Optimisation des réseaux de distribution d'eau

La France a fait un gros effort de développement des stations de traitement d’eau potable, mais son point faible reste la vétusté des réseaux, avec un taux de fuites de plus de 30 %, dû à un vieillissement de ceux-ci. Afin de détecter et de limiter le taux de fuites pour diminuer le coût de traitement et d’exploitation, différentes solutions sont mises en œuvre pour plus d’efficacité. Nous en énumérerons plusieurs.

Contrôle et localisation automatiques des fuites

Aujourd’hui le contrôle et la localisation des fuites se fait essentiellement manuellement avec des équipes spécialisées effectuant des rondes de surveillance et des relevés en différents points du réseau, souvent très éloignés les uns des autres. Cette solution est coûteuse et ne permet de déceler que les fuites les plus importantes, et non les multiples petites fuites, qui, additionnées, représentent des volumes très importants d’eau potable perdus. L’utilisation de débitmètres électromagnétiques ou à ultrasons, dont la précision comprise entre ± 0,25 % et ± 0,5 % de la mesure, selon les modèles, permet de réaliser une mesure efficace et précise, afin de détecter les fuites les plus faibles par recoupement entre les débits des différentes mailles d’un réseau, où la quantité d’eau produite devrait être égale à la quantité distribuée.

Les informations de mesure de l’ensemble des débitmètres sont donc transmises à distance et centralisées, afin d’être analysées par un logiciel spécialisé capable de déterminer l’importance des fuites et de les localiser. Il ne restera donc plus qu’à envoyer une équipe sachant exactement où intervenir pour effectuer la réparation, et épargner ainsi des quantités de cette eau indispensable à la vie dont nous devons ménager les res

sources, non seulement pour nous, mais pour les générations futures. Dans le cas où il n’y a pas de source électrique disponible, ces débitmètres et les systèmes de transmission sont alimentés par des batteries 12 ou 24 V longue durée ou par des cellules solaires, source propre et inépuisable s’il en est. Dans le cas où l'on recherche une détection quelque peu moins précise et plus économique, des débitmètres à fonction dite « dormante » peuvent être employés. N’étant activés que toutes les 10 ou 15 minutes, l’énergie consommée est très faible, mais ce n’est qu’une mesure moyenne approximative qui sera obtenue.

Les débitmètres Magflo® et Sonoflo™ de Danfoss couvrent tous les diamètres jusqu’à 2000 mm et plus, avec le Kit Sonoflo, qui permet d’équiper les conduites jusqu’à 4000 mm.

Éviter la détérioration des réseaux de distribution d’eau

Détecter les fuites et les réparer constitue un progrès important dans la sauvegarde des ressources en eau. Mais prévenir ces fuites en équipant nos réseaux de matériels permettant de moins solliciter les conduites au gré des à-coups de consommation est un progrès indéniable. En fonction des grandes variations de besoins en eau des utilisateurs ainsi que des fréquents arrêts/marches des pompes, les réseaux d’eau sont soumis à de fortes variations de pression, voire des coups de bélier, provoquant des fuites aux plans de joint des vannes, appareillages et conduites ainsi que des éclatements de tuyauteries fragilisées par le vieillissement.

Deux solutions sont aujourd’hui de plus en plus utilisées :

Les démarreurs/ralentisseurs électroniques

Les avantages de cette solution sont essentiellement la suppression des coups de bélier – donc des chocs mécaniques – et la disparition de la pointe de courant au démarrage des pompes, permettant ainsi d’effectuer des économies non négligeables sur le coût d’exploitation.

Ces démarreurs/ralentisseurs, spécialement adaptés aux caractéristiques quadratiques des pompes centrifuges, ceci dans des gammes de puissances électriques allant jusqu’à 450 kW, peuvent facilement être mis en place sur des installations existantes, sans autre modification que d’intercaler le matériel entre le contacteur et le moteur de la pompe.

Convertisseurs statiques de fréquence

Le convertisseur statique de fréquence ou variateur, associé à un capteur de pression, offre, en plus de la fonction de démarrage et d’arrêt progressifs des pompes, une régulation de vitesse et/ou de couple, permettant d’adapter en permanence la vitesse des pompes pour ne donner que le débit et la pression souhaités, évitant ainsi les surpressions et les cavitations si dommageables pour les matériels.

Ces convertisseurs, spécialement conçus pour l’entraînement de pompes à vitesse variable (pour des puissances électriques allant jusqu’à plus de 200 kW), peuvent facilement se mettre en place sur des installations existantes sans autre modification que de les intercaler entre le contacteur et le moteur de la pompe.

Les avantages de cette solution sont, en plus de ceux apportés par la solution « démarreur/ralentisseurs », une régulation souple du

maintien de la pression et une économie d’énergie substantielle sur les coûts d’exploitation, sachant que la puissance électrique consommée varie dans le rapport du cube par rapport au débit ou à la pression fournie par une pompe centrifuge.

Les démarreurs/ralentisseurs de la série MSD 100 et les convertisseurs statiques de fréquence VLT 3500 de Danfoss, spécialement adaptés aux caractéristiques quadratiques des pompes centrifuges, permettent de piloter respectivement des ensembles de puissance électrique jusqu’à 450 kW et 200 kW.

On voit donc tout ce que ces technologies peuvent apporter aux distributeurs d'eau potable, dans l’entretien et la sauvegarde des réseaux.

Sachant que l'investissement nécessaire est très faible en regard de l'économie réalisée, le consommateur ne devrait donc plus supporter les coûts inutiles que représentent les volumes d'eau perdus, les réparations de dommages pouvant être évités et l’énergie dissipée en pure perte.

Mieux contrôler les fuites c'est sauvegarder nos réserves en eau et mieux en gérer les coûts d’utilisation.