Seaclim
Climatiser un bac récifal

Extrait des "Lettres récifales" nr 5 - avril 1997

Certains penseront peut-être que cet article vient au mauvais moment de la saison : il eut été en effet plus judicieux de le faire paraÎtre avant les chaleurs estivales. La chose était prévue, malheureusement irréalisable au niveau temps.

En parlant du temps, celui du ciel de nos vacances 96, n'avait franchement pas de quoi alarmer les possesseurs de bacs marins. Certains auront même eu un petit soulagement (gardé secret car il ne faut jamais dire cela à un non-initié) de rester en-dessous du cap des 27 ° C.

Néanmoins en vous livrant maintenant des recettes de réfrigération d'aquariums il vous restera encore 3 bons mois pour les mettre en oeuvre et les tester.

En 1991, mon bac marin destiné aux clowns et anémones me posa quelques soucis, car la température montait dangeureusement alors que nous n'étions qu'en mai. Je n'avais pas les moyens d'acheter un système de réfrigération (encore plus chers que les actuels). En revanche des idées bien précises en tête pour en réaliser. Je dois avouer que la chose m'amusait un peu.

Plus tard, le président de mon club (SACE Colmar) me demanda si j'avais « quelque chose » à présenter au concours annuel des travaux techniques de l'Aquarium Tropical de Nancy. Un texte fut rédigé rapidement afin d'expliquer le processus de fabrication d'un refroidisseur et aboutit au deuxième prix cette année-là. La revue AQUARAMA me sollicita pour une diffusion de cet article : vous pourrez le retrouver dans le N° 125 (Mars 92)

Cet historique rapide sert en fait à expliquer que nous n'allons pas refaire un remake de SEACLIM par Claude Hug mais parler d'une variante ainsi que de différents appareils commercialisés. Une relecture d'AQUARAMA 125 redonnera la base nécessaire à qui envisage de s'attaquer pour la première fois à un problème de climatisation d'aquarium.

1) SEACLIM

Le problème de la réfrigération est tout d'abord financier : si les appareils du commerce n'étaient pas aussi chers, Seaclim n'aurait probablement jamais existé et cet article se bornerait à une énumération commerciale. Un refroidisseur professionnel coûte entre 5 500 et 12 000 F certainement plus que vos systèmes de filtration et de brassage réunis.

L'avantage des appareils achetés est leur encombrement et leur puissance pour les gros modèles. La fiabilité n'est pourtant pas toujours un point fort, ce qui est intolérable par rapport au budcet investi et à la valeur d'un bac récifal bien rempli...

Afin de dresser les bases du travail, il faudra bien cerner la puissance calorifique de son installation :

Tous ces paramètres jouent un rôle prépondérant dans l'estimation de la puissance du groupe refroidisseur, acheté ou fabriqué.

Je ne suis pas en mesure de donner plus d'indications concernant le choix, mais quelques exemples à titre indicatif :

Afin d'estimer la puissance de refroidissement d'un compresseur frigorifique, nous extrapolerons grossièrement sa consommation électrique en watts.

- Aquarium de 500 l avec 4 tubes fluos de 40 W, 50 W de pompes immergeables, galerie semi-ouverte, cuve non isolée, température ambiante supérieure à 30 °C
---> un groupe de 110 W fera parfaitement l'affaire

- Aquarium de 700 l avec 2 HQI 250 W, 80 W de pompe immergeables, ouvert, cuve non isolée, température ambiante supérieure à 30 °C
---> limite supérieure pour 110 W de groupe

- Aquarium de 500 l avec 1 HQI 250 W, 100 W de pompes immergeables, cuve isolée, ensemble fermé-encastré mais ventilé, température ambiante supérieure à 30 °C
---> groupe d'au moins 300 W nécessaire

Ces 3 exemples s'entendent pour une climatisation de bacs tropicaux et non pas pour bacs méditéranéens (il faudra doubler de puissance dans ce cas et éventuellement même tripler pour la faune de l'Atlantique nord).

Un bon rapport qualité-prix est aujourd'hui offert par les réfrigérateurs ménagers type « tabletop ». Pour 1000 F, vous pouvez acquérir un groupe de plus de 100 W dont le rendement est très excellent et le fonctionnement des plus silencieux.
Notre étude rapide partira de cette base. Un éclaircissement s'impose à présent : de plus en plus de fabricants proposent des réfrigérateurs dont le processus de fabrication a été rationnalisé. En clair, les évaporateurs ne sont plus des pièces rapportées et démontables mais intégrées dans le moulage de la cuve. Ce type de réfrigérateur n'est plus utilisable pour notre application, et il faudra bien veiller lors de l'achat d'un appareil dans le but de le démonter, à ce que le freezer soit bien une partie distincte.

Le but n'étant pas d'avoir un frigo trônant à côté de l'aquarium, il faudra entièrement désolidariser la partie thermo-mécanique (compresseur, évaporateur et condenseur) de la partie bâti (porte et caisse)
L'opération est plus simple à réaliser qu'il n'y paraît. En premier lieu, faire un essai du frigo pendant quelques jours en marche normale, au cas où il présenterait des défauts (plus aucune garantie bien-sûr après démontage) Celui-ci se fera simplement en défaisant quelques vis de maintien et en découpant la mousse polyuréthane avec une scie multi-usage.
- Attention à ne pas coincer, tordre ou plier les fragiles tuyaux de cuivre : tuyau endommagé = système HS!
Refaire un essai de fonctionnement avec thermo-mécanique démontée (fig 0). Le principe suivant consiste à rendre l'évaporateur (partie froide) étanche et apte à un remplissage de liquide dans lequel baignera le serpentin de circulation d'eau de l'aquarium. Suivant la forme du freezer (plaque, U ou L), cette opération sera à chaque fois différente.

Dans le cas d'un L ou d'une plaque, il serait judicieux de fabriquer une cuve en verre ou PVC afin de l'y intégrer. Dans le cas d'un U, il suffira de fermer les petits côtés par une plaque alu, inox ou plexi+colle silicone (fig 1).

Une première construction conseillait le confinement de la partie chaude (condenseur) à l'intérieur de l'appareil dans un seul but esthétique : un montage externe autorise à se passer d'une ventilation forçée et d'utiliser notre montage comme dans le cas d'un réfrigérateur normal.
Je préfère cette solution plus silencieuse et plus facile à mettre en oeuvre (fig 2).

Le corps de l'appareil est en contre-plaqué marine de 10 mm. A titre indicatif, reportez-vous aux dimensions indiquées, sachant qu'elles ne restent valables que pour un frigo de même taille que le mien. Cette base pourra servir de départ à une adaptation à toute autre dimension de groupe (fig 3).

L'introduction du groupe devra obéir à un certain ordre, là encore ne veillez à ne pas plier les différents tuyaux (fig 4). Vient ensuite la délicate phase d'étanchéité du conteneur d'évaporateur, deux solutions pour cela:
- couler une résine entre le conteneur (contre-plaqué) et l'évaporateur dans quel cas l'espace entre ces deux parties ne devra pas être trop important : une consommation excessive de résine entraînera une facture douloureuse pour vos finances. Cette solution présente l'avantage d'une parfaite étanchéité de l'ensemble.
Attention: avant de couler la résine, il faudra disposer un isolant (roofmate) entre le bois et l'évaporateur afin d'isoler cette partie : un membre de notre association m'a signalé une réaction chimique entre la résine et l'isolant, réaction que je ne connaissais pas. Un essai préalable lèvera le doute (fig.5).
Ou bien,
- injecter une mousse polyuréthane entre conteneur et évaporateur dans quel cas l'évaporateur devra être rendu étanche et éprouvé auparavant. C'est la solution que je conseillerais pour une question de coût.

A ce stade du travail, nous admettrons avoir réalisé un appareil intégré dans un bati, avec évaporateur ouvert sur le dessus et étanche. Il ne restera plus qu'à introduire dans cette cuve froide un tuyau de préférence en silicone (neutralité). Compter 5 m de tuyau 12/16 pour un débit de passage de 600 l/h minimum. Le mieux serait de placer ce tuyau sur un support percé afin de conserver un certain espace entre les spires. Remplissez la cuve d'évaporateur ou la cuve en verre ou PVC (cas d'un évaporateur plat ou en L) d'un antigel pour voiture : il favorisera l'homogénéité de la température tout en évitant un contact par point froid. Tout le tuyau devra être immergé.

Il ne restera plus qu'à finir l'habillage en veillant à laisser libre la ventilation de la partie chaude. Au cas où cette ventilation ne suffirait pas (surchauffe, mauvais rendement, canicule, etc.), l'adjonction d'un ou deux ventilateurs du type utilisé pour le matériel informatique résoudra le problème. Néanmoins, cette option ne serait utile que pour « booster» notre machine.

Pour sa mise en service, le Seaclim sera raccordé à un thermostat dont la sortie est fonction inverse au fonctionnement d'un chauffage : soit par thermostat spécial-froid, soit par l'utilisation d'un relais inverseur.
Le fonctionnement permanent du compresseur pendant de nombreux jours (canicule) est sans gravité : le facteur de marche rapporté à une année est bien inférieur à celui d'un réfrigérateur. De plus, cette situation arrive aussi dans le cas d'un réfrigérateur ménager.
L' inertie thermique d'un aquarium à partir de 500 l est énorme. Ne pas paniquer si la température ne décroit que très lentement dans l'heure suivante.
Un dernier mot sur la pompe de circulation: le premier SEACLIM comportait une pompe de circulation intégrée : quelle galère!!!
Elle ne m'a procuré que des ennuis (fuites, bruits, blocage, etc.). Je préfère depuis l'emploi d'un modèle immergé de telle sorte que le refroidisseur ne puisse plus comporter ce genre de composant à risque : fiabilité accrue. La circulation d'eau devra être permanente, la régulation se faisant par mise en route et arrêt du compresseur. Pensez à viser un débit effectif de 1000 l/h.

Le refroidisseur est en principe installé de juin à septembre. Ma nouvelle installation ayant une production calorifique plus importante, SEACLIM continue ses bons services chez un ami aquariophile.

Conclusion :
Ce principe non exhaustif s'applique à n'importe quel type de réfrigérateur ou d'unité de refroidissement récupérée ou même achetée. L'avantage est une parfaite neutralité des matériaux et un risque de contamination des eaux récifales nul. La forme générale que revêt le principe Seaclim n'a que peu d'importance, seul compte le résultat.
Je reste à la disposition de nos amis de Récif France pour tout renseignement par l'intermédiare du forum des lecteurs.

2) REFROIDISSEURS DU COMMERCE

Le commerçe aquariophile propose des groupes de réfrigération depuis plus de 15 ans. La clientèle se composait surtout de restaurateurs et de détenteurs de bacs méditéranéens. Ces unités assez encombrantes étaient fabriquées par EHEIM, SICCE, JEULIN. Aujourd'hui, les refroidisseurs s'adressent également à un nouveau type de client : l'aquariophile récifal.
Conscient de la valeur de son bac, ce fou des coraux n'hésite pas à s'entourer du maximum de précautions pour le maintien de ses espèces et la température est pour lui un facteur de première importance. La différence par rapport à un aquariophile méditérranéen : son système de réfrigération est en général plus petit, étant donné qu'il ne s'agit d'abaisser la température du bac que de quelques degrés.
Les 3 marques précitées ne fabriquent plus de refroidisseurs (ou quelques-uns ont encore quelques appareils en stock).
Lors du dernier INTERZOO de Nürnberg en novembre 1996, j'ai eu l'occasion de voir « de visu » 2 firmes de refroidisseurs et de discuter fonctionnement.

- TECO:
Beaucoup d'aquariophîles connaissent cette marque italienne spécialisée dans le marché spécifique du refroidissement de l'eau et qui présente quatre modèles intéressants.
RA200: unité très compacte comportant un double système de chauffage et de refroidissement de l'eau piloté par thermostat électronique intégré et affichage digital. La puissance absorbée par le compresseur est de 200 W, celle du chauffage de 300 W.
Le design moderne et pratique en fait un appareil séduisant, facile à mettre en oeuvre et très silencieux. L'utilité de la fonction chauffage reste discutable. Jusqu'à 300 l pour un delta-t de 5 °C, jusqu'à 600 l « récifaux » à mon avis.

RA240 et RA680 : unités plus anciennes et plus emcombrantes ne comportant pas de système de chauffage et sont équipés de thermostats mécaniques. Consommations électriques respectives: 220 W et 420 W.

RA2000 : unité pour grosses installations (10000 l pour un delta t de 5 °C), consommation électrique: 860 W.
Les échangeurs thermiques de ces unités sont de petits blocs conçus spécialement à cet effet.
Un échangeur atoxique sépare le circuit fréon du circuit d'eau. Le fréon utilisé est R134a.

- AQUAMEDIC:
Cette société de produits technologiquement évolués pour l'aquariophilie a mis au point une ligne de refroidisseurs appelée SK. Données techniques:

Je vous cite les gros compresseurs : ils utilisent du fréon 134a. Ce dernier n'est obligatoire qu'à partir de l'an 2000. Il faut savoir qu'à partir de cette date, tout autre gaz signifïera la mise au rebut de l'appareil. Soyez donc prévoyant.
Échangeurs : les refroidisseurs SK0,5 et SK2 à 6 comportent des échangeurs fermés pouvant s'intégrer dans le circuit de pompage. Ne supportent pas de pression trop importante.
Bâtis: en matière synthétique renforcée par fibres de verre, installation externe pour modèle SK6 possible.
Raccordements : d'origine, il est prévu un raccordement par tuyaux PVC pression.
Régulations : appareils équipés de régulateurs électroniques (+/- 0,5 °C) et d'une sonde au niveau de l'échangeur (sécurité en cas d'arrêt de la circulation)
Circulation : tous les appareils doivent être raccordés à une pompe externe ou intégrés dans le circuit principal par un by-pass.
Installation : afin d'extraire le maximum de calories de l'eau, il faudra veiller à une bonne circulation de l'air, l'idéal étant l'extraction de l'air chaud vers l'extérieur.
Gamme (mini et maxi):
-Type: SK0,5/SK6
- Consommation: 270 W/1490 W
- Refroidissement: 370 W/3995 W
- Bac: 240 l/7000 l
- Débit: 300/1200 l/h
- Poids : 25 kg/72 kg

AQUAMEDIC propose aussi un échangeur de chaleur en cuivre enrobé de matière plastique pouvant servir à réchauffer ou refroidir l'eau d'un bac, à partir de n'importe quelle source de chauffage ou de refroidissement (chauffage central ou eau de la nappe phréatique par exemple).

Texte et croquis: Claude Hug

Voir également : Le refroidissement de mon aquarium : procédé personnel

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