Un trop plein artisanal

CREATION D'UN TROP PLEIN SANS PERCER L'AQUARIUM.

Version 1.1 du 30/03/98 Par David Excoffier

Mises à Jour en Bleu

Les données correspondent à un bac de 200L 100*l40*H50
Ce système fonctionne depuis le 05/10/97 sans problème.
Il assure un débit de 500L/H entre le l'aquarium et la décantation (dénivelé : 1,25 m)

Le principal problème que l'on rencontre lors de l'achat d'un aquarium est que bien souvent il n'est pas percé pour permettre l'installation d'un bac inférieur de décantation. Certes il existe dans le commerce des systèmes efficaces (chez TUNZE notamment) mais leurs prix se révèlent assez prohibitifs, les économies que vous pourrez faire sur ce genre d'appareil pourront être investies dans des équipements plus critiques (Ecumeur, pierres vivantes, etc).

Matériel :
- Tube 12/16, tube à air.
- Plexiglas 3mm ou plus (50*50) 60 FF.
- Tube PVC alimentaire Diamètre intérieur 32 mm, personnellement j'ai utilisé du tuyau souple de jardin (peut être pas alimentaire !).
- petit bac plastique (L23*l14*H14) 30 FF, le choisir le plus haut possible.
- 1 tube de colle silicone.

Installation :
Le système est très simple.
1- Découper une bande de Plexiglas (l14 * H45), la hauteur de cette bande correspond au niveau d'eau que vous voulez avoir dans l'aquarium, penser a l'épaisseur de la glace de fond lors de vos calculs, biseautez les angles de la plaques qui doivent appuyer sur le fond de l'aquarium de manière a épouser les joints déjà existants. Cette bande va être collée de façon étanche (silicone) dans un des coins de l'aquarium (Cela fait un triangle vu de dessus).
ATTENTION : vérifiez bien l'étanchéité du montage car si l'eau peut rentrer ailleurs que par le haut, c'est la vidange assurée de l'aquarium sur le sol.
Pour découper le Plexiglas, marquez le avec un cutter (plusieurs fois) puis cassez le, j'utilise une mini perceuse de modéliste avec une mini scie circulaire pour marquer le Plexiglas.
Lorsque le niveau du bac va monter au-dessus du plexi, l'eau va se déverser par-dessus.
Mettre une grille sur la partie haute (poissons).

2- Percer le fond du mini bac d'un diamètre équivalent au tube de descente (40 mm extérieur), pour percer un cercle j'ai utilisé un compas, puis j'ai fait plusieurs trous avec une mini perceuse. Poncer la partie évidée, ainsi que la face du petit bac destinée a être collée sur la vitre arrière de l'aquarium.
Note : le ponçage doit être grossier pour une bonne adhérence de la colle, nettoyer les parties poncées avec de l'eau (poussières), le plastique des petits bacs fend très vite, mettez de la silicone sur les éventuelles fissures.

3- Coller le mini bac sur la face arrière (ou coté) de l'aquarium près de l'angle bouché par le Plexiglas.
Je vous recommande de mettre beaucoup de silicone et de laisser sècher le temps nécessaire (au moins 24H)
Le haut du petit bac doit être a la même hauteur que le bord supérieur de l'aquarium (ce n'est pas le cas chez moi, il est 2cm en dessous car le mini bac n'est pas très haut).

Schéma 1


4- Placer le gros tuyau d'évacuation dans le trou du petit bac de manière a ce qu'il dépasse d'au moins 2cm a intérieur de celui-ci, faire un énorme joint de silicone à l'intérieur et par sécurité à l'extérieur (pour maintenir le tuyau en place pendant le collage j'ai utilisé des anneaux d'électricien : ZIP).
Attention : ne pas trop faire dépasser le tuyau, car c'est la différence entre le haut de ce tuyau et le haut de la plaque de Plexiglas qui va permettre d'avoir un débit.
En clair plus la différence sera grande, plus le débit sera élevé.
5- Découper 2 morceaux de tuyau 12/16 d'une longueur suffisante pour qu'ils pénètrent profondément dans le trop-plein de l'aquarium (environ 10cm du fond) et que leur autre extrémité arrive dans le mini bac, en dessous du haut du tube de trop plein et à 1cm du fond du mini bac (prévoir 2 ventouses pour les tenir en place). Les deux tuyaux sont exactement les mêmes et c'est pour une question de débit/sécurité que j'en ai mis deux.

6- Remplir l'aquarium, le trop plein et le mini bac (jusqu'au gros tuyau), amorcer les 2 tuyaux.
Pour ce faire j'utilise une pompe placée dans l'aquarium, je connecte le bout du tuyau qui doit aller dans le mini bac à la pompe. Une fois le tuyau plein, je le bouche avec le pouce et je le positionne dans le mini bac sur sa ventouse. Le bout du tuyau doit être toujours dans l'eau sinon il y a un risque de desamorçage.

7- Remplir le bac sous l'aquarium et mettre en marche la pompe de remontée.

Le système agit comme un siphon en essayant de maintenir constant le niveau de la partie trop plein et le haut du tuyau d'évacuation donc plus le haut de ce tuyau est bas plus vous avez de débit.

Schéma 2


Ce système garde les avantages d'un bac percé (contact air/eau).
J'ai essayé un autre système avec un seul tuyau de gros diamètre (cf. aquamag je crois) mais le bruit permanent de chasse d'eau m'a rebuté.

Réduction des nuisances sonores :
La version de base décrite ci-dessus présente les inconvénients sonores d'un trop plein standard de bac percé.
Grâce aux quelques conseils qui suivent vous pourrez réduire complètement ces nuisances, seul le bruit de la pompe de remontée est audible dans mon montage actuel.

Faire pénétrer le tube de descente entièrement dans le petit bac, ceci supprime une grosse partie des bruits au niveau du bac inférieur, mais déplace les nuisances à l'entrée du tube de descente dans le mini bac.
Placer un verre (type verre a whisky) retourné dans le mini bac au-dessus de l'entrée de la descente d'eau.
Ce verre est supporté par des cales en Plexiglas de manière a ne pas toucher le fond et permettre ainsi un écoulement d'eau.

Attention : Il faut impérativement relier la partie intérieure du verre, a l'air extérieur pour éviter les phénomènes de pompage, coller à cet effet un tuyau à air reliant l'intérieur du verre à l'extérieur (cf. Schéma 3). Pour les installations plus grosses il faudra certainement augmenter le nombre de tuyaux.

Schéma 3


SECURITE :
- la pompe de refoulement doit être placée de manière qu'elle pompe de l'air (assez haute) avant de faire déborder l'aquarium si le système tombe en panne.
- le tuyau de retour dans l'aquarium doit être au-dessus de la surface de l'eau, pour ne pas siphonner le bac dans la décantation si la pompe de remontée tombe en panne.
- Lors de la mise en eau de nombreuses bulles d'air vont envahir le bac, vérifier pendant cette période qu'il n'y en a pas dans les tubes 12/16.
- La longueur des tuyaux 12/16 peut être réduite de manière à ne siphonner qu'une certaine hauteur d'eau au cas ou le Plexiglas casserait, attention tout de même car l'eau qui se déverse dans le trop plein crée de nombreuses bulles qu'il vaut mieux ne pas aspirer avec les 12/16 (désamorçage a long terme).
- Le bord supérieur du mini bac doit être à la même hauteur ou plus haut que le haut de l'aquarium, si le gros tuyau se bouche les hauteurs de l'aquarium et du mini bac s'égaliseront sans débordement.

AMELIORATIONS :
- Prévoir un trop plein plus grand de manière a pouvoir y loger une pompe d'amorçage, et aussi de récupèrer facilement les poissons qui pourraient sauter dedans (prévoir une grille).
- Peut-être essayer de mettre un mini bac intérieur à la place du Plexiglas, à mon avis cela marche aussi bien et c'est moins risqué.
- Pour les installations plus grosses (débit plus élevé), multiplier le nombre de tubes 12/16 et essayer d'avoir la plus grande différence de hauteur possible entre le niveau de l'aquarium et le haut du tube de descente.

DEBIT D'AIR THEORIQUE DU SYSTEME :
Faisons un peu de physique pour calculer le débit théorique du montage, nous verrons ensuite que le débit réel est bien moins élevé.
Merci a ceux qui m'ont, sur fr.sci.divers, rappelé que Bernouilli avait en son temps déjà réfléchi a ce problème.

Posons donc quelques variables :

Soit :
h : la différence entre les deux hauteurs d'eaux.
mv : la masse volumique en kg/m3 (Il n'y a pas de différence entre 1000 et 1035 pour notre calcul).
d : le diamètre en mètres du tuyau.
U : La vitesse de l'eau en m/s.
s : la section de notre tube (s = PI*d2/4), nous pouvons arrondir PI à 3,1416.
DP : différence de pression (DP = mv*g*h ) avec g=9,81 (gravité terrestre)
D : Le débit recherché en m3/s

Pour faciliter le travail de Fabrice, nous dirons que terme Sqrt désigne la racine carrée

- Calcul de U :
U = Sqrt(2*DP/mv)
- Calcul de D :
D = U*s

On obtient donc
D = Sqrt(2*mv*g*h/mv) * s
D = Sqrt(2*mv*g*h/mv) * PI*d2/4
La valeur g étant contante :
D = Sqrt(2*g) * Sqrt(h) * PI/4 * d2
D'ou :
D = 3,478 * d2 * Sqrt(h)

Et enfin voici donc la formule en Litres par heure avec d en mm et h en cm (Ouf É) :

D=1,2524 * d2 * Sqrt(h)

Cette formule donne donc 570 L/H pour un tube de 12mm et une hauteur de 10cm.
Ce débit est THEORIQUE, il ne prend pas en compte la fluidité du liquide ni le frein que représente le coude du tube, ni même d'autres facteurs que j'ignore (résistance des parois du tube,É).
Mon montage avec 2 tubes donne un débit théorique de 2281L/H. Il apparaît au vu des tests que j'ai pu effectuer qu'il faut diviser la valeur théorique par 4 pour avoir une valeur réelle, pensez-y absolument.
Si je rajoute encore un tube, je passe à 1283 L/H (5132/4), cela me semble encore beaucoupÉ
Notons aussi que le débit augmente plus vite avec un diamètre total plus élevé qu'avec une hauteur plus grande (d est au carré) :
Faites des tests avec deux cuvettes, une pompe et des tubes pour voir quel est le nombre de tubes nécessaires et rajoutez en un ou deux par mesure de sécurité.
Enfin, mieux vaut utiliser plusieurs petits tubes qu'un seul de gros diamètre (amorçage, sécuritéÉ).