N°1 - Présentation des pompes centrifuges - niv. 3

Les pompes des circuits de chauffage ont pour rôle de permettre la circulation de l’eau de la chaudière aux émetteurs, puis son retour à la chaudière. Dans notre branche, on appelle parfois ces pompes "circulateur" ou "accélérateur".

A l’intérieur du corps de pompe, une roue (turbine) est entraînée à grande vitesse (le plus souvent à 2900 [tr/mn]) par le rotor du moteur électrique. La roue capte l’eau à l’aspiration de la pompe et la projette vers son refoulement. Ces pompes sont dites de type centrifuge.

Sur le fonctionnement des moteurs électrique, on pourra consulter le dossier «Présentation des moteurs électriques».

	Le rotor est la partie mobile du moteur électrique. Il entraine la rotation de l'arbre de transmission au bout duquel est fixée la roue.
	Le stator est la partie statique du moteur. Il crée un champ magnétique tournant qui entraine la rotation du rotor.

Récapitulons avec Maurice Ciron.

Les vidéos récapitulatives de Maurice.

On distingue (et nous étudierons aux chapitres suivants),

• les pompes ou circulateurs à "rotor noyé"
  Le rotor du moteur électrique baigne dans l'eau véhiculée. Cette disposition limite les risques de fuite et diminue le niveau sonore de la pompe. Le refroidissement du moteur électrique est assuré par l'eau en circulation, même lorsque celle-ci est chaude. On les appelle parfois accélérateur.

• les pompes à " rotor sec"
  Le moteur est monté en bout d'arbre et séparé du corps de pompe. Cette disposition nécessite un système d'étanchéité à la sortie d'arbre (presse-étoupe ou garniture mécanique). Le moteur est refroidi par un petit ventilateur entrainé par l'arbre de transmission. De ce fait, ces pompes sont plus bruyantes que celles à rotor noyé.

• les pompes ou circulateurs"jumelés"
  Il s'agit de deux circulateurs montés en parallèle sur le circuit. Les deux corps de pompe constituent une même pièce, et comportent des orifices d'aspiration et de refoulement communs.

La roue, en rouge dans la vidéo ci-dessus et, pour une pompe à rotor sec sur le schéma ci-dessous, est aussi appelée turbine ou rouet.
Dans la coupe partielle ci-dessous d'une pompe «à rotor sec» on distingue en haut à droite une demi-pale du ventilateur qui permet le refroidissement du moteur.

Notez dans la coupe de pompe ci-dessus et dans celles ci-dessous que l’eau est toujours aspirée au milieu de la roue et refoulée à sa périphérie. Lorsque nous serons devant une pompe, cela nous aidera à repérer son aspiration et son refoulement.

Complétons en visualisant la vidéo ci-dessous.

Extrait d’une vidéo réalisée par l'ADEGEB sur un financement de la société RICHARDSON et la participation du centre de formation AFORTECH.

Terminons enfin ce chapitre par une remarque de niveau 4 à 5 (Bac à Bac+2).

Les pompes sont aujourd’hui de plus en plus souvent équipées d’un moteur à vitesse variable qui permet de régler facilement leur débit. Cependant, il est également possible de réduire le débit d’une pompe centrifuge en obturant plus ou moins leur refoulement par le réglage d’un robinet comme symbolisé ci-dessous.

La fermeture de robinets sur le circuit alimenté ou le bridage d'un robinet au refoulement d'une pompe à vitesse variable entraine une réduction de leur vitesse et de leur consommation électrique.
Mais contrairement à ce que l'on pourrait intuitivement supposer, le bridage d'un robinet au refoulement d'une pompe à vitesse constante se traduit en général aussi par une baisse de la consommation électrique.

En effet, le bridage du robinet n’empêche absolument pas la roue de tourner. Au contraire, la réduction du débit entraine une diminution des turbulences et facilite la rotation de la roue, y compris lorsque le robinet est complètement fermé.
De ce fait, une réduction du débit réalisée par bridage d’un robinet conduit en général à une diminution de l’intensité absorbée par le moteur, même si celui-ci est à vitesse constante.
Ce ne serait évidemment pas le cas si le bridage conduisait à une augmentation du couple fourni par le moteur. Ainsi, un blocage de la roue entrainant celui du rotor du moteur électrique s’accompagnerait d’une surintensité susceptible de griller le moteur.

Ce comportement étonne toujours les électriciens qui intuitivement pensent que le bridage du robinet s’accompagne d’une difficulté pour la rotation du moteur qui serait source d’augmentation de l’intensité absorbée. Ce n’est pas le cas.

Cependant, particulièrement dans le cas des pompes à rotor noyé, l’absence de débit s’accompagnerait d’une montée en température du moteur électrique susceptible de le détériorer. D’une façon générale, on ne laissera donc jamais une pompe fonctionner avec son refoulement obturé, même si cette pompe est à vitesse variable.

Sur la consommation électrique des pompes en fonction de leur débit, on pourra consulter le dossier «Comportement des pompes - Partie 2».