Calcul de puissance de pompe
Ce calcul de puissance de pompe détermine la puissance hydraulique, la puissance à l’arbre et les chevaux dont une pompe a besoin à partir du débit, de la hauteur manométrique, de la masse volumique et du rendement. Saisissez les valeurs, et l’outil donne la puissance en watts, kilowatts et ch. Il applique la formule courante pour l’eau et les autres liquides.
Résultats
L’outil « Calcul de puissance de pompe » fait partie de notre rubrique Calculateurs : Fluides & hydraulique. Parcourez cette rubrique pour dimensionner, convertir et vérifier vos résultats en complément de cet outil.
Pourquoi faire un calcul de puissance de pompe
Une pompe apporte de l’énergie à un liquide pour l’élever et le pousser dans les tuyaux, et l’outil détermine la puissance que cela coûte. Il calcule la puissance hydraulique à partir du débit et de la hauteur manométrique et la divise par le rendement pour obtenir la puissance à l’arbre que le moteur doit fournir. Pour les pompes centrifuges, il montre watts, kilowatts et ch.
Formule de la puissance de pompe
La formule multiplie masse volumique, accélération de la pesanteur, débit et hauteur pour la puissance hydraulique, puis divise par le rendement :
ρ est la masse volumique, g vaut 9,81, Q est le débit en mètres cubes par seconde et H la hauteur manométrique en mètres. Le débit en m³/h est d’abord divisé par 3600. La puissance à l’arbre est plus élevée, car aucune pompe ne fonctionne sans pertes.
Exemple de calcul de puissance de pompe
De l’eau à 10 m³/h contre 20 m de hauteur manométrique avec un rendement de 70 % :
La pompe demande donc environ 0,78 kW à l’arbre. Changez la hauteur, et l’outil ajuste la puissance immédiatement.
Comment faire le calcul de puissance de pompe
Saisissez le débit en mètres cubes par heure, la hauteur manométrique en mètres, la masse volumique et le rendement en nombre décimal, et l’outil donne puissance hydraulique et puissance à l’arbre. Utilisez 1000 kg/m³ pour l’eau et un rendement d’environ 0,7 pour une pompe typique. La hauteur manométrique totale est la hauteur géométrique plus les pertes de charge que la pompe doit vaincre.
Interpréter la puissance de pompe
La puissance hydraulique est l’énergie que reçoit le liquide ; la puissance à l’arbre est ce que doit fournir le moteur, toujours plus élevée à cause des pertes de la pompe. Choisissez le moteur au-dessus de la puissance à l’arbre, car les moteurs existent en tailles normalisées et demandent une marge pour le démarrage et l’usure. La valeur en ch convient à certains catalogues, les kilowatts au dimensionnement électrique. Le résultat est un point de départ ; ajoutez des marges pour les raccords et l’encrassement futur avant d’acheter.
Quand faire un calcul de puissance de pompe
- Choisir un moteur pour une pompe
- Déterminer la puissance à l’arbre à partir du débit et de la hauteur
- Évaluer une pompe centrifuge en ch
- Prévoir le raccordement électrique d’une pompe
Erreurs fréquentes dans le calcul de puissance de pompe
- N’utiliser que la hauteur géométrique. La hauteur manométrique doit inclure les pertes de charge.
- Ignorer le rendement. La puissance à l’arbre dépasse la puissance hydraulique ; choisissez le moteur selon la puissance à l’arbre.
- Mauvaise unité de débit. Saisissez des m³/h ; la formule convertit en m³/s.
Conseils pour le calcul de puissance de pompe
- Ajoutez la hauteur de frottement à la hauteur géométrique pour la hauteur totale.
- Choisissez le moteur avec une marge au-dessus de la puissance à l’arbre.
- Utilisez le rendement de la courbe de la pompe plutôt qu’une estimation.
Formule de puissance de pompe et puissance hydraulique
La formule repose sur une idée simple : la puissance est un travail par unité de temps, et une pompe travaille en élevant chaque seconde une masse de liquide contre la pesanteur. Masse volumique fois débit donne la masse par seconde, fois pesanteur et hauteur l’énergie par seconde, et c’est la puissance hydraulique. C’est pourquoi la puissance croît en proportion directe du débit et de la hauteur. Ensuite on divise par le rendement, car frottements, fuites internes et turbulence dans la pompe obligent l’arbre à fournir plus que ce que reçoit le liquide. Dans l’UE, le règlement d’écoconception fixe les rendements minimaux des pompes à eau.
Puissance à l’arbre et choix du moteur de pompe
La puissance à l’arbre est la puissance sur l’arbre de la pompe en kilowatts ou en ch. Elle dépasse la puissance hydraulique du facteur de rendement, une pompe à 70 % demande donc à l’arbre environ 1,4 fois la puissance du fluide. Le moteur se choisit avec une marge au-dessus de la puissance à l’arbre et existe en tailles normalisées. La hauteur compte autant que le débit : c’est la hauteur géométrique plus les pertes de charge dans le tuyau, utilisez donc le calcul de perte de charge pour établir la hauteur manométrique totale avant de dimensionner la pompe.
Tableau de puissance de pompe en kW
Puissance à l’arbre pour l’eau avec 70 % de rendement selon débit et hauteur :
| Débit | Hauteur | Puissance hydraulique | Puissance à l’arbre |
|---|---|---|---|
| 5 m³/h | 20 m | 0,27 kW | 0,39 kW |
| 10 m³/h | 20 m | 0,55 kW | 0,78 kW |
| 10 m³/h | 40 m | 1,09 kW | 1,56 kW |
| 20 m³/h | 30 m | 1,64 kW | 2,34 kW |
Questions fréquentes : Calcul de puissance de pompe
Quelle est la formule de la puissance de pompe ?
Puissance hydraulique = masse volumique fois pesanteur fois débit fois hauteur ; puissance à l’arbre = puissance hydraulique divisée par le rendement. L’outil applique les deux.
Quelle différence entre puissance hydraulique et puissance à l’arbre ?
La puissance hydraulique est l’énergie que reçoit le liquide. La puissance à l’arbre est fournie par le moteur, plus élevée des pertes de la pompe, soit la puissance hydraulique divisée par le rendement.
Comment convertir la puissance de pompe en ch ?
Divisez les watts par 735,5 pour le cheval-vapeur métrique ou par 745,7 pour le HP américain. L’outil le fait sans étape supplémentaire.
Quel rendement utiliser ?
Environ 0,7 pour une pompe centrifuge typique, plus pour les grandes pompes bien adaptées et moins pour les petites. Lisez-le si possible sur la courbe de la pompe.