1. Une turbine à hélice économique : la DenisioStream

On connait l’intérêt des turbines à hélice pour
le brassage des bacs récifaux. Leur flux large est moins cisaillant pour les coraux que celui des pompes à palettes et permet de remuer des masses d’eau plus importantes. Les pompes du commerce sont encore assez onéreuses et l’investissement peut devenir important lorsque qu’on veut les multiplier
dans le bac, surtout quand c’est celui d’une association sans but lucratif, c’est à dire à petit budget.Le système de brassage choisi pour le nouveau bac 600 litres du Groupe Aquariophile Montalbanais devait être efficace bien sûr mais peut onéreux, rustique. Pas question d’automatiser
avec des pulseurs, un programmateur horaire suffirait. La pompe pouvait donc être un simple modèle synchrone. Inspiré de l’idée
déjà développée par Manfred Pitsch et après quelques essais mon choix s’est porté sur une base plus puissante, la pompe Resun 3800.

Attention, le résultat final dépasse mes espérances et
la turbine obtenue ne peut être mise entre toutes les mains ni dans tous les bacs, son usage intensif peut d’ailleurs nuire à la santé… des coraux. Redoutablement efficace la puissance de son flux doit être réservée aux grands bacs en prenant les précautions d’usage.

2. Les composants

• 1 pompe Resun 3800* (2000 l/h; 25 W) : 12,00 €
• 1 hélice Graupner 2314.45 : 3,80 €
• 1 m de jonc diamètre 3 mm en fibre de verre / Polyester disponible
  en magasin de bricolage à 0,85 €
• 1 manchon PVC Ø 50 longueur 50 mm
• 1 tuyau PVC Ø 50 mm ép. 1,2 mm, longueur 35 mm

  Avec quelques autres pièces le montant total est inférieur
  à 20 €

Dans le principe de montage qui suit et avec ce modèle
de pompe, seule l’hélice de diamètre 45 convient. Non !
n’insistez pas, le diamètre 42 plus petit cavite et au delà
de 45 impossible de trouver systématiquement le bon sens de rotation.

* La turbine cassée, une des 2 butées caoutchouc
et le carter ne sont pas utilisés.

3. Montage

3.1. Préparer l’axe

Couper le jonc en fibre de verre / polyester à
122 mm. Pour éviter d’effilocher la fibre, utiliser une lime.

L’axe est calculé suffisam ment long pour que lorsque la turbine démarre dans le mauvais sen de rotation, l’hélice puisse sortir, échapper à son champ magnétique, s’arrêter, revenir, puis redémarrer jusqu’à trouver le bon sens de rotation. En général le bon sens est obtenu entre 1 et 3 tentatives. Voir les vidéos plus loin.

3.2. Retirer l’insert métallique de l’hélice

Il est possible d’insérer une vis, la chauffer au briquet pour ramollir le plastique puis tirer fortement, mais le petit extracteur réalisé ici est plus pratique pour dégager l’insert surmoulé.

3.3. Ajuster le trou de l’hélice

Il faut agrandir l’alésage de l’hélice pour la monter serrée sur le rotor de pompe.

Le centrage doit être parfait pour assurer un fonctionnement correct de la turbine. Un gabarit de percage a donc été réalisé. Pour info la pige de centrage fait Ø 10 mm

La pige permet de centrer le gabarit sur la perceuse,

Le gabarit permet ensuite de maintenir l’hélicedans l’axe durant le perçage du trou débouchant au Ø 6,8 mm.

3.4. Retirer les pales de la pompe

après avoir sectionné le bouterolage en bout.

3.5. Positionner l’hélice

Limer la clavette sur l’arbre du rotor puis insérer l’hélice en force à 10 mm de la face de la pompe.

Les pales ne doivent pas être trop proches de la pompe de façon à laisser l’eau venir librement par l’arrière.

3.6. Préparer la cale de centrage axial du rotor.

Avec les pales d’origine, le rotor est autocentré axialement par le champ magnétique. Avec des hélices il en est autrement puisque le rotor est plaqué vers l’arrière ce qui peut réduire le rendement. Il faut donc recentrer le rotor en insérant une cale à l’arrière. C’est une pièce maîtresse qui doit résister au frottement sans éroder le rotor, ici une rondelle en polyamide de longueur 5 mm percéeà Ø 3, 5 mm.

3.7. Fixer la butée anti choc avant

Insérer une butée pour éviter que les pales d’hélice ne butent sur la partie avant, et pour amortir le choc. Ici du tubing de Ø 6 mm dépassant de 5 mm fait l’affaire.

3.8. Fixation du carter

Limer 2 échancrures diamétralement opposées sur le collet du manchon à la largeur des pattes de fixation de pompe et meuler les picots internes.
Ramollir à l’air chaud le manchon côté collet, le mettre en place et le laisser refroidir en position bien plaqué contre la pompe.

Les pattes de fixation de la pompe suffisent à maintenir l’ensemble même lorsque elle est fixée par son carter.

3.9. Réaliser la grille d’entrée d’eau

Le débit de sortie dépend du débit d’entrée d’eau. Les essais montrent que le meilleur rendement est obtenu avec un surface d’ouverture minimum de 37 cm2.
Difficile d’ obtenir une telle surface sur un diamètre de 50 mm tout en conservant une bonne rigidité à l’ensemble. C’est possible avec 13 rainures de largeur 10 mm et longueur 30 mm réparties sur la circonférence du carter. Les positionner au plus près de la face de pompe, à 5 mm du bout. Des rainures trop avancées ou une surface plus petite réduisent considérablement la performance. Après 1 an d’utilisation, la largeur des ouvertures n’a pas posé de problème avec la faune du bac.

Couper le manchon à 50 mm si on souhaite terminer le carter par une réduction de 50 mm, couper à 70 dans le cas contraire.

3.10. Réaliser (si besoin) la réduction de sortie

La réduction permet de fixer la pompe dans un manchon PVC Ø 50 mm. Toute réduction de la section en sortie diminue la performance, utiliser donc un tuyau PVC Ø 50 mm de faible épaisseur 1,2 mm. Le couper à longueur 35 mm.

3.11. Réaliser le palier de l’axe

Dans une plaquette de plexiglas, réaliser une barrette de largeur la plus faible possible et profilée. Percer perpendiculairement en son centre un trou Ø 3,2 mm , la positionner dans 2 rainures radiales préparées sur la réduction, centrer et aligner sur le premier trou au moyen d’un axe de grande longueur, puis fixer la barrette à la colle cyanoacrylate.
Coller la réduction sur le carter en débouchant de 20 mm.

3.14. Assembler

Monter la butée arrière en caoutchouc, la cale de centrage, le rotor avec hélice et cale puis fixer le carter. Pour éviter que l’axe ne sorte, penser à boucher le trou de l’axe sur la barrette avec un bout d’axe de 3 mm collé. Par sécurité on pourra tendre comme pour une raquette de tennis un maillage de quelques fils de nylon en sortie de pompe (non réalisé ici). Monter la plaque de fixation d’origine avec ses 4 ventouses. La pompe est prête.

4. Résultats

4.1. Le flux

Un peu d’air (pas trop longtemps les coraux n’aiment pas) pour visualiser le flux. Le cone est large, le jet régulier atteint sans peine l’extrémité du bac (1,20 m) et contourne le décor.

4.2. Avantages

• Le coût,
• La puissance,
• La disponibilité des pièces,
• Le plaisir de bricoler,
• La possibilité de modifier ou réparer soi même.

4.3. Inconvénients

• Le bruit : la pompe choisie n’est pas un modèle du genre même
  si le niveau sonore diminue après rodage de quelques semaines,
• La fiabilité des quelques pièces les plus sollicitées,
• Le service après vente inexistant contrairement à celui exemplaire d’une marque bien connue.

Derniers conseils, le dimensionnement et l’assemblage des pièces ont
été définis après de nombreux essais pour obtenir un équilibre plutôt satisfaisant. Quantité de points critiques ont ainsi été résolus et s’écarter même modérément de ce concept initial peut réduire notablement les performances.

Cette réalisation n’a pas la prétention de concurrencer dans la durée les excellents modèles du commerce. Elle peut simplement aider à débuter ou trouver sa place dans les clubs ou les exigences esthétiques et sonores sont moindres. Ce compromis reste une option intéressante
à condition que nos animaux y trouvent toujours leur compte. A vous de tester de juger… et d’améliorer.

Bon bricolage,

Images liées:

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