Poursuite de l'expérience :Tout d'abord, je rappelle que ce trop-plein est destiné à équiper un gros aquarium du club que nous sommes en train de refaire.
Le filtre sera constitué d'une cuve placée sous l'aquarium, alimentée en permanence via le trop-plein.
Celui-ci devra absorber un débit de redescente, correspondant au débit
réel de la future pompe de remontée, de l'ordre de 2000-2500 l/h, perte de charge comprise.
En gros pour atteindre ce débit il faudra une eheim 1262 : 3500 l/h de débit théorique à charge 0.
Voici quelques photos du prototype :
Le montage a été fait au club, avec des cuves de test.
Vous remarquerez tout de suite la recherche de l'esthétisme et du raffinement, ainsi que le côté discret de cet assemblage de tuyaux, qui peut aisément trouver sa place dans tous les aquariums.
Tout ça, c'est pour plus tard. Pour l'instant le seul objectif est de valider le modèle de circulation d'eau.
La pompe de remontée utilisée est une newjet 3000. La perte de charge est faible, car le "filtre" est placé assez en hauteur.
Le débit est représentatif du système cible : autant dire que ça envoie déjà pas mal.
Et en prévention des remarques désobligeantes : la canette de bière fait strictement partie de l'expérience, car elle sert au remplissage initial de la tuyauterie, avant amorçage du siphon.
N'ayant pas trouvé de bouteille vide, j'ai donc été contraint d'en attraper une au frigo et de la boire
Pour tester, démonter, ajuster, remonter à loisir le système, une bonne part de la tuyauterie est juste emboîtée.
Des bandes de sac plastique servent de téflon, et assurent l'étanchéité du montage.
La hauteur de positionnement du raccord en Té, visible sur cette photo, est déterminante pour l'équilibre du système entier, comme expliqué plus loin.
La partie haute du siphon est faite en PVC transparent, ce qui permet de visualiser l'air qu'elle contient.
En fonctionnement continu du trop-plein, il n'y a pas du tout d'air dans cette partie, et pour cause : le courant est très élevé.
Toute bulle d'air est emportée.
C'est une très bonne nouvelle : cela signifie qu'il n'y a aucune chance pour que le siphon se désamorce.
Et toutes mes suputations précédentes sur les bulles d'air qui s'accumulent, et gné-gné-gné par ci, diamètre par là, ... étaient inutiles.
Je pensais intuitivement qu'un diamètre 40 était assez large pour que le courant à l'intérieur y soit faible, en fait il n'en est rien.
D'ailleurs un simple calcul empirique m'aurait mis sur la bonne voie :
Débit 2500 l/h => 2500/3600 = 0,7 l/s = 700 cm3/s
Tuyau PVC diamètre 40 / diamètre intérieur = 3,4 cm => surface intérieure = 9 cm²
Par conséquent l'eau circule dans les tuyaux à la vitesse de 700 / 9 = 77 centimètres par seconde !
Le même calcul à partir d'un débit de 2000 l/h donne encore un courant de 61 cm / s.
Avec un courant pareil, il est parfaitement évident qu'aucune accumulation d'air ne peut se former dans la tuyauterie.
Dans le tout premier prototype, l'aspiration d'eau était un simple tuyau diamètre 40 vertical.
Celui-ci avait deux inconvénients :
- formation d'un tourbillon entrainant un max d'air dans la tuyauterie, avec un bruit de suscion
- stabilisation du niveau d'eau trop haut par rapport à l'extrémité du tuyau
On peut facilement éliminer le tourbillon avec un système de lamelles.
Ce qui m'embêtait le plus, c'est la stabilisation du niveau d'eau.
C'est en effet ce dernier point qui est pénalisant vis à vis du filtre qui se trouvera sous l'aquarium, car il faut prévoir en bas une capacité tampon correspondant à la quantité d'eau qui retombe quand le système s'arrête.
Dans notre cas, chaque centimètre au-dessus du seuil de débordement du trop-plein, représente 20 litres d'eau qui retombent dans le filtre quand la pompe de remontée s'arrête.
D'où l'idée d'utiliser la réduction 100-40 excentrée ci-dessus.
En augmentant la ligne de débordement (= le périmètre de l'aspiration), le niveau d'eau se stabilise à moins d'1 cm au-dessus du trop-plein.
D'autre part, en jouant sur la hauteur du raccord en Té à la sortie du système, on peut régler la hauteur d'eau
à l'intérieur du tuyau d'aspiration
Ici elle est reglée à 1 cm sous l'extrémité du trop-plein.
Ainsi, l'eau tombe sur une hauteur d'à peine 2 cm (trop-plein + 1 cm => trop-plein - 1 cm), dans une espèce de large dépression.
Elle n'entraine que peu de bulles d'air.
De plus, avec un diamètre 100, le courant n'est que de 10 cm/s dans la première partie de tuyauterie, ce qui permet aux bulles de remonter.
Donc au final : le système n'aspire que très peu de bulles d'air, et les quelques unes qui traversent passent comme des fusées dans le siphon.
Il faudra voir à l'usage, mais je commence à être assez confiant sur sa fiabilité à long terme.
Et quand on stoppe la pompe de remontée :
La partie haute du tuyau d'aspiration se vide, jusqu'au niveau du raccord en Té.
La fin du flux d'eau entraîne pas mal de bulles d'air, qui restent dans le haut du siphon lorsque le système s'arrête définitivement.
Mais cela n'a aucune importance. Au redémarrage de la pompe de remontée, le débit dans le système de trop-plein augmente progressivement, jusqu'à être assez élevé pour emporter cette grosse bulle d'air.
Voilou
Maintenant, la dernière phase de mise au point se fera dans le vrai aquarium, et avec sa pompe de remontée.
Au pire il faudra réajuster légèrement la hauteur du raccord en Té.
Le système sera quelque peu replié sur lui-même (en forme d'escargot), puis collé de manière définitive.
Je pense simplement ajouter un grillage vertical autour du trop-plein, en guise de crépine, et laisser le système visible dans le bac, pour son côté amusant.