Chlore, hydrolyse, ionisation, électrolyse au sel… Le traitement de l’eau est une chose. Mais pour que l’eau de votre étang de natation soit vraiment propre, l’hydraulique de la piscine doit être au point. Mieux encore, avec un circuit hydraulique correct et efficace, vous pouvez influencer positivement jusqu’à 80 % du traite-ment de l’eau. À condition de remplir la piscine d’eau courante fraîche, bien entendu.

L’hydraulique , également dénommée ‘mécanique des fluides’ ou ‘science de l’écoulement de l’eau’, est une science qui étudie le comportement des fluides en écoulement. Dans le cas des piscines, il s’agit plus particulièrement de l’eau qui circule dans les tuyaux, les équipements et le reste du bassin. Comprendre comment l’eau se déplace vous permet de mieux appréhender la mise en place de l’installation technique, ce qui n’est pas sans importance pour un constructeur de piscines. L’hydraulique comprend quelques principes de base que nous allons approfondir pour vous.

PRINCIPE N° 1
Les molécules d’eau se comportent comme des billes
Comme vous le savez, l’eau est constituée de molécules de H₂O. Ces molécules entrent constamment en collision les unes avec les autres et avec des objets solides. Les particules sont continuellement dans un état de mouvement aléatoire, mais n’ont qu’une liberté de mouvement restreinte (qui correspond approximativement à l’ordre de grandeur du diamètre des particules). Si vous inclinez une bouteille d’eau sur le côté, vous pouvez voir que les molécules de H₂O prennent la forme de la bouteille. Les particules sont maintenues ensemble par des forces intermoléculaires, de sorte que l’eau prend la forme du réservoir comme les autres liquides. Si vous déversez l’eau de la bouteille, les molécules de H₂O entrent en collision avec l’air et l’eau se divise en gouttelettes.

PRINCIPE N° 2
Les pompes n’aspirent pas, mais poussent
Bien que ces molécules d’eau aiment être en contact les unes avec les autres, elles ne se soudent pas. Ce-la explique pourquoi il est impossible d’aspirer l’eau. L’eau de la piscine est donc poussée dans les tuyaux par une pompe, et non aspirée comme on le prétend parfois. C’est une croyance erronée très répandue dans le secteur de la piscine et du wellness.

PRINCIPE N° 3
Les pompes de piscine créent une basse pression
Chaque pompe de piscine contient un ventilateur (impulseur). Lorsque ce ventilateur tourne, il génère des forces centrifuges qui catapultent les molécules d’eau loin du centre de rotation. C’est donc là qu’a lieu la ‘pression’. Tandis que l’hélice en rotation catapulte les molécules d’eau, l’espace abandonné derrière crée un vide partiel. Il se produit une forte aspiration qui s’étend jusqu’aux skimmers, à travers les tuyaux.

La faible pression dans ce vide partiel permet à la pression atmosphérique plus élevée à l’extérieur du système d’aspiration de pousser les molécules d’eau dans l’espace créé par le ventilateur.

PRINCIPE N° 4
Deux forces à l’oeuvre
Pour faire circuler l’eau de la piscine, deux forces collaborent : la pression atmosphérique forme un tandem avec la dépression créée par l’hélice de la pompe à entraînement électrique. La pression atmosphérique est le poids de l’air qui pousse sur la surface de l’eau de la piscine. L’impulseur ne peut repousser les molécules de H₂O qu’aussi vite qu’elles sont fournies par la pression atmosphérique (air). C’est pourquoi les skimmers avec des tuyaux trop étroits, un parcours de tuyaux trop long et des pompes situées plus haut que la surface de l’eau ne sont pas efficaces.

L’HYDRAULIQUE DANS LA PISCINE
L’idée selon laquelle l’eau est poussée et non aspirée est aussi importante dans la piscine que dans les tuyaux et la pompe. Les drains principaux d’une piscine ne peuvent pas créer une circulation dans la pis-cine. La circulation est poussée par l’eau qui sort des injecteurs.

Simulation de courant n° 1
Sur la simulation de courant n° 1 figure la vue aérienne d’une piscine de 4,5 x 9 x 1,5 m avec une capacité d’environ 50 000 litres. Le schéma de circulation représente le trajet effectué par les molécules de H₂O dans la piscine. Les molécules de H₂O sont poussées hors des injecteurs et provoquent le courant. Lorsqu’elles arrivent à environ 60 cm du skimmer, les molécules sont à nouveau évacuées. Une fois dans les tuyaux, l’eau atteint une vitesse d’environ 1,8 m/s.

Dans cette simulation, les deux injecteurs d’un diamètre de 2,5 cm sont placés en biais l’un en face de l’autre, sur les petits côtés du bassin. À partir de cette position, les injecteurs enclenchent un schéma circulaire. Comme dans un tourbillon, il y a peu de courant au centre. C’est là que les débris de surface ont une chance de s’enfoncer jusqu’au fond. Dans les coins de la piscine et à proximité des escaliers aussi, on observe peu de courant. Dans ces zones mortes, la saleté peut s’accumuler et les chances de formation d’algues sont plus élevées.

Simulation de courant n° 1

Simulation de courant n° 2
Sur la simulation de courant n° 2 figure la même piscine avec les mêmes injecteurs et le même skimmer que sur la simulation de courant n° 1. La seule différence est que les injecteurs se situent sur le même long côté de la piscine. Les molécules de H2O sont poussées en dehors des injecteurs et se heurtent à l’autre côté du bassin et de là, se propagent dans plusieurs directions. C’est un moyen très efficace d’éviter les points morts de la simulation de courant n° 1. Si votre piscine dispose d’une partie plus profonde, vous devez tenir compte du fait que la circulation d’eau y sera moins importante. La différence entre une circulation peu profonde et une circulation profonde est due à la géométrie de la piscine. C’est pourquoi vous trouverez des injecteurs de toutes formes et de toutes tailles. Chaque type est conçu pour fonctionner dans une situation spécifique.

Simulation de courant n° 2

ATTENTION
Des tuyaux trop petits ou trop longs, des drains bouchés et des paniers de skimmer sales peuvent transformer ce vide partiel en un vide total.

Lorsque cela se produit, la pression peut descendre jusqu’en dessous de la pression de vapeur des molécules de H2O. L’eau s’évapore alors, passant de l’état liquide à l’état gazeux. (Dans des conditions atmosphériques normales, cela ne se produit qu’à une température de 100 °C, mais la pression négative fait baisser cette température de manière spectaculaire.) Cette chute de pression provoque une cavitation : des bulles de vapeur d’eau se forment et peuvent imploser avec assez bien de force lorsqu’elles atteignent une zone où la pression est de nouveau plus élevée. L’eau passe du gaz au liquide en une fraction de seconde. Chaque implosion produit une onde de choc au bruit très caractéristique. La cavitation peut endommager sérieusement l’impulseur, génère une chaleur énorme et provoque de violentes vibrations qui endommagent les paliers de pompe et les joints. Le vide complet doit donc absolument être évité.

ET DANS LA PRATIQUE ?
Comprendre la science qui sous-tend le mouvement de l’eau est essentiel pour utiliser correctement l’hydraulique dans les tuyaux et dans la piscine proprement dite. À la base d’un bon circuit hydraulique se trouvent une bonne pompe et de bonnes techniques de filtration. Mais le positionnement des injecteurs et des skimmers joue également un rôle important. Placez toujours les skimmers dans la direction opposée au vent. En Belgique, le vent vient généralement de l’ouest, mais on ne peut vraiment définir la direction dominante du vent qu’in situ, sur le chantier. En fonction de la taille et du volume de la piscine, vous devez prévoir la bonne quantité de skimmers et d’injecteurs. Cela garantira un bon écumage (‘skimming’) de la surface de l’eau.

N’oubliez pas non plus d’installer une ou plusieurs bondes de fond. Celles-ci garantissent un bon brassage de l’entièreté du volume d’eau. L’objectif est de veiller à une bonne circulation dans la piscine et d’éviter les zones mortes ou angles morts. La piscine à débordement est le summum du bon écoule-ment, mais elle est techniquement plus complexe et la réalisation de ce type de piscine nécessite un budget plus conséquent. De plus, la piscine à débordement occasionne beaucoup plus de problèmes d’évaporation. En tant que constructeur de piscines, vous devez accorder suffisamment d’attention au bon équilibre de la tuyauterie autour de la piscine et le long du parcours qui mène au local technique. Il est conseillé de prévoir une conduite séparée jusqu’au local technique pour chaque unité d’aspiration et d’injection. En fonction du débit et de la distance à franchir, vous devrez déterminer le bon diamètre de la conduite.

Dans le local technique, rassemblez-les tous avec des robinets d’arrêt et des collecteurs d’un diamètre suffisant. Dans la mesure du possible, prévoyez beaucoup ‘d’angles doux’ et peu de résistance (par exemple, raccords évasés au lieu de raccords coudés, 45° au lieu de 90°, etc.). Enfin, le bon choix de la pompe et du filtre garantira la ‘puissance’ d’écoulement.