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Club Aquariophile d’Aquitaine

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Trop plein silencieux sans perçage d’aquarium

mercredi 15 février 2012, par Bricoleau
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Voici un article présentant un système de trop plein pour aquarium, destiné à alimenter une cuve de filtration déportée sous le bac principal.

Le trop plein proposé est :
-  entièrement amovible, donc peu intrusif sur la structure de l’aquarium : pas de nécessité de perçage de verre, ni de collage de compartiment annexe de type surverse.
-  facile à fabriquer.
-  très fiable : nous en utilisons plusieurs exemplaires au club depuis des années sur des gros bacs d’eau douce (>800L), sans le moindre petit souci ni entretien d’aucune sorte.
-  réglable pour être adapté au mieux au débit des pompes de remontée. Avec juste un bémol : une partie du réglage intervient dès la conception. Une fois le système collé, il restera destiné à encaisser un débit voisin de celui du départ, disons à 20% près.
-  totalement silencieux.
-  très moche : on ne peut pas avoir bon partout ! Un camouflage est donc fortement conseillé pour un bac d’agrément.


Le principe de base

Il peut être représenté par le schéma simplifié ci-dessous :

-  La hauteur d’entrée du système détermine le niveau d’eau dans l’aquarium

-  Un siphon est utilisé pour acheminer l’eau vers l’extérieur

-  Un second système de trop plein, intégré à la tuyauterie extérieure, assure le maintien en eau de toute la partie amont, ainsi que l’écoulement du volume excédentaire vers la décantation.


Le prototype initial

Au club, nous expérimentons ce type de débordement depuis 4 ans. Voici le prototype initial, réalisé en PVC diamètre 40.

On voit tout de suite que le côté esthétique est au rendez-vous.

L’entrée est élargie en diamètre 100, pour augmenter la ligne de débordement, réduisant ainsi le marnage en cas d’arrêt de la pompe de remontée.

La partie haute du siphon est en PVC transparent, de manière à pouvoir vérifier la présence d’air.

Le diamètre de la tuyauterie doit être cohérent avec le débit à encaisser : ni trop faible, ni trop grand.

Exemple pour un débit de 2000 l/h et un siphon en diamètre 40 :
-  débit 2000 l/h => 555 cm3 / seconde
-  diamètre 40 mm => diamètre intérieur 3 cm => rayon 1,5 cm => surface interne 3.14 * 1,5 ² = 7 cm²
-  conclusion : l’eau circule dans le siphon à la vitesse de 555 / 7 = 79 cm / seconde

A cette vitesse, aucune accumulation d’air n’est possible dans le siphon, car les bulles sont emportées par le courant.

De manière empirique, je dirais qu’il faut viser une vitesse comprise entre 60 et 80 cm/s.

Attention : dans les calculs il faut prendre en compte le débit réel (perte de charge incluse), et non celui indiqué sur la boîte de la pompe de remontée. Le risque est de partir sur une tuyauterie trop grosse en ayant surestimé le débit réel. Le mieux est de le mesurer in situ.

Correctement dimensionné par rapport au débit, ce siphon ne présente aucun risque de désamorçage, même en cas d’arrêt prolongé de la pompe de remontée.

Un tuyau à air fixé sur la partie haute permet l’amorçage initial du siphon. Ce type de montage amène toutefois un point de faiblesse pour l’étanchéité de la partie haute.

La hauteur du raccord en T en sortie détermine le niveau d’eau à l’intérieur du tuyau d’entrée (cote en rouge sur le schéma à plat tout en bas de l’article). Elle doit être réglée avec précision et dépend du débit à encaisser.

Sur ce prototype, l’aspiration est parfaitement silencieuse, mais la descente est pleine de glouglous à partir du raccord en T.

Je recommande de bien vérifier le fonctionnement de l’ensemble avant de procéder au collage. L’utilisation de bandes de sac plastique enroulées autour des tuyaux assure une étanchéité provisoire pendant la phase d’expérimentation.


La version la plus aboutie

Nous en avons installé deux exemplaires, réglés à la même hauteur, dans un aquarium de 1200 litres du club : un à chaque extrémité du bac, dans un ancien compartiment de filtration. La remontée est assurée par deux pompes EHEIM 1262.

Par rapport au prototype d’origine, plusieurs améliorations ont été apportées :

-  Le système est replié sur lui-même. Cela permet de prendre moins de place dans l’aquarium, et de mieux épouser la forme de la cuve de manière à tenir tout seul.

-  L’aspiration d’eau est sécurisée par un grillage fin à large maille.

-  Le niveau d’eau dans l’aquarium est très stable, à environ 8 mm au-dessus du point de débordement.

-  Le tuyau à air pour l’amorçage initial du siphon passe à l’intérieur du système. Certaines portions sont en plastique rigide 5 mm collé aux tuyaux PVC (visible sur la photo de la partie transparente du siphon).

-  La descente est dédoublée afin d’arriver à un fonctionnement totalement silencieux et sans aucune bulle : une dérivation de moindre diamètre prend la quasi intégralité du flux, avec un réglage via une vanne.


Considérations diverses

-  Coût : le prix de revient est de l’ordre d’une cinquantaine d’euros, avec le plaisir du Do It Yourself.

-  Type de PVC : une partie du montage présenté est réalisée en PVC évacuation, par simplicité d’approvisionnement. Pour une garantie d’innocuité chimique, les puristes utiliseront exclusivement du PVC de qualité alimentaire (PVC pression).

-  Les coudes doivent être impérativement en PVC pression car ceux prévus pour les évacuations ont des angles "droits" à 87°.

-  Une scie à onglet, même le modèle le plus rudimentaire, est fortement préconisée pour des découpes propres et précises de la tuyauterie.

-  L’utilisation de quelques raccords union permet de démonter l’ensemble.

-  Une portion de PVC transparent sur la grosse descente aurait permis de régler plus facilement la vanne

-  PVC transparent disponible chez Gutzwiller

-  La partie du système immergée dans l’aquarium peut être remplacée par un déversoir collé classique, à condition que celui-ci soit suffisamment profond.

-  Ce type de trop plein est parfaitement compatible avec de l’injection de CO2 en bac d’eau douce planté, car il n’entraîne aucun dégazage intempestif : pas de bulles d’air, pas de chute d’eau, peu de remous en surface haute ou basse.


[Bricoleau 2012]

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