Il existe deux risques majeurs qui peuvent conduire à la perte totale des salmonidés d’une installation aquaponique. Souvent très rapidement, dans l’heure qui suit l’accident. Ce sont la coupure d’électricité et/ou le défaut d’oxygénation. Une nouvelle surveillance électronique avec système d’alerte et de secours est installée sur le site « Truites aquaponiques » pour prévenir ces risques. Cela fait suite à une augmentation du nombre de systèmes à surveiller sur le site, à l’évolution du matériel disponible et à l’arrêt de la 2G fin 2006. Cela rend partiellement obsolète quelques aspects développés dans les articles précédents sur le datalogger, le premier système d’alerte automatique et un panorama des risques en système aquaponique.
Analyse bénéfice – risque
Dans une exploitation professionnelle ou semi professionnelle, un dispositif de surveillance est obligatoire, compte tenu des enjeux financiers et commerciaux. Dans une installation domestique, la réponse est moins tranchée. Il faut mettre en parallèle les conséquences financières de la perte du cheptel (coût du rachat des poissons, coût de l’aliment déjà distribué et non valorisé), avec le coût d’installation et de maintenance d’un système d’alerte et d’un système de secours. Lorsque le coût d’investissement est plus de deux à trois fois supérieur aux enjeux financiers, il est possible de se passer de système d’alerte et de secours.
Sur le site « Truites Aquaponiques », avec 4.5 m3 de bassins et une population d’omble de fontaine permanente de 80 kg ou plus, un accident majeur coûte au bas mot 800 euros. Les systèmes mis en place sur l’ensemble du site reviennent à 800 € environ d’investissement et 18 € de coût annuel. Soit un retour sur investissement dès le premier accident.
La surveillance de la coupure électrique
La perte de réseau électrique peut venir d’un coupure générale plus ou moins longue. Et cela peut durer parfois plusieurs jours en cas de dégats de tempête sur le réseau. Ou bien d’une fuite à la terre entrainant le déclenchement du disjoncteur différentiel. Ou bien encore d’un court circuit entrainant le déclenchement du disjoncteur de protection du circuit.
Prévention
L’installation électrique respecte les règles de l’art avec boite de dérivation étanche, prise protégée. Pour éviter toute intrusion d’araignée ou de limaces pouvant entrainer des fuites à la terre en cas d’humidité et un déclenchement du disjoncteur différentiel. Le point faible de l’installation reste les cables et rallonges non protégés par une gaine. Ils s’exposent à un grignotage par souris et rats. Ce qui peut provoquer un court cicuit déclenchant le disjoncteur de protection du circuit. Donc mettre les cables sous protection (gaine métallique, gaine rigide renforcée), sutout dans les zones sombres et humides propices aux dégâts de ces rongeurs.
Alerte
Il y a trois dispositifs d’alerte possible:
- le Simpal T200, utilisé à Aquaponia (environ 90 €). A brancher sur une prise de l’installation aquaponique. Nécessite un abonnement GSM (carte SIM à 2 € par mois). Envoi une alerte par SMS sur un ou plusieurs téléphones à définir. Indique la perte de réseau électrique, puis le retour à la normale. Remarques : le téléphone portable ne doit pas être déchargé. Et il faut être réveillé en pleine nuit par la réception du SMS. Attention! Le simpal T2, fonctionnant uniquement sur le réseau 2G, sera obsolète fin 2026. A remplacer par un Simpal T200 utilisant la 3G et la 4G.
- USBy de Controllocasa (environ 50 €) utilisé par Chris Pagns. Se branche en USB sur une prise du réseau aquaponique. Nécessite la proximité d’une box pour le fonctionnement de l’appareil qui envoie en permanence un signal via internet. En cas de coupure électrique, l’arrêt de la réception du signal entraine l’envoi gratuitement d’un email. Possibilité de souscrire un abonnement au service d’appel pour 18 € par an. Génère un appel téléphonique en cas de coupure supérieure à 10 minutes. Pas d’information sur le rétablissement du réseau électrique en fin de coupure.
- Système d’alerte auto construit à base de micro contrôleur ESP32 + carte 4G, utilisé pour Truitesaquaponiques (environ 90 €). Nécessite un abonnement GSM (carte SIM à 2 € par mois). Reproduit le fonctionnement du Simpal T200, avec en plus du SMS, un appel téléphonique sur un ou plusieurs téléphones portables. Permet de rajouter d’autres capteurs: capteur de pression pour surveiller la pompe a air, capteur de niveau ou de débit pour l’eau,…. Une carte SD enregistre en continu les données fournies par ces capteurs.
L’alerte permet de gérer la résolution du problème. Mais une coupure de la pompe à air en été, ne laisse souvent qu’un délai d’une demi-heure pour intervenir. Ce qui suppose d’être à proximité. D’où la nécessité de disposer d’une alimentation électrique de secours à démarrage automatique.
Secours
L’Amicale de l’Aquaponie des Poissons dans le Jardin ( 2APJ) promeut un système de secours (SECUPAIR). Il comprend une batterie et son chargeur, un convertisseur 12V-230V pure sinus, et un inverseur de sources pour démarrage automatique. Pour le site « truites aquaponiques », le choix de la batterie permet d’alimenter l’ensemble du système pendant 15 à 20 heures selon la température. Ce qui laisse largement le temps de résoudre le problème, sous réserve d’alerte préalable. En cas de coupure très longue sur plus de 24 heures, un groupe électrogène à démarrage manuel prend le relai. Il permet de recharger la batterie dans le même temps. En environnement urbain, le groupe fonctionne le jour et le système sur batterie de nuit.
Les professionnels pourront opter pour un groupe électrogène à démarrage automatique. Peut poser un problème de nuisance sonore la nuit, près des habitations. Il est également possible de recourir à des systèmes clés en main type Ecoflow. Mais qui sont plus onéreux qu’un système autoconstruit sur mesure, à équivalence de performance.
A noter que ces systèmes de secours viennent en complément d’un système d’alerte. Ils procurent un délai suffisant pour résoudre le problème. Sinon, sans système d’alerte, si le problème intervient pendant une absence prolongée qui dépasse la durée d’autonomie des batteries, on découvre les poissons morts au retour!
Emplacement crucial pour la sonde de surveillance du réseau électrique
Un point d’attention : où placer le capteur de réseau électrique pour l’alarme?
La surveillance du défaut d’aération
Deux causes provoquent un défaut d’aération critique dans les bassins: l’arrêt de la pompe à air (coupure de courant ou panne de la pompe); un tuyau débranché ou coupé. Ces deux causes se traduisent par une baisse brutale de la pression dans la tuyauterie. D’autres causes provoquent également un défaut d’aération, mais moins critiques : un tuyau pincé, un bulleur encrassé ou retourné, des membranes fatiguées. Seule une mesure en continu de la teneur en oxygène peut rendre compte de ce type de défauts. Mais les sondes sont hors de prix et coûteuse en maintenance annuelle.
Prévention
Entretenir les pompes à air en nettoyant régulièrement les filtres à pousssière. Rechercher les portions de tuyaux soumises à vibration près d’un obstacle : cela peut conduire à l’usure du tuyau allant jusqu’au perçage. Sécuriser tous les branchements de tuyaux d’air avec des colliers adaptés.
Alerte
Un module de capteur de pression d’air barométrique numérique 0-40 kPa (3,3 V/5 V CC) avec tube souple de 2,5 mm pour Arduino (1 à 3 €) mesure en continu la pression de l’air dans le réseau de distribution d’air. Le système envoie une alerte lorsque la pression chute en dessous d’un seuil prédéfini. On peut utiliser des capteurs premiers prix car la précision de la mesure ne nous intéresse pas. Juste rendre compte d’une baisse de pression.
Secours
Intervenir dans le quart d’heure qui suit la réception de l’alerte. La mise en place d’un réseau d’aération parallèle à démarrage automatique n’est pas possible. Car les bulleurs se colmatent dès lors qu’ils ne sont pas utilisés sur une longue période.
Autres risques
Il existe d’autres risques qui n’ont pas le même degré d’urgence que la perte du réseau électrique ou le défaut d’oxygénation.
– l’arrêt de la circulation de l’eau : les poissons survivent facilement 24 à 48 heures si l’aération est correcte. Une sonde de débit d’eau pourrait alerter sur ce risque (3 à 10 €). Testée, puis abandonnée.
– La vidange accidentelle des bassins : risque facilement maîtrisé par la conception avec surélévation des pompes dans les bassins, pas de SLO siphonant, des trop pleins de dérivation pour d’éventuels tuyaux bouchés. Reste le cas de la rupture accidentelle de l’enveloppe du bassin (on ne parle pas ici de fuite mais d’éventration de la bâch ou du bassin). Cas rarissime. Si besoin, ce risque se contôle avec un capteur de niveau d’eau (3 à 10 €)
D’autres paramètres évoluent lentement et peuvent être surveillés par des moyens traditionnels:
– Des températures létales (trop basses ou trop chaudes). Risque qui s’installe lentement sur plusieurs jours. Une sonde de température type DS18B20 (1 à 4 €) peut assurer cette surveillance.
– Les autres paramètres de l’eau (pH, KH, NH4, NO2, NO3,…) ne nécessitent pas une surveillance électronique , de mon point de vue. Ni même de surveillance tout court lorsque le système est équilibré avec des poissons vifs et se nourrissant normalement.
Le dispositif global de surveillance pour le site « Truites aquaponiques »
Le site est composé de 7 bassins répartis sur 5 systèmes indépendants. On distingue trois zones : une écloserie aquaponique , avec deux bassins de 200 litres, permettant d’incuber les oeufs pendant environ deux mois, puis d’élever 200 alevins d’omble de fontaine pendant 9 mois. Une unité de croissance pour ombles de 1 à 2 ans avec trois bassins (500 , 600 et 750 litres). Ces 5 bassins sont circulés et aérés par une seule pompe à air Fujimac 60. Les deux derniers bassins de 1200 litres chacun constituent l’unité de grossissement pour ombles de 2 à 3 ans.
Les cartes ESP32 pilotent et surveillent chaque système et transmettent les données par WiFi à un système maître qui va stocker les données sur une carte SD (datalogger) et envoyer si besoin des alertes coupure de courant, panne pompe à air ou eau trop chaude.
Un écran tactile pilote les prises connectées, ce qui permet de définir par prises une dizaine de plages de fonctionnement pour le nourrisseur et la pompe de circulation de l’eau pour les wickingsbeds et pots découplés.
Avec les boitiers, l’ensemble du matériel de surveillance coûte environ 250 € en matériel, permettant une bonne couverture des risques et une collecte de données précises. Auxquels il faut rajouter les programmes en C++ permettant le fonctionnement de l’ensemble. A noter également que les communications WiFi se font en mode Acces Point, sans passer par une box.
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