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Pompage

Pompage

Pompes à main

En chiffre: dépend du sportif à la manivelle, mais c’est efficace. Il faut beaucoup transpirer…
Elles sont surtout très efficaces pour amorcer des siphonages ou pour vider de petits volumes d’eau.

Pompes électriques

Il existe principalement deux types de pompes électriques adaptées à la spéléologie. Les pompes de gros débits (pompes submersibles) mais ne permettant pas de créer de la pression, les pompes refoulantes qui elle permette d’atteindre de grande pression mais avec un débit plus modeste. D’une manière générale, plus une pompe permet de pomper sur du dénivelé, plus son débit « à plat » est faible. Il y a donc un type de pompe adaptée à chaque cas.

Les premières permettent de pomper lorsqu’il n’y a pas ou très peu de dénivelé (quelques mètres) et les débits atteignables avec des puissances électriques raisonnables (1 kW) sont typiquement de 7000 à 21000 l/heure.

Les pompes refoulantes peuvent créer des pressions importantes et donc travailler sur des dénivelés importants (3 bars de pression permet de monter l’eau sur 30 mètres). Il est possible d’atteindre des dénivelé de 500 mètres sans pompe intermédiaires!

Alimentataion monophasée ou triphasée. Avantages du 380 V :

  • Augmentation de la fiabilité
  • Facilité du démarrage (pic de courant)

Il existe des pompes 230 V dépassants 2 kW, qui sont par exemple utilisée en Afrique lorsqu’il n’y a pas de réseau triphasé. En Suisse, les pompes monophasées ne dépassent en général pas 1200 W à cause des limites de courant.

Des boîtiers de commande perfectionnés « à microprocesseur » sont utilisés pour la  commande des pompes. Ils permettent par exemple la protection contre la marche à sec, avec réarmement automatique, en se basant sur le cos phi.

Les pompes les plus adaptées au confiné et plus particulièrement à la spéléologie doivent être aisément transportables et souvent aussi pouvoir fonctionner sur une génératrice légère, comme les géniales Honda EU10i et EU20i. Leur puissance est donc limitée aux alentours de 500-1500 W.

A de rares exceptions (limite de courant/puissance, topographie particulière), il est inutile d’utiliser plusieurs pompes en série, même lorsque la dénivellation est importante. Le montage en série de plusieurs pompes, directement sur le même tuyau, est cependant possible si les conditions évitant la cavitation au niveau des hélices de la pompe sont respectées (données du fabriquant). Il est aussi possible de placer des réservoires tampons pour chaque pompe. Il n’y a pas de gain au niveau du rapport entre le débit et la puissance électrique totale comparé à un montage avec une pompe unique.

Pompes à essence

Une pompe à essence permet d’utiliser directement le couple produit par un moteur thermique pour la pompe. Par exemple une pompe Honda G100, d’un poids légérement supérieur à 10 Kg, refoule sur 38 mètres de dénivelé avec un  débit « à plat » de 9000 l/heure.

Les pompse thermiques ne sont en général pas adpatées au confiné, vu les gaz produits par l’échappement (CO en particulier).

Pompes à air comprimé

Le plus souvent, elles ne sont pas adaptées à la spéléo à cause du compresseur…

Nos développements

Système d’arrêt automatique de génératrice

Ce système permet de contrôler automatiquement le fonctionnement correct du matériel de pompage. La majorité des pompes ne supporte pas de travailler à sec ou d’avoir leur crépime   d’aspiration bouchée. Des testes que nous avons effectués nous ont montré que le meilleur moyen de s’assurer du fonctionnement correct de la pompe est de vérifier le débit à la sortie de la pompe. Le fait de contrôler que la pompe soit touours dans l’eau au moyen d’un flotteur (ce qui est le cas pour de nombreuses pompes) n’est qu’une protection illusoire tout comme le fait de vérifier que les tuyaux sont pleins d’eau (pression). Notre système vérifie automatiquement que la pompe amène toujours de l’eau au bout du tuyau grâce à un petit bassin troué. Si ce n’est pas le cas, le moteur de la génératrice est stoppé après une dizaine de secondes. L’autre avantage de ce système est que la génératrice ne fonctionne que s’il y a de l’eau à pomper.

Pour résumer, il n’est ainsi plus nécessaire d’attendre pendant de longues heures que tout est en ordre. Il suffit de passer régulièrement faire le plein d’essence… Ce développement permet une nouvelle approche des vidanges de siphons. En effet, vu qu’il n’est plus nécessaire de rester sur place pour vérifier le pompage, l’élément « temps » n’est plus primordial. Il faut savoir que la mesure du volume d’eau extrait du siphon est le produit du débit et du temps. La majorité des personnes ne voient que l’augmentation du débit, mais il est aussi possible d’augmenter la durée du pompage tout en réduisant le matériel mis en oeuvre pour le pompage. L’exemple suivant vous fera mieux comprendre ce comcept. Pour vider un siphon de 100m3 sur 30 mètres de dénivelé, il est possible d’utiliser:

  1. Une pompe de 1000 W est ayant un débit de 2 m3/heures à ce dénivelé. De cette manière le siphon ce vide en 50 heures. Le poids du matériel est de 25 Kg (1 génératrice) + 10 Kg (1 pompe) + 20 Kg (tuyau) + 5 Kg (câble) = 60Kg. Pendant le pompage, en utilisant l’arrêt automatiqueil suffit de déplacer la pompe au fur et à mesure que le siphon se vide; un contrôle par jour peut-être suffisant.
  2. Trois pompes de 1000 W pour un débit par pompe de 6 m3/heures sur un dénivelé de 10 mètres avec deux relais. Le siphon est vidé en 17 heures. Le poids du matériel est de 75 Kg (3 génératrices) + 30Kg (3 pompes) + 20 Kg (tuyau) + 10 Kg (câble) = 140 Kg.

La solution 1 sera toujours mis en oeuvre plus facilement et plus rapidement par une petite équipe.

Nos pompages réussis

Petit Fontannet de la Mothe

Pour la première tentative, nous avons utilisé une pompe électrique refoulante 500W 50m 4200 l/heure alimentée par une génératrice. Le niveau de l’eau avait baissé de plusieurs mètres, mais une crue surprise ne nous a pas permis de terminer sa vidange… Zut!
Deuxième tentative avec en appoint une deuxième pompe 750W 6 bars 6000 l/heure. Cette fois, elle est alimentée sur le réseau électrique avec un système d’arrêt automatique de l’eau à la sortie du tuyau (en dehors de la grotte).

Plus d’informations sur ce pompage

Grande Chaudières d’Enfer

Après quelques problèmes techniques, le pompage commence le dimanche à 12H00. Ce siphon assez imposant se situe à -23 m par rapport à l’entrée. Des plongeurs avaient pu descendre jusqu’au coude à -9 m avant d’être bloqués lors de la remontée à -3m00! Le volume d’eau à évacuer est estimé à plus de 100 m3…

Le même soir le niveau de l’eau a déjà baissé de 1m50. Le lendemain matin nous passons pour faire les pleins d’essence et déplacer la crépine. Quelle ne fut pas notre surprise que de constater que le niveau était déjà à -4 m! Le même soir l’obstacle est franchi le fond du siphon se trouvant à -7m et derrière des galeries ouvrant la voie à de nombreuses explorations…

Plus d’informations sur ce pompage

Grotte du Loquès

Ce petit siphon se trouve à un endroit idéal pour mettre en place un siphonnage, car la galerie partant du siphon est fortement descendante. Pour obtenir des débits importants, nous avons utilisé un tuyau armé de 2,5 cm de diamètre. Le gros problème consiste, comme pour les autres types de pompage à amorcer le système (remplir la pompe et les tuyaux d’eau). En effet il est très difficile voir impossible d’amorcer un siphon lorsque du gros tuyau rigide est utilisé et qu’il y a une différence de niveau importante. Après un ou deux mètres de hauteur, la dépression est telle qu’il n’est pas envisageable d’utiliser nos poumons! Nous avons donc utilisé une pompe à main; l’opération à été un succès.

Une grand merci à Gysi Pompes SA à Farvagny !

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