Tuyauterie et glouglou

De l’art de coller des tuyaux…

Un de mes clients, et ami ( oui, j’en ai encore malgré tout deux ou trois…), qui joue de malchance m’a rapporté le commentaire sans appel du terrassier venu découvrir  les tuyaux qui fuyaient : « votre bassin fait 50 m3 , vous vous rendez compte il y a donc 50 tonnes de pression dans votre tuyau, pas étonnant que cela fuit…. »…

Non, ce qui était étonnant, vraiment,  c’était le fait qu’il avait oublié de coller les susdits tuyaux !!!!

Tout cela pour dire que cette remarque est une vue de l’esprit pour le moins simple si ce n’est simpliste…..

La bonde de fond fut inventée par le Dr Koshihara et ramenée en Occident par Peter Waddington.

C’est, bien sûr, la pièce centrale de toute installation rationnelle.

Je dis » bien sûr » par effet de style, puisque sûr de cet acquis  je ne le suis en aucun cas, !!….

Pour tirer partie de son fonctionnement vous devez  intégrer la surface de la bonde et l’écart du  couvercle  avec le fond du bassin sans oublier la profondeur à laquelle elle se situe.

Calculer le périmètre de votre dôme de 300 mm (le plus fréquent) et multipliez le par l’écartement mesuré entre bassin et dôme,  le résultat ainsi obtenu sera multiplié  par la profondeur du bassin.

Une fois ceci effectué vous aurez la pression exercée sur votre bonde de fond.

Donc lorsque vous augmentez l’écartement vous obtenez  plus de charge ce qui permettra un plus important débit dans votre filtre.

Si vous utilisez un dôme d’un diamètre plus important vous pouvez diminuer l’écartement  tout en conservant la même surface de contact de passage d’eau.

Une règle néanmoins à conserver est le fait que la surface doit être 1.2 fois plus grande que la surface interne du tuyau de 110 mm.

En-dessous de ce ratio vous réduirez l’entrée du flot.

DIAMETRE DU DOME 250 MM  DIAMETRE DU DOME 300 MM

 

 

Ecartement en mm

Kilos de pression

à 1m

Kilos de pression

A 2 m

Kilos de pression

à 1 m

Kilos de pression

à 2 m

10

7.85

15.70

9.38

18.76

20

15.70

31.40

18.87

37.73

30

23.56

47.12

28.25

56.50

 

Bien disposer les bondes de fond

Bien souvent on prend la décision (dictée par le carnet de chèque !) de passer deux bondes de fond sur la même ligne de filtration. Je pense, très sincèrement ,qu’il s’agit d’un mauvais choix.

Si vos bondes ne sont pas exactement équidistante par rapport à  leur point d’arrivée on obtiendra d’une part un différent volume passant  par bonde créant un courant mal réparti dans le bassin et surtout vous risquez de ne pas avoir un débit suffisant permettant de garder vos tuyaux propres !!!!

Donc amas de matière organique créant des zones évidentes d’anoxie donc de prolifération microbienne…

Tout ceci à mettre bien sûr en corrélation avec la densité de poisson présente (+ de poisson = + de déchet).

C’est donc à ce moment précis que les filtres à grille apparaissent comme  d’un grand intérêt !

En effet, qui dit passage rapide dit filtration capable de supporter ce flot

 

Filtration mécanique sur bassin à carpe koi

L’efficacité d’un vortex est directement assujetti à la vitesse de passage de l’eau à l’intérieur de ce dit vortex . Pour débarrasser une lame d’eau de 70% de ses matières solides (eau à 20°C) il faut un temps de rétention d’environ 20 minutes pour un vortex d’un mètre de diamètre (Johansen et Litiers)!

Qui a ce genre de passage lent dans les vortex installés ?! A mon avis pas grand-monde…

Ce qui ne veut pas dire qu’un vortex ne fonctionne pas mais a besoin d’un temps très long pour accomplir au mieux son petit boulot de vortex.

 

Le filtre à grille permet un passage plus rapide pour un encombrement somme toute réduit et une évacuation simplifiée des déchets collectés avec une consommation réduite en eau.

Le filtre à grille aura donc comme premier intérêt un passage d’eau rapide permettant une rotation de la masse d’eau .

Un autre problème avec les lignes de tuyau de bonde de fond mises en chicanes est la création possible d’un « bouchon » constitué par une bulle d’air qui a pour effet premier le ralentissement conséquent du flot.

Heureusement, ceci n’arrive pas souvent, mais nécessite néanmoins une intervention permettant à l’air de s’expulser.

Un tuyau flexible passé dans le tuyau de 110, permettra , une fois atteint la retenue, de créer une cheminée d’appel.

Les frictions en aval des bondes de fond peuvent engendrées des pertes d’écoulement plus que substantielles…

Chaque objet disposé sur la ligne de pompage a son coefficient de friction calculé sur la formule perte de charge = K(V2/2g) ; K étant le coefficient de perte, V la vélocité et g  l’accélération (9.81 m.s-2)

 

Coef.K Tuyau de 25 mm Tuyau de 40 mm Tuyau de 50 mm

Tuyau de 100 mm

 

Angle 90 ° 0.69 0.63 0.57 0.51
Angle 45° 0.37 0.34 0.30 0.27
Vanne guillotine 0.18 0.17 0.15 0.14
Vanne à bille 0.07 0.06 0.06 0.05

 

Perte de charge par pièce

Tuyau de 40 mm

Tuyau de 50 mm

Angle à 90°

121.92

182.88

Angle à 45°

60.96

76.2

Vanne à bille

30.48

45.72

 

Donc, pour illustrer notre petit tableau, prenons pour exemple 3 angles à 90°C et une vanne  à bille sur une alimentation en 40 mm ; nous obtiendrons  3 X 121.92 =365.76 + 30.48 =396.24 cm, soit l’équivalent de 3.96 m de tuyau de 40 mm de plus .

 

Un autre facteur assez important dans cette approche est la qualité du flux dans le tuyau d’amené.

En gros, un fluide (l’eau en l’occurrence) est divisé en couches superposées, parallèles, et sans discontinuité entre elles

En physique, en dynamique des fluides, on parle de flux laminaire que l’on peut caractériser, pour faire simple, par un flux sans turbulence aucune. Les turbulences créent une diminution de l’âme du tuyau et ont , donc , une  incidence directe sur le  débit.

Sur un tuyau droit et en prise directe les passages d’eau mini et maxi permettant de conserver ce type de flux

( par diamètre) sont les suivants

 

Débit

25 mm

50 mm

100 mm

L/H Mini

1590

4542

17034

L/H Maxi

3407

15899

56781

 

 

Ceci appelle une remarque directe ; si vous n’avez pas ces débits mini entre votre bonde de fond et votre pré-filtre et que vous avez une liaison droite, il est bon de revoir le fait , considéré comme acquis, que votre tuyau d’amené se doit d’être d’un diamètre important. ..

En effet, le débit trop faible dans ce tuyau trop gros ne fera qu’aider à construire une accumulation de déchets sur les parois au niveau de la turbulence ….

Rien de bien excitant dans ce calcul de tuyau et de plomberie qui nous ramène à des souvenirs scolaires pas forcément de bonne mémoire mais qui permet de bien comprendre pourquoi vous payez votre plombier si cher….

2 commentaires

  • Hito says:

    Et bien dis donc, c’est une vrai mine d’informations que tu nous donnes là.

    De quoi bien penser son installation et le débit de la pompe à eau.

    Une vitesse d’écoulement supérieure à 0.6 m/s évite la formation de dépôt dans les tuyauteries. Comment la calculer ?

    vitesse d’écoulement = 4 x débit / 

  • Hito says:

    Donc comme j’ai cliqué où il fallait pas :

    vitesse d’écoulement = 4 x débit / 3.14 x diamètre au carré, le tout exprimé en m/s.

    Tu préconises l’abandon du vortex au profit du fag ?