Aquariophilie de la Gironde


 
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 Trop-plein sans percer

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Bricoleau

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MessageSujet: Trop-plein sans percer   Dim 13 Avr - 18:21

Edition du 15/02/2012

Article définitif publié :


http://club2a.free.fr/site/article.php3?id_article=480





Pour le détail du début de l'histoire, c'est ci-dessous





Vendredi dernier, on s'est fait un petit TP au C2A avec Superpepito

L'idée était d'étudier un système de trop-plein pour un gros bac du club que nous sommes en train de refaire.
Une fois refait, ce bac sera filtré au travers d'une cuve située sous l'aquarium, et alimentée par trop-plein.

Nous pourrions percer la cuve, mais pour varier les plaisirs, nous sommes partis sur un système de débordement sans perçage, uniquement via des tuyaux PVC.

Le principe de base est assez simple : il suffit d'utiliser un siphon.

Le prototype que nous avons réalisé correspondait au schéma ci-dessous



Un tuyau à air (dessiné en vert) permet d'amorcer le siphon : on aspire pour vider l'air contenu dans la partie haute de la tuyauterie, puis on le met à tremper.

L'efficience du système final dépend d'une bonne adéquation des diamètres des tuyaux avec le débit de traversée, ainsi que du bon réglage des hauteurs des différents points (niveau d'aspiration / niveau de rejet en sortie de tuyauterie).

Toute la tuyauterie est en diamètre 40.
Elle est destinée à ingurgiter un débit descendant d'environ 2000 l/h réel (testée OK à 1500 l/h)

Pour notre TP, nous avons tout assemblé sans aucun collage.
Les tuyaux et les coudes étaient simplement emboités en force, avec quelques bandes de sac plastique qui jouaient le rôle de téflon.

Les premiers tests sont très encourageants : ça a l'air de fonctionner impec !

Nous allons poursuivre les expériences jusqu'à trouver les bons réglages des diverses hauteurs.
Je tâcherai d'ajouter des photos

à suivre...


PS : le schéma est fait avec sketchup 6, logiciel gratuit diffusé par Google


Dernière édition par Bricoleau le Mer 15 Fév - 19:40, édité 1 fois
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storel

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MessageSujet: Re: Trop-plein sans percer   Mer 16 Avr - 8:45

j'avais déjà vu le même système chez un éleveur belge et c'était vraiment très pratique et notamment sur des batteries où une seule cuve de filtration était utilisé, vivement vendredi pour pouvoir observer la réalisation du système de filtration
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pharaon_24

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MessageSujet: Re: Trop-plein sans percer   Mer 16 Avr - 10:27

Arf j'ai raté ça vendredi !
En tout cas, merci, ça peut être une solution à mon (futur) problème Smile
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PierreV

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MessageSujet: Re: Trop-plein sans percer   Mer 16 Avr - 14:15

Il y a longtemps , j'avais fait un système presque analogue, à l'aide d'un petit bac ( 1L) en plastique percé en haut de l'un de ses cotés, que tu fixes contre la paroie extérieure de l'aquarium à la hauteur que tu veux régler. Reste plus qu'a faire un simple syphon et ça marche.

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toucan

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MessageSujet: Re: Trop-plein sans percer   Jeu 17 Avr - 7:30

Bon ouais...le flattez pas trop à Cyril sinon il va être intenable vendredi !!! Very Happy .......
moi je comprends pas comment tient l'eau dans un aqua où il manque deux côtés !!!

mdr c'est bon posez moi par terre.....je sors !!
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Bricoleau

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MessageSujet: Re: Trop-plein sans percer   Jeu 17 Avr - 10:30

Ouais

Faut vous préciser qu'on a déjà expérimenté un autre système de gestion de trop plein.
Le principe était tout simple :
1) à l'extérieur de l'aquarium, on trace un trait au marqueur, qui désigne le niveau d'eau à ne pas dépasser
2) devant l'aquarium, on installe un toucan équipé d'un godet et avec une consigne enfantine : dès que le niveau dépasse la marque, tu remplis ton godet dans l'aquarium et tu le vides dans le filtre en dessous.

Mais bizarrement, ce système ne disposait pas d'un niveau de fiabilité dans le temps, suffisant pour envisager son utilisation à long terme.

En plus, il supportait mal la montée en charge : dès qu'on augmentait le débit de la pompe de remontée, le système avait tendance à s'affoler.
Il devenait tout rouge, faisait un max de bruit, et répandait une part non négligeable de flotte sur le sol

Au final nous avons du abandonner ce système.
Néanmoins une petite démo est toujours envisageable vendredi soir
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lolo33

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MessageSujet: Re: Trop-plein sans percer   Jeu 17 Avr - 11:24

Donc le principe est de syphoné en permanence
y a pas de risque de désamorçage ?
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Bricoleau

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MessageSujet: Re: Trop-plein sans percer   Jeu 17 Avr - 13:55

C'est bien là la question essentielle, sur laquelle je me suis (un peu) pris la tête

Si le siphon se désamorce, l'eau ne descend plus alors que la pompe de remontée continue à fonctionner.
Je vous laisse imaginer le résultat

C'est particulièrement crucial dans le cas du club, car les bacs doivent pouvoir tourner en complète autonomie sans surveillance d'une semaine sur l'autre.

Tout d'abord, la forme de la tuyauterie permet au siphon de rester en eau même lorsque la pompe de remontée s'arrête, et que la circulation d'eau cesse.
Cela nous met à l'abri des coupures d'électricité éventuelles.
On peut même vider entièrement l'aquarium sans désamorcer le siphon : ça c'est pour éviter, lors d'un changement d'eau, que l'on puisse désamorcer le siphon sans s'en apercevoir.

Après, il faut veiller à ce que le système ne permette pas, dans la partie haute du siphon, une accumulation progressive de petites bulles d'air qui finiront par entraîner un désamorçage du siphon.
Plusieurs facteurs doivent permettre de maîtriser ce risque, mais cela nécessite une mise au point par expérimentation.

Déjà il faut être en mesure d'évaluer cette quantité d'air accumulée.
Dès demain, la partie haute du siphon sera constituée d'une portion de PVC transparent.

Ensuite, l'élément le plus important est à mon avis le diamètre de la tuyauterie.
Avec un petit diamètre, le courant dans le siphon est plus important.
De ce fait, les bulles ne s'accumulent pas en haut du siphon, mais sont prises dans le courant et redescendent vers le filtre.
Ca c'est le système idéal auquel il faut arriver.

Cependant, on ne peut pas réduire trop le diamètre, car on rencontre alors un autre problème : il faut pouvoir absorber en redescente le même débit que celui de la pompe de remontée.
Et si le diamètre est trop petit, le niveau d'eau dans l'aquarium se stabilise trop haut par rapport au seuil de débordement.
Cela induit un problème de marnage dans le filtre (variation de niveau importante suivant que la pompe de remontée est en marche ou à l'arrêt).

L'idée est donc de prendre un diamètre de tuyau le plus large possible, tout en gardant un courant assez fort pour éviter l'accumulation de bulles d'air.
Bien sur, cela dépend également du débit de la pompe de remontée.

L'autre point sur lequel je compte jouer, consiste tout simplement à éviter autant que faire se peut, que des bulles puissent arriver dans le siphon.
Là c'est la toute première section de tuyauterie qui doit être pensée dans ce sens.
Le niveau d'eau dans cette première section doit être le plus haut possible, pour ne pas que l'eau "tombe" dedans, avec un effet d'aspiration d'air.
Le réglage de cette hauteur d'eau se fait en positionnant plus ou moins haut le raccord en Té à la sortie du siphon.
Au besoin, je peux également augmenter le diamètre de la première section de tuyau, pour réduire le courant et permettre ainsi aux bulles de remonter.
Et si une bulle arrive à descendre suffisamment pour passer le premier coude, on peut alors raisonnablement espérer qu'il en sera de même dans le siphon.

L'objectif final est bien de mettre au point pour pas cher (env 15€ de PVC) un système parfaitement fiable dans le temps.

Si malgré tout ces efforts, je n'arrive pas à éradiquer à 100% l'air accumulé dans le siphon, il sera peut-être nécessaire de vider manuellement cet air de temps à autre.
Si c'est une fois par mois, c'est gérable.
Au pire, pour sécuriser totalement le dispositif, je double le système. Si d'aventure un siphon se désamorçait, l'autre prendra le relais.

Dans tous les cas, je pense protéger la pompe de remontée par un système de capteurs de niveau dans le filtre.
Ca sera de toute manière pratique pour les changements d'eau : on vide une partie de l'aquarium, la pompe se coupe automatiquement, et se remet en marche une fois le niveau refait.


Punaise, tout ça pour un bout de tuyau.
Faut pas que mon psy tombe dessus
Merci de ne pas ébruiter
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lolo33

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MessageSujet: Re: Trop-plein sans percer   Jeu 17 Avr - 16:58

une réponse aussi longue pour a peine deux lignes de ma part, tu vas me faire rougir

sinon tu dit : On peut même vider entièrement l'aquarium sans désamorcer le siphon : ça c'est pour éviter, lors d'un changement d'eau, que l'on puisse désamorcer le siphon sans s'en apercevoir

si la pompe de remonter s'arrete, tu vides quand même jusqu'a ce que le tuyau dans le bac soit hors de l'eau, y a donc aussi un risque dans ce sens scratch
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Bricoleau

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MessageSujet: Re: Trop-plein sans percer   Jeu 17 Avr - 17:48

T'inquiète la réponse elle est aussi destinée aux gens tordus comme moi, qui se passionnent pour un sujet aussi abscons (à supposer qu'il en existe dans le coin).

Pis j'aime bien clavarder.

En fonctionnement normal, le niveau d'eau se stabilise environ 1 cm au dessus de la bouche d'entrée du tuyau.
Donc oui quand la pompe s'arrête le niveau baisse de 1 cm.
C'est tout à fait standard quand on place un filtre ouvert sous le bac.
Faut juste prévoir dans le filtre une capacité suffisante pour encaisser cette quantité d'eau supplémentaire
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toucan

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MessageSujet: Re: Trop-plein sans percer   Ven 18 Avr - 8:47

Bon faut que je me rachète !!!

Il y a un autre paramètre sur lequel, ô mon maitre, tu peux jouer c'est la hauteur de ta décant. sous le bac......

Evidemment tu ne vois peut être pas ce que je veux dire (Léonard de Vinci avait le même problème !!)....alors à ce soir pour cette palpitante étude sponsorisée par EADS et Arianespace !!! vi
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yay

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MessageSujet: Re: Trop-plein sans percer   Ven 18 Avr - 22:15

j'utilise ce systeme de siphon pour relier deux bacs

avec un débit de 2000 L/h j'ai du passer en diametre 50 mais la différence de niveau des deux cuves est de 20 cm maxi
dans votre cas il est possible que du 40 suffise

pour eviter les risques de désamorçage dus à l'accumulation de bulles d'air il suffit de relier le tuyau prévu pour l'amorçage à l'aspiration d'une pompe

j'ai assemblé les tubes avec du silicone le collage est suffisament resistant et il permet les réajustages éventuels...

A+
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superpepito

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MessageSujet: Re: Trop-plein sans percer   Ven 18 Avr - 23:02

C'est vrai que c'est vraiment un très bon systeme, cependant ciryl, tu devrait preciser les petits changements dont on a parlé pour rendre le dispositif insonore ... ( cloche + second tuyau de rejet sous le 1er ) comme ca si quelqu'un le fait, il aura un truc tip top...

PS: Je precise que cette experience n'aurais pas pu se derouler dans d'aussi bonnes conditions si je n'avais pas été la pour couper les bandes de sac plastique... Very Happy
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Bricoleau

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MessageSujet: Re: Trop-plein sans percer   Jeu 1 Mai - 23:06

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. Razz
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.


Dernière édition par cyril.gauguin le Jeu 1 Mai - 23:32, édité 2 fois
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superpepito

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MessageSujet: Re: Trop-plein sans percer   Jeu 1 Mai - 23:30

Très bon boulot ...t'as pas chaumé.
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storel

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MessageSujet: Re: Trop-plein sans percer   Ven 2 Mai - 8:40

vraiment sympa Cyril!! je vois que tous c'est petits glouglou audibles chaque vendredi ont servi à l'élaboration d'une jolie usine à filtration qui peut donner de très bonnes idées sur les systèmes de filtration de gros volume sans pour autant être obliger de s'outiller à taux élevé dans une animalerie ou chez un spécialiste.

La suite ce soir en live au club C2A
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oliv

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MessageSujet: Re: Trop-plein sans percer   Ven 2 Mai - 10:10

Smile

super boulot comme d'habitude Wink
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adilelou



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MessageSujet: Re: Trop-plein sans percer   Sam 31 Mai - 2:10

le bruit a disparu ? le REVE

si c est le cas , je veux bien acheter le premier de la future production Smile ,

n oubliez pas de déposer un brevet Wink
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Bricoleau

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MessageSujet: Re: Trop-plein sans percer   Lun 18 Aoû - 15:54

Reprise des activités après une période de vacances

Vendredi dernier au C2A : derniers essais pour ajustements définitifs.

Vendredi prochain aura lieu la mise en eau de l'aquarium refait
Celui-ci fait un peu plus de 1000 litres : 220 x 80 large x 60 haut
Le trop-plein sans perçage permet d'utiliser une filtration sous l'aquarium.

Autre curiosité à voir : la pompe de remontée (une grosse eheim 1262) est pilotée par des capteurs de niveau.
Elle s'arrête toute seule, dès qu'il n'y plus assez d'eau pour permettre le fonctionnement du filtre, et se relance automatiquement quand on ajoute de l'eau.

Ceci pour pallier à toute défaillance du système de trop-plein, mais également (et surtout !) pour pallier à des défaillances chroniques de certains de nos membres, qui, bien que plein de bonne volonté, oublient de remettre les filtrations en route après un changement d'eau.

Ma grande mansuétude m’incite à passer sous silence la liste nominative des fautifs…
… ce qui m’arrange car je pense y figurer en bonne position !
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storel

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MessageSujet: Re: Trop-plein sans percer   Mar 19 Aoû - 7:36

bon eh bien ça tombe bien je comptais revenir ce vendredi je pourrai pleinement voir la bête se lancer (je perle bien sur du bac et de sa décantation et non de cyril lol! )
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Bricoleau

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MessageSujet: Re: Trop-plein sans percer   Mar 19 Aoû - 12:15

A ben alors là ça tombe bien effectivement
Il me manquait justement quelqu'un pour s'allonger dans l'aquarium et gratter toutes les vitres depuis l'intérieur
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kingdoudou

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MessageSujet: Re: Trop-plein sans percer   Mar 19 Aoû - 20:26

Moi ca y est je l'ai vu en fonctionnenment c'est trop fort !!!!

Par contre je sensquie les membres vont se battrre pour s'occuper de cette aqua!
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storel

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MessageSujet: Re: Trop-plein sans percer   Mar 19 Aoû - 22:12

non moi je préfère m'occuper de l'aqua à brème lol!
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Ti-Poulet

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MessageSujet: Re: Trop-plein sans percer   Jeu 30 Oct - 10:04

Bonjour

je suis tombé sur votre système de siphon en faisant une recherche sur google, car je recherche un système similaires pour équiper 13 bacs

je vous décris dans quelle situation, je vais utiliser ce brico
mon débit sera trés lent, puisque je veux l'utiliser pour faire des changements d'eau au goutte à goutte, donc je vais descendre en section pour les tubes et prendre surement du tubes plastique rayon électricité
ça sera sur des petits bacs de 20 à 40 L

ma grosse question est la suivante ; je cherche un système dont je suis sur qu'il ne se désamorcera jamais

es ce le cas pour celui ci ?

et 2eme question : est il nécessaire de descendre aussi profond dans le bac ?

merci pour ces précisions
A+
cyril
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Bricoleau

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MessageSujet: Re: Trop-plein sans percer   Jeu 30 Oct - 11:04

Moi je ne le tenterais pas.

Ce qui garantit que le syphon ne se désarmorce jamais, c'est la présence d'un courant important qui entraîne les bulles d'air vers la sortie, empêchant ainsi toute accumulation gazeuse dans la partie supérieure.

Je pense que le mieux est de percer les bacs (méthode ICI)
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MessageSujet: Re: Trop-plein sans percer   

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