Contrôler une pompe de forage, simplement, solidement et pour pas cher (système "manque d'eau")

J'ai eu besoin de contrôler le fonctionnement d'une pompe externe de surface (donc limitée à 7m de profondeur d'aspiration) sur un forage (beaucoup plus profond), pour qu'elle pompe l'eau entre 0 (entre -50cm et -1m pour être exact) et -6m environ (juste avant d'être en manque d'eau).
Il fallait qu'elle s’arrête "seule" juste avant le manque d'eau, qu'elle attende que le niveau de l'eau remonte jusqu'en haut du forage et qu'elle redémarre alors toute seule.

Le fonctionnement d'une classique sonde "manque d'eau" ne s'applique pas à ce que je souhaitais, puisqu'il repose sur un système de pause à durée croissante après chaque "manque d'eau".
Un autre type classique de système "manque d'eau" contrôle la présence d'eau en sortie de pompe, donc lorsqu'elle est déjà en manque d'eau.
De l'avis d'un professionnel, à la longue, ce n'est pas très bon pour la pompe si le manque d'eau se produit trop souvent. Et dans mon cas, il allait être très fréquent.


La solution que j'ai trouvé par hasard (sur un site de maquettisme ferroviaire ?!) est un montage électrique appelé "relais auto-alimenté".
Pour activer le système, il faut que les 2 interrupteurs soit fermés.
Pour arrêter le système, 1 seul (Noté AT sur le shèma) doit être ouvert.



L'idée c'est d'avoir 2 interrupteurs à flotteur: un en haut du forage et l'autre au bout du tuyau d'aspiration de la pompe.

. Lorsque les 2 flotteurs sont dans l'eau: la pompe tourne.
. A mesure que l'on pompe de l'eau, le niveau d'eau descend dans le forage.
L'interrupteur "du haut" est hors d'eau: la pompe continue à fonctionner.
. Le niveau d'eau continue de descendre, jusqu'en dessous de l'interrupteur "du bas": la pompe s’arrête.
. En l'absence de pompage, le niveau d'eau remonte dans le forage et immerge l'interrupteur "du bas": rien ne se passe.
. L'eau remonte jusqu'à immerger l'interrupteur "du haut": la pompe se remet en marche.
Et ainsi de suite.




Le relais (moins de 5€) est alimenté avec un petit transformateur 12v (j'ai préféré rester en basse tension pour la partie de contrôle), mais permet très largement de contrôler un circuit en 220V.


Le montage est largement plus simple et rustique que les systèmes habituels (pas d'électronique du tout).
Et du coup, il est très largement moins fragile (par 2 fois, chez un de mes oncles, la foudre, pourtant tombée à bonne distance dans le voisinage, avait grillé le boitier de contrôle de sa sonde "manque d'eau").
 


Quelques détails techniques, mais qui ont leur importance.

. Plus le niveau d'eau (re)monte dans un forage, moins il monte vite.
Les premiers centimètres, après l'arrêt du pompage, vont se faire en quelques secondes. Les dernières centimètres, pour arriver au "niveau haut", peuvent prendre plus d'une heure suivant votre configuration géologique.
Dans mon cas, il faut environ 1h30 pour que l'eau remonte d'un interrupteur à l'autre.
En descendant, l'interrupteur "Haut"à, à peu prés, mi-chemin, je pompe la moitié du volume, mais toutes les 20 minutes.
Du coup, pour la même durée d'1h30, je pompe presque 90 litres au lieu de 40.

. Le silicone sanitaire ne convient pas du tout pour étanchéifier les connexions électrique.
Voui, moi aussi j'ai cru qu'il suffirait de noyer mes soudures dans du silicone sanitaire pour qu'elles soient étanches.
Et bin non: le silicone, totalement immergé se décompose (assez rapidement d'ailleurs) même si on l'a suffisamment laisser sécher avant de l'immerger (même enfermé le plus possible dans un boitier de pellicule photo!).
Par contre, on trouve dans n'importe quelle GSB, des produits prévus pour ça (généralement bi-composant).

. Où trouver des interrupteurs à flotteur ?
A l'époque, j'ai cherché longtemps pour en trouver.
Welleman propose 2 modèles entre 5 et 10€ suivant les revendeurs (plus cher, vous vous faites voler!): Le "FloodSW1" (normalement ouvert) et le "FloodSW2" (normalement fermé). ça fait plus de 5 ans que j'en ai 2 immergés dans un forage, jamais eu de soucis avec eux.
Dernièrement j'en ai trouvé des largements moins cher sur Amazon ou AliExpress (mais je n'ai pas vraiment de recul sur leur pérennité), dans les 1€, livraison gratuite!!

Ces modèles d'interrupteurs à flotteur ne sont pas conçus pour un milieu "hostile" comme un tubage de forage. Ils résistent parfaitement à une immersion totale, par contre, la structure est en plastique et le flotteur en polystyrène. Donc la résistance aux chocs ou à l'écrasement très faible.
Je les ai fixés dans un bout de tube PVC, percé des 2 cotés, qui sert de cage de protection autour du flotteur et lui assure de pouvoir bouger librement (certaines pompes de forage bougent lorsqu'elles fonctionnent).
Le tube PVC du flotteur "bas" est fixé par des colliers plastiques sur le tube d'aspiration.
Le tube PVC du flotteur "haut" est lesté avec un petit galet et reste suspendu à la hauteur désirée.

. Les câbles électriques standards ne sont pas fait pour être immergés dans l'eau en permanence.
Dans ces conditions, un phénomène d'électrolyse (même en l'absence de courant) va les corroder "de l'intérieur" (j'ai testé pour vous).
Il faut utiliser des câbles à la norme HO7-RNF. Personnellement, les meilleurs prix que j'ai trouvé c'était sur http://www.electricitepro.com.

Comme dab, n'hésitez pas à faire part de vos retours d'expérience.