et des pompes à plein régime:

Pompe de ¾ hp – 1,4 à 1,7 m (4,5 à 5,5 pi) d’eau Pompe de 1½ hp – 3 à 3,80 m (10 à 12,5 pi) d’eau

Pompe de 1 hp – 2,1 à 2,7 m (7 à 9 pi) d’eau Pompe de 2 hp – 4,1 à 4,9 m (13,5 à 16 pi) d’eau

Résistance totale (côté aspiration): 2,7 m (9 pi) d’eau (pompe de 1 hp)

B. Perte de charge (côté refoulement)

_____ kPa x 0, 704 m de charge/kPa = _____ m de charge

_____ lb/po² x 2,31 pi de charge/psi = _____ pi de charge
(Filtre – propre)                    (Résistance totale–refoulement)

Résistance totale (côté refoulement) :
68,95 kPa (10 lb/po²) x 0,704 (2,32) de charge = 7 m (23 pi) de charge

C. Charge dynamique totale

____ m d’eau + ____ m de charge = ____ m de charge

____ pi d’eau + ____ pi de charge = ____ pi de charge

(Résistance totale – aspiration) + (Résistance totale – refoulement) = (Résistance totale à l’écoulement)

Résistance totale à l’écoulement:
2,7 m (9 pi) d’eau + 7 m (23 pi) de charge = 9,7 m (32 pi) de charge

NOTE : le tableau ci-dessous présente un débit maximal (gal/min) dans un tuyau de PVC de 38 mm (1½ po) et de 51 mm (2 po) sans excéder la norme de vélocité maximale (m/s [pi/s]), soit 2,5 m/s (8 pi/s) pour la conduite d’aspiration et de 3 m/s (10 pi/s) pour la conduite de refoulement.

Grosseur du tuyau (PVC)	Conduite d’aspiration	Conduite de refoulement
38 mm (1½ po)	189 l/min (50 gal/min)	246 l/min (65 gal/min)
51 mm (2 po)	322 l/min (85 gal/min)	397l/min (105 gal/min)
63 mm (2½ po)	473 l/min (125 gal/min)	568 l/min (150 gal/min)

Récapitulation

Nous avons maintenant en main tous les éléments nécessaires pour choisir une pompe et un filtre de la dimension appropriée. En guise de récapitulation, entrez dans les espaces ci-dessous le résultat des calculs finaux dans les trois sections précédentes, ce qui servira de guide pour le calibrage:

Capacité de la piscine ___________ litres (gallons)
Taux de renouvellement ___________ litres par minutes (l/min) (gallons par minute [gal/min])
Perte de charge ___________ m par charge (pi par charge)

Capacité de la piscine : 79 947 litres (21,120 gallons)
Taux de renouvellement : 132 litres par minutes (l/min) (35 gallons par minute [gal/min])
Perte de charge : 9,7 m par charge (32 pi par charge)

  4A. Calibrage des pompes

Comme la seule et unique fonction d’une pompe est de surmonter la résistance à l’écoulement dans le système, la sélection appropriée de la pompe revêt une grande importance. Les données de rendement d’une pompe se présentent sous la forme de l/min (gal/min) en ce qui a trait à la puissance utile, tandis qu’elles se présentent en mètres (pieds) de charge pour la résistance. Consulter les exemples dans le tableau ci-dessous. On peut voir les données de rendement spécifiques aux pompes Hayward aux pages 5 à 11 de la section Pompes.

Données de rendement – Pompes

Modèle Régime max.	Modèle Plein régime	Puissance utile de la pompe (l/min [gal/min]) c. Résistance totale à l’écoulement (mètres [pieds] de charge
		6 m (20 pi)	9 m (30 pi)	12 m (40 pi)	15 m (50 pi)	18 m (60 pi)	21 m (70 pi)
SP2600X5		208,2 (55)	170,3 (45)	109,8 (29)	–	–	–
SP2605X7		253,6 (67)	219,5 (58)	177,9 (47)	117,3 (31)	–	–
SP2607X10	SP2607	321,8 (85)	287,7 (76)	246,0 (65)	189,3 (50)	102,2 (27)	–
SP2610X15	SP2610	367,2 (97)	340,7 (90)	302,8 (80)	253,6 (67)	189,3 (50)	37,8 (10)
SP2615X20	SP2615	439,1 (116)	420,1 (111)	374,7 (99)	321,8 (85)	265,0 (70)	193,0 (51)
SP2621X25	SP2621	412,6 (109)	412,6 (109)	393,7 (104)	359,6 (95)	318,0 (84)	261,2 (69)

Choisir SP2605X7

NOTE : Toujours choisir un niveau de résistance supérieur (par ex., 9,7 à 12 m [32 à 40 pi] de charge) et spécifier la pompe dont le taux de renouvellement est supérieur (par exemple, 177 c 132 l/min [47 c. 35 gal/min]).

L’économie d’argent passe par l’économie d’énergie

Selon les tarifs des services publics, les caractéristiques de la piscine et l’équipement sélectionné, il est possible de couvrir les frais à payer pour remplacer une pompe ordinaire par une pompe éconergique dans la première année d’utilisation.

Par exemple, le coût d’un système doté d’une pompe éconergique à haut rendement d’une puissance de 5,34 ampères, à 230 volts, où les tarifs des services publics sont de 0,12 $ par kW/h s’élèvera à 1,78 $ sur une période de 12 heures par jour. Les frais pour une pompe ordinaire d’une puissance de 7 ampères s’élèveront à 2,32 $ par jour, soit 197 $ de plus par année.

À l’aide de la feuille de travail ci-dessous, déterminez vos économies d’énergie.

A. Intensité nominale du moteur	A
B. Tension (115 ou 230 V)	B
C. Tarif local de l’énergie ($ par W/h)*	C
D. Watts = A x B	D
E. Kilowatts = D/1000	E
F. $ par kW/h = E x C	F
G. Heures d’utilisation	G
H. Coût par jour = F x G	H
J. Coût mensuel = H x 30	I
K. Coût annuel = H x 365	J

* Consultez votre facture de consommation d’énergie pour déterminer les tarifs locaux. Communiquez avec votre professionnel des piscines pour obtenir de l’assistance.

* Consultez votre facture de consommation d’énergie pour déterminer les tarifs locaux. Communiquez avec votre professionnel des piscines pour obtenir de l’assistance.

4B. Calibrage du filtre

Chaque type de filtres, que ce soit un filtre à diatomées, un filtre de sable ou un filtre à cartouche, a un débit qui lui est particulier, de même que son propre taux de renouvellement (capacité ses piscines en litres [gallons]). Consultez le tableau ci-dessous à titre d’exemple. Les données de rendements spécifiques aux filtres Hayward sont à la section Filtres, pages 14 à 31.

Données de rendement – Filtre à sable

Modèle	Zone de filtration réelle	Débit	Renouvellement (Litres (Gallons)
			8 heures	10 heures
S180T	0,16 m² (1,75 pi²)	132 l/min (35 gal/min)	63 594 (16 800)	21 000 (79 494)
S210T	0,2 m² (2,20 pi²)	166 l/min (44 gal/min)	79 948 (21 120)	26 400 (99 935)
S220T	0,24 m² (2,64 pi²)	197 l/min (52 gal/min)	94 484 (24 960)	31 200 (117 348)
S244T	0,29 m² (3,14 pi²)	235 l/min (62 gal/min)	112 654 (29 760)	37 200 (140 817)
S270T	0,34 m² (3,7 pi²)	280 l/min (74 gal/min)	134 458 (35 520)	44 400 (168 072)
S310T	0,46 m² (4,91 pi²)	371 l/min (98 gal/min)	178 066 (47 040)	58 800 (222 582)
S3360SX	0,6 m² (6,5 pi²)	494l/min (130,6 gal/min)	236 210 (62 400)	78 000 (295 262)

Si l’on sélectionne le modèle S210T (minimum) pour assurer la filtration appropriée d’une piscine (par exemple, taux de renouvellement de 166,5 l/min (44) au lieu de 123 (35), ce filtre conviendra à une piscine de 79 948 l (21 120 gal) sur une période de 8 heures .

Autre facteur à considérer dans le choix du calibre d’un filtre : le nombre de baigneurs. Plus une piscine est fréquentée, plus on devra choisir un filtre plus gros. De plus, les filtres plus volumineux ont une durée de cycle plus longue, de sorte que l’on aura moins besoin d’entretenir la piscine durant la saison de baignade.

Résumé

À l’aide des données de la section Récapitulation ci-dessus, et selon vos propres calculs, choisissez le modèle de pompe et de filtre que vous désirez, puis sélectionnez la dimension qui convient le mieux à vos installations.

Il est important de ne pas oublier que le calcul du taux de renouvellement correspond directement au calcul de la charge dynamique totale (soit en l/min [gal/min] a lieu d’en mètre (pied) de charge). Si, pour quelque raison que ce soit, vous décidiez d’augmenter ou de réduire le débit, la résistance augmentera ou diminuera en conséquence.