Si on parlait des débits de filtration
des piscines collectives ?
Par Emmanuel Quilichini, ingénieur ENSAM et président de Sunny Shark.
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Réduire fortement sa consommation électrique par une faible diminution du débit de filtration, est-ce une légende urbaine ?
Il est sain d’être sceptique et de ne pas croire les affirmations sur parole, aussi je vous présente le graphique ci-dessus, issu de nos propres mesures de terrain sur une piscine collective : comme le prévoient les lois de la mécanique des fluides, la puissance électrique consommée par les pompes de filtration diminue au cube du débit d’eau filtrée.
C’est pour le moins significatif, comme vous pouvez le voir : diminuer d’un quart le débit de filtration par rapport à l’existant divise par plus de 2 la consommation initiale !
Exemple de groupe de pompes centrifuges, classique en filtration
Vous me direz qu'on ne joue pas impunément avec les débits de filtration et vous aurez totalement raison.
Il existe une réglementation qui définit des débits minimaux en fonction des dimensions du bassin et il existe également des contraintes d’exploitation propres à chaque site, basées sur l’expérience des opérateurs et d’éventuels défauts d’hydraulicité et/ou de qualité chimique de l’eau, parfois insuffisante au débit minimal de filtration.
Cependant, il faut prendre le temps de réfléchir à chacun de ces aspects et se demander si le fait de sur-filtrer en permanence par rapport au minimum réglementaire est réellement justifié.
Variateur de vitesse Danfoss VLT
La réglementation française permet maintenant de réduire de 25% le débit de filtration en période d'inoccupation.
25%, justement : ce qui permet de diviser la consommation électrique des pompes par plus de 2 pendant la période de débit réduit.
Si le bassin de notre exemple est inoccupé 10 heures par jour et que la consommation électrique des pompes est réduite de 58% sur cette période, le calcul est simple à faire :
9kw x 14h + 3,8kW x 10h= 164 kWh par jour au lieu de 9kW x 24h = 216 kWh par jour, soit une réduction de 24% de la consommation moyenne. 52 kWh / jour.
Ramené sur 350 jours d’exploitation, on obtient 18,2 MWh d’économie, ce qui représente 4000 € économisés chaque année pour un tarif supposé de 220€ le MWh.
Certains bassins (dont les vôtres peut-être ?) sont filtrés 24/24 au delà du débit minimal réglementaire.
Il est vrai que certains bassins anciens équipés d’un faible nombre de buses et de reprises présentent zones d’eau faiblement brassées, ce qui peut faciliter les problèmes de qualité chimique en cas de forte fréquentation et/ou chaleur, etc. mais posez vous la question :
- À quel titre serait-il justifié de surfiltrer 24/24 des bassins récents, munis d’un grand nombre de buses régulièrement placées au fond, en hydraulicité inversée totale et avec aucune zone “morte” significative ?
- Même pour les bassins plus anciens, le besoin de surfiltration n’est-il pas en réalité circonscrit à certaines périodes plutôt que 100% du temps ?
Si vous surfiltrez 24/24 ne serait-ce que de 10% (220 m3/h au lieu de 200 m3/h par exemple), alors vous consommez 33% d’électricité en plus, soit 12 kW au lieu de 9 kW.
3kW x 24h x 350 jours = 25,2 MWh d’économie potentielle, soit jusqu’à 5500 € économisés chaque année au même tarif supposé de 220 €/MWh.
On peut donc facilement réaliser des économies ?
Près de 10 k€ d’économie par an rien que pour un bassin, ça fait rêver mais tout n’est pas si simple, sinon je ne doute pas que vous l’auriez déjà fait.
1) Réduire simplement le débit de filtration 24/24 n’est parfois pas possible pour les raisons évoquées plus haut : le débit réduit, même conforme à la réglementation, peut être insuffisant en certaines circonstances et ne peut donc pas être appliqué en continu.
2) Faire varier le débit de filtration sur certaines périodes impose parfois des modifications de l’installation hydraulique, notamment pour continuer à assurer le chauffage de l’eau lorsqu’on réduit le débit (principalement à cause des diaboliques vannes de bridage en ligne dont je parlerai plus en détail dans un autre article). Il impose également d’installer des variateurs de vitesse pour les pompes lorsque l’installation n’est est pas encore munie.
3) La réduction de débit en période d’inoccupation de 25% par rapport au débit minimal réglementaire est soumise à une condition
la piscine doit fonctionner en hydraulicité inversée (100% débordement) pendant la période concernée. Cela impose parfois la mise en place de vannes motorisées et des modifications au niveau du groupe de pompage, mais aussi que les goulottes et le bac tampon supportent ce nouveau mode de fonctionnement pour les bassins habituellement exploités en hydraulicité mixte.
4) Il ne suffit pas d’installer une horloge pour piloter efficacement tout ça : en cas de fort cumul d’activité dans les bassins dans les heures précédentes, de température élevée ou de qualité chimique de l’eau un peu limite, il n’est pas forcément pertinent de réduire le débit de filtration, même lorsque la réglementation le permettrait dans l’absolu. Les variations doivent également tenir compte des caractéristiques techniques des filtres, notamment en termes de pression mini/maxi et de l’impact de variations trop brutales.
Alors, comment réduire effectivement la consommation de ses pompes de filtration ?
- Vérifier les différents points techniques évoqués plus haut pour l’installation concernée afin de quantifier l’étendue des modifications à effectuer (l’installation est parfois déjà prête et ne nécessite aucune modification) et leur rentabilité : le retour sur investissement est globalement rapide, d’autant plus qu’une partie des dépenses peut être couverte par des CEE.
- Effectuer les éventuelles modifications requises, telles que définies par l’étude précédente.
- Piloter les variateurs et les organes annexes éventuels par un dispositif “intelligent” qui prend en compte toutes les contraintes et les conditions réelles d’exploitation pour moduler les débits (planning, activité réelle, température d’eau, chimie du bassin, etc.), comme le Smart Pooling® : solution de réduction d’énergie pour piscines publiques (sunnyshark.com)
Si vous souhaitez vous lancer dans cette voie vertueuse, n’hésitez pas à nous contacter, on se fera un plaisir de vous aider
Coffret Smart Pooling® permettant de piloter les installations, y compris les variateurs des pompes de filtration
