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Une piscine sur la Côte d'Azur

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Une piscine sur la Côte d'Azur

Avant de commencer
Choix de la filtration

Notre projet

Souhaitant avoir un système de nage à contre courant, nous avons opté pour un escalier multi-fonctions comportant un système integré de filtration à cartouches.

Par conséquent le choix de la filtration s'est finalement imposé à nous.

Cependant, après 2 années d'utilisation, le système de filtration par cartouche a été remplacé par un système de filtration à sable (avec de la zéolite comme média filtrant).

Ce changement de filtration a été principalement motivé par le ras-le-bol de la corvée de nettoyage des cartouches (6 grandes cartouches) qu'il fallait notamment sortir très délicatement de leur emplacement sous peine que la majorité des saletés se retrouvent dans le bassin de la piscine.

L'eau de la piscine nécessite d'être très régulièrement filtrée sous peine que la piscine se transforme en une marre impropre à la baignade. En effet l'eau stagnante couplée à la chaleur offre un environnement idéal pour la prolifération des bactéries et algues.

En réalité l'eau se contamine des micro-organismes de l'atmosphère, plus ceux introduits par les baigneurs et, en ne s'oxygénant pas, les parasites se reproduisent dans la piscine en formant des algues.

Afin d'avoir une eau toujours hygiénique et propice à une baignade agréable il est nécessaire de filtrer et de désinfecter de manière régulière l'eau de la piscine. Cette page ne parle que de la filtration en décrivant les pièces nécessaire à la filtration ainsi que les différentes techniques de filtration.

Éléments de la filtration

Le principe général de la filtration est le suivant : l'eau est aspirée par la pompe (4) au fond de la piscine par la bonde de fond (1) et à la surface par les skimmers (2) puis arrive au filtre (5) par des canalisations séparées équipées chacune de vannes (3). L'eau filtrée est ensuite refoulée vers la piscine par les bouches de refoulement (6). Ces bouches de refoulement sont généralement installées du côté opposé des skimmers afin de pousser les impuretées en surface vers les skimmers.

Le skimmer

Le skimmer, qu'on appelle également « écumeur de surface », est le premier élément d'un système de filtration. Il permet de filtrer les impuretés qui flottent à la surface de l'eau du bassin.

Le skimmer est une pièce scellée dans la paroi du bassin, au niveau de la ligne d'eau. En réalité, c'est le positionnement des skimmers qui va déterminer la hauteur de la ligne d'eau car le niveau d'eau du bassin doit arriver au deux-tiers du skimmer (au minimum à la moitié) afin que ce dernier fonctionne correctement (si le niveau de l'eau est trop bas il y a risque de desamorçage de la pompe, par aspiration d'air).

Le skimmer est pourvu d'une ouverture (généralement rectangulaire) dans laquelle l'eau de surface, et donc toutes les impuretés qui y flottent, va être aspirée. Les plus gros débris sont arrêtés par un préfiltre (il s'agit d'un panier que l'on vide manuellement et accessible à l'aide d'une trappe placée à l'arrière du skimmer, au niveau de la plage), tandis que les particules plus fines sont aspirées dans le circuit hydraulique pour y être filtrées.

Combien de skimmers pour ma piscine ?

Le nombre de skimmers dépend de la surface du bassin, du débit du skimmer et du débit de la pompe de filtration.

Tout d'abord il faut prévoir un skimmer par tranche de 25 m2 de surface de bassin, en arrondissant toujours à l'entier supérieur.

Ensuite la somme des débits des skimmers (et de la bonde de fond le cas échéant) doit être proche de celui de la pompe de filtration, sachant que le débit d'un skimmer se situe entre 6 et 10 m3/h (fonction du diamètre des tuyaux d'aspiration).

Ainsi le choix du nombre optimal de skimmers consiste à trouver un équilibre entre la superficie du bassin à traiter et le débit total du système de filtration.

Afin d'éviter tout retour dans le bassin des impuretés collectées par le skimmer (notamment sous l'effet des vagues), ce dernier dispose d'un clapet anti-retour (aussi appelé volet).

En plus de sa fonction première de filtration, le skimmer est généralement équipé d'un dispositif qui permet d'éviter le débordement du bassin. Il s'agit d'une ouverture à laquelle on peut raccorder un tuyau qui permettra d'envoyer l'eau excédentaire vers une zone d'évacuation.

Bien positionner ses skimmers

Si le bassin compte 1 ou 2 skimmers, ceux-ci sont généralement positionnés sur l'une des largeurs du bassin. À partir de trois skimmers ils sont, en règle générale, installés sur une longueur.

Dans tous les cas il est fortement recommandé de positionner le ou les skimmers face aux vents dominants afin que ces derniers poussent naturellement les débris de surface vers le ou les skimmers et face au buses de refoulement.

Dans le cas d'une piscine de forme libre les skimmers seront placés de manière spécifique afin d'optimiser le flux de circulation de l'eau de surface.

La bonde de fond

Il s'agit d'une pièce à sceller installée au plus bas du bassin disposant d'une ouverture grillagée qui permet d'aspirer l'eau.

Elle n'est pas obligatoire (certaines piscines en sont dépourvues) car son utilité dans le dispositif de filtration reste limitée (surtout si le bassin est à fond plat). En fait elle est essentiellement utilisée pour la vidange de la piscine (en son absence la vidange de la piscine nécessite l'utilisation d'une pompe vide cave).

Utile ou pas ?

Sachant que la bonde de fond n'a qu'un rôle limité dans la filtration, que c'est la première cause de fuites sur les piscines et que la piscine pourra toujours être complètement vidée grâce à une pompe vide cave (ce qui n'est le cas que s'il y a une intervention à faire liée à l'étanchéité du bassin) l'utilité d'installer une bonde de fond est assez faible.

En fait deux écoles s'affrontent concernant la nécessité d'installer une bonde de fond dans une piscine et pour le moment aucune n'a pris l'avantage sur l'autre (si ce n'est côté fabricants de piscines ou la bonde de fond tend à être une option voire ne pas être proposée du tout).

Ainsi, bien qu'elle joue également un rôle dans la filtration en aspirant les déchets qui stagnent au fond du bassin, l'utilisation d'un robot ou d'un balai aspirateur reste une bien meilleure solution pour éliminer les impuretés qui se déposent au fond du bassin.

Afin d'éviter tout risque de noyades provoquées par la puissance d'aspiration de la bonde de fond la vitesse maximum d'aspiration doit être de 0,6 m/s. De plus il est conseillé d'utiliser des grilles anti-vortex pour éviter les effets de succion.

La buse de refoulement

Après que l'eau ai été filtrée en traversant le filtre, elle est réinjectée, avec une certaine pression, dans le bassin par le biais des buses de refoulement. Elles sont donc le dernier maillon de la chaîne de filtrage de l'eau de la piscine.

Elles consistent en des pièces à sceller qui sont placées sur la paroi du bassin , à une distance comprise généralement entre 25 et 50 cm sous le niveau de l'eau.

Nombre de buses

Le nombre de buses de refoulement est calculé en fonction du débit de la pompe de filtration : les buses doivent être assez nombreuses pour gérer le débit généré par la pompe.

En fonction des modèles et de la dimension des tuyaux utilisés pour le circuit hydraulique, les buses de refoulement fournissent un débit qui se situe entre 4 et 6 m3/h. Il existe des buses à débit réglable qui permettent d'ajuster au mieux ce paramètre.

En connaissant le débit de la pompe ainsi que le débit d'une buse de refoulement il suffit de diviser le débit de la pompe par celui d'une buse de refoulement afin de déterminer le nombre de buses de refoulement nécessaire.

Les buses de refoulement sont généralement placées sur la paroi opposée aux skimmers. Cependant dans le cas d'une piscine à forme libre complexe elles devront être placées judicieusement afin d'optimiser le brassage de l'eau.

Une buse de refoulement possède une rotule, d'un diamètre plus petit que la tuyauterie, permettant d'accentuer la pression afin de créer un courant dans le bassin et ainsi mettre l'eau en mouvement selon l'orientation dans laquelle elle est installée afin d'entraîner les impuretés et la pollution extérieure vers les skimmers (on peut également choisir de l'orienter vers le bas pour faciliter l'évacuation des déchets vers la bonde de fond). Le but final étant de créer un courant optimal qui ne laisse aucun endroit du bassin sans mouvements (« zones mortes »).

Elles jouent par conséquent un rôle essentiel dans la circulation de l'eau du bassin et dans l'évacuation des impuretés.

La prise balai

Cette pièce à sceller, optionnelle mais vivement recommandée, sert au raccordement d'un robot de nettoyage ou d'un balai aspirateur. L'eau et les impuretés qu'elle contient sont aspirées par le robot ou le balai.

Elle sera positionnée au milieu du grand côté le plus proche du local technique abritant le groupe de filtration.

La prise balai peut être en aspiration ou en surpression.

Avec une prise balai en aspiration il faut brancher un robot nettoyeur fonctionnant avec la technologie de l'aspiration. Le robot nettoyeur utilise la puissance de la pompe de la piscine pour se déplacer et aspirer les saletés qui sont ensuite envoyées dans le pré-filtre de la pompe.

Avec une prise balai en surpression il faut brancher un robot nettoyeur à pression. Dans ce cas il est nécessaire d'installer entre la pompe de la piscine et la prise balai un surpresseur afin que la pression en sortie de prise balai soit suffisante. Le nettoyeur se déplace aléatoirement dans le bassin et aspire les débris grâce à un principe physique appelé « effet venturi », qui se produit à l'intérieur de l'appareil et transforme l'arrivée d'eau en un puissant courant d'aspiration. Dans ce cas les débris aspirés sont recueillis dans un sac filtrant évitant ainsi d'encombrer le pré-filtre de la pompe.

La pompe

Élément essentiel du groupe de filtration, la pompe de piscine revêt une importance capitale dans le maintien d'une piscine saine.

Une pompe piscine est composée de trois éléments principaux. En premier lieu, on a le préfiltre qui permet d'arrêter les impuretés les plus grosses qui risqueraient d'endommager la pompe. Ce préfiltre est primordial dans le cas où le filtre se trouverait après la pompe. Ensuite, on a le corps de la pompe dont le rôle est de faire circuler l'eau grâce à un système de turbine, et enfin, on a le moteur qui permet l'aspiration proprement dite.

En-dessous ou au-dessus le niveau de l'eau ?

L'idéal est de mettre la pompe en dessous du niveau d'eau de la piscine (quelques centimètres suffisent). Il faut éviter au maximum de la mettre au dessus du niveau de l'eau de celle-ci (en tout cas à 1 mètre au dessus du niveau de l'eau au grand maximum).

Si la pompe est située au dessus du niveau de l'eau il est nécessaire d'installer un clapet anti-retour et d'opter pour une piscine auto-amorçante (cas de la plupart des pompes de piscines de qualité).

Si la pompe est située au dessous du niveau de l'eau il est nécessaire d'installer sur le tuyau d'aspiration une vanne d'arrêt permettant de démonter la pompe sans vider le contenu de la piscine dans le local technique !

Exemple concret : notre projet

Le bassin fait un peu moins de 18 m3. Par conséquent le débit minimal de la pompe nécessaire pour traiter l'eau du bassin en 6 heures est de 3 m3/h.

Cependant le bassin dispose d'un skimmer et d'une prise balai en aspiration et deux buses de refoulement. De ce fait le débit minimal de la pompe doit être d'environ 12 m3/h.

Afin detenir compte des pertes de charges dans le circuit hydraulique, la pompe choisie est une 14 m3/h à 0,8 bar de pression.

Le choix de la pompe doit se faire en fonction du volume de la piscine, du nombre minimum de skimmers nécessaire, de la distance du bassin au local dans lequel se situe la pompe, etc.

Tout d'abord il faut déterminer le débit minimal de la pompe sachant que le volume de la piscine doit être filtré en moins de 6 heures et que le débit de la pompe doit être supérieur au débit des éléments d'aspiration. Ainsi le débit minimal de la pompe doit être supérieur à la fois au volume de la piscine divisée par 6 et à la somme des débits des skimmers et de la bonde de fond.

Ensuite il faut tenir compte des équipements constituant le circuit hydraulique (coude, Té, etc.) car chacun d'eux représente un obstacle qui freine la circulation de l'eau. Ainsi, en fonction de la distance de la pompe par rapport au bassin, du diamètre des tuyaux, l'eau va être plus ou moins freinée, ce qui aura un impact sur le débit effectif de la pompe. Ce phénomène, appelé perte de charge, doit être pris en compte pour déterminer le débit optimal d'une pompe. Malheureusement il est généralement très difficile à calculer et il faut donc se contenter d'une évaluation.

Il faut aussi tenir compte des caractéristiques du filtre (par exemple un filtre à diatomés ne supporte pas un débit de pompe supérieur à 5 m3/h).

Cependant connaître le débit minimal que doit supporter la pompe n'est pas suffisant. En effet, le débit est intimement lié à la pression. Plus l'un augmente, plus l'autre baisse, et vice-versa. Or la pompe va fonctionner à une certaine pression (par exemple entre 0,5 et 0,8 bar de pression dans le cas d'un filtre à sable). Ainsi la pompe doit être en mesure de supporter le débit minimum à la pression de fonctionnement.

Pour ce faire il est nécessaire de consulter la courbe de performance d'une pompe car le débit indiqué par les fabricants n'est pas nécessairement à la pression de fonctionnement.

Les différents types de filtration

Le système de filtration est un choix important lors de la construction d'une piscine. En effet chaque système de filtration a ses avantages et ses inconvénients. Nous présentons ci-dessous les différents systèmes de filtration existants.

Filtre à sable

L'élément principal du filtre à sable est une cuve en résine synthétique remplie aux trois-quarts de sable (qu'on appelle également silice). Le filtre à sable est associée à une vanne multivoie permettant la filtration, le lavage du filtre, son rinçage, l'isolation, le by-pass de la filtration et la vidange du bassin.

L'eau en provenance de la pompe entre par le haut du filtre d'où elle va se diffuser à travers le sable qui va retenir les impuretés. L'eau est ensuite récupérée dans un collecteur situé en bas du filtre par le biais d'une crépine en forme d'étoile.

Sable ou zéolite ?

Normalement le média filtrant d'un filtre à sable est du sable calibré.

Cependant, afin d'améliorer la finesse de filtration il est possible de remplacer le sable par de la zéolite.

En effet la zéolite, pierre volcanique poreuse capable de résister à toutes les sortes d'eau d'une piscine, permet de filtrer presque aussi bien qu'un filtre à diatomée.

La zéolite permet en outre un maintien naturel du taux de pH, un nettoyage bien moins fréquent et limite l'utilisation de produits de traitement.

Le seul inconvénient de la zéolite est finalement son prix initial bien que son remplacement, moins fréquent que le sable, permet à long terme d'avoir un budget similaire au sable.

Ainsi le sable retient les impuretés contenue dans l'eau.

La vanne multivoies est un élément essentiel du filtre à sable. Chacune de ses positions a un rôle bien spécifique :

  • La position « filtration » est utilisée pour l'usage normal du filtre,
  • La position « contre lavage » permet de nettoyer le filtre en faisant circuler l'eau du bas vers le haut dans le filtre (donc en sens contraire du mode « filtration »). L'eau est envoyée vers les égouts,
  • La position « rinçage » est utilisée après le contre-lavage afin de tasser le sable soulevé lors du contre-lavage en faisant circuler l'eau dans le sens de filtration. L'eau est ensuite évacuée dans les égouts,
  • La position « égout » permet d'envoyer l'eau vers les égouts sans passer par le filtre (par exemple pour vidanger la piscine ou pour rejeter directement à l'égout des impuretés),
  • La position « fermeture totale » est utilisé notamment lors de l'hivernage,
  • La position « re-circulation » permet d'envoyer l'eau vers la piscine sans passer par le filtre, on l'utilise notamment lors de l'amorçage de la pompe ou pour brasser l'eau du bassin.

Parmi les avantages du filtre à sable l'on peut citer l'aspect économique et la souplesse d'utilisation. Cependant parmi les inconvénients l'on peut citer la place de la cuve du filtre (dont le diamètre dépend du débit de la pompe piscine) et la consommation importante d'eau des contre-lavages.

Filtre à cartouche

Le filtre à cartouche, comme son nom l'indique, contient une ou plusieurs cartouche traversée par l'eau à filtrer. Ces cartouches sont réalisée à partir de plusieurs médias filtrants. Les plus courants sont le papier et les tissus synthétiques. Il existe aussi plusieurs finesses de tissage du média filtrant mais les seuils les plus courants en piscine s'étagent entre 5 et 20 microns.

Le média filtrant est plié en accordéon et refermé sur lui-même. Le but de ce montage est de loger la plus grande surface filtrante possible dans un volume minimum.

La surface de la cartouche retient les impuretés. Il est donc nécessaire de la nettoyer régulièrement en enlevant les plus grosses impuretées sous un jet d'eau puis en supprimant les impuretées les plus fines en faisant tremper pendant plusieurs heures la cartouche dans de l'eau contenant un produit nettoyant spécial cartouches.

Parmi les avantages du filtre à cartouche on peut citer sa relative compacité ainsi que son excellente finesse de filtration.

Par contre le prix d'achat des cartouches (elles ont une durée de vie limitée, en général 2 ou 3 saisons) est assez conséquent et leur nettoyage plutôt fastidieux (il faut au minimum dévisser la tête du filtre, extraire la cartouche et la nettoyer au jet d'eau). De plus certains produits sont incompatibles avec les filtres à cartouche (les floculants notamment) et la cartouche à tendance à se colmater en présence d'eau calcaire.

Filtre à diatomée

Les diatomées sont des résidus fossilliaires (fossiles) d'algues marines ou d'eau douce qui ont la particularité d'être poreux et si fins que rien à part l'eau ne peut passer. Les diatomées se présentent sous la forme d'une poudre blanche très fine.

Un filtre à diatomée se compose d'une membrane en tissu synthétique (polyester ou nylon) recouverte d'une couche de diatomées. Lorsque l'eau arrive dans la cuve, la diatomée se met en suspension au dessus de la membrane mais est retenue par celle-ci pour éviter de s'échapper dans le bassin.

Une fois la charge de diatomée entièrement polluée celle-ci ainsi que les impuretées qu'elle contenait sont envoyées à l'égout. Ensuite une nouvelle charge de diatomée est installée dans le filtre.

Les principaux avantages du filtre à diatomée sont sa finesse de filtration (environ 5 microns) et sa compacité.

Cependant le filtre doit être fréquemment nettoyé (avec remplacement des diatomées à chaque fois) ce qui occasionne un entretien contraignant. Le débit de la pompe est également un point à vérifier, ce système ne supportant pas de débits supérieur à 5 m3/h. Enfin le filtre à diatomée limite l'utilisation de certaines catégories de produits de traitement telles que les anti-algues et l'utilisation de floculants est également proscite.

La piscine naturelle

Dans ce cas le système de filtration est constitué de plantes aquatique associées à des micro-organismes au pouvoir enzymatique.

Le mécanisme épuratoire fonctionne comme un filtre vivant. Les plantes absorbent les polluants présents dans l'eau (nitrates, phosphates, etc.) et en tirent les nutriments (azote, phosphore, oligoéléments, etc.) nécessaires à leur croissance.

La piscine se compose de deux bassins : le bassin de baignade et le bassin de régénération (c'est ce bassin qui est végétalisé).

Le principal inconvénient de ce système de filtration est la place nécessaire à la zone de filtration-régénération (qui, en règle générale, doit être au moins équivalente à l'aire de baignade).