L’estimation des échanges thermiques dans une installation aquaponique doit prendre en compte les échanges thermiques avec le sol lorsque les bassins sont enterrés. Or, la dynamique thermique des sols est intimement lié à la dynamique thermique de l’air en contact avec ce sol. D’anciens travaux de recherche, revisités avec les données climatiques récentes, permettent d’appréhender « l’effet sol » pour les systèmes aquaponiques enterrés, selon les caractéristiques du lieu.
Poursuivre la lectureCatégorie : Eau (Page 1 of 2)
L’eau est la composante essentielle du projet. Son origine détermine la qualité chimique initiale. Les équipements du site doivent permettre de conserver une qualité de l’eau irréprochable pour le bien-être des truites.
Les tours de refroidissement sont largement utilisées dans l’industrie pour abaisser la température de certaines matières à moindre coût. Le procédé est-il applicable en aquaponie professionnelle ou chez les particuliers?
Poursuivre la lectureLe « cyclage » d’une installation aquaponique correspond à l’installation des populations bactériennes nitrifiantes nécessaires au bon fonctionnement de l’installation. Ce qui peut être réalisé de deux façons majeures. Soit en présence des poissons, tel que le pratique Timothée Saurel (T’Air Eau), ou encore Guillaume Beucher ( Aquaponia). Soit sans les poissons, avec de l’ammoniaque du commerce.
Poursuivre la lectureL’augmentation du coût de l’énergie électrique et les risques de coupures de courant éprouvent la résilience des systèmes aquaponiques. Une piste consiste à n’utiliser qu’une seule pompe à air (au lieu du duo pompe à eau + pompe à air) pour faire circuler l’eau et l’aérer. De plus, choisir une pompe à air avec batterie intégrée assurera la circulation de l’eau et son aération pendant plusieurs heures, en cas de coupure de courant. Reste à choisir la configuration de l’airlift selon le type d’installation, pour obtenir un débit d’eau acceptable. Voici une comparaison de 6 modalités d’utilisation d’airlift modifié ou classique. L’indicateur débit d’eau/débit d’air réellement injecté (Qeau/Qair) servira d’évaluateur.
Poursuivre la lectureLa conception de systèmes aquaponiques n’utilisant qu’une seule pompe à air suppose de pouvoir calculer précisément les airlifts utilisés pour mouvoir l’eau. Un calculateur pour airlift basé sur le modèle de Stenning et Martin (1968) modifié par Kassab et al. (2009) donne une bonne approximation des débits. Le débit réel étant compris entre 85% et 100% du débit prévu.
Poursuivre la lectureLa conception de systèmes aquaponiques organisés autour d’une unique pompe à air augmente l’exigence de fiabilité sur cet organe vital. Pour un système avec deux bassins de 1000 litres, la référence reste la Fujimac 40 qui délivre 50 litres par minute à 0.75 m de profondeur. Mais d’autres modèles peuvent présenter un intérêt. Suite à la présentation d’un exemplaire avec batterie par Guillaume Beucher, dans le cadre de la formation Aquaponia, voici l’analyse du potentiel de ce nouveau compresseur à air.
Poursuivre la lectureUn lombrifiltre immergé presque en totalité, inséré dans une installation aquaponique, permet de supprimer la corvée de nettoyage du filtre. Il contribue également à augmenter la quantité de minéraux (notamment le phosphore) disponible pour les plantes.
Poursuivre la lectureIl existe deux conceptions de l’airlift dans une installation aquaponique. La plus fréquente est l’utilisation à l’intérieur d’un même compartiment. Ce qui permet l’aération d’une masse d’eau et la création d’un courant d’eau dans le bassin ou bien le nettoyage de l’eau avec un mousseur. Il est également possible d’utiliser l’airlift pour faire circuler l’eau dans le système, entre compartiments. Soit par gravité moyennant une élévation initiale (airlift exhausteur). Soit en « poussant l’eau » à plat, sans élévation (airlift pousseur). C’est ce dernier système , utilisé notamment par Sébastien Ladrange à la Réunion, que nous allons présenter dans cet article.
Poursuivre la lectureDès qu’il s’agit d’installer un airlift dans une installation aquaponique, se posent de nombreuses questions. Comment dimensionner un airlift : Quel diamètre de tuyau? Quelle profondeur d’injection d’air? Quel débit d’air? Quel débit d’eau en fonction du relèvement choisi? Il est possible de répondre à ces questions par une batterie de tests ou par utilisation d’un simulateur de débit.
Poursuivre la lectureParmi les nombreux points clés en aquaponie, la maîtrise thermique est certainement l’un des plus importants. Elle repose essentiellement sur la conception du système. Une bonne isolation, un niveau constant, un ensemble compact, et ponctuellement, un groupe froid et une résistance chauffante constituent le niveau de base « passe partout » permettant d’élever les salmonidés dans son jardin toute l’année. Pour réduire l’utilisation du groupe froid et de la résistance chauffante, voire les supprimer complètement, des aménagements du système sont possibles. Voici un retour d’expérience à partir d’un test sur un bassin de 500 litres (TA-500) en 2021.
Poursuivre la lectureLa comparaison du comportement thermique des deux systèmes aquaponiques TA_2400 et TA_500 nécessite un enregistrement des températures. La surveillance porte sur 6 points de mesure. Or la collecte manuelle de ces données est astreignante et insuffisante en fréquence. D’où l’intérêt d’utiliser un enregistreur de données automatique. Car la compréhension, puis la maîtrise, des échanges thermiques constitue la clé pour un élevage réussi de la truite. Cette collecte d’informations permettra également d’automatiser le maintien de la température de l’eau autour d’une température de consigne. Ceci grâce à une électrovanne pilotée par un programme. Laquelle permettra de profiter au maximum des moments ensoleillés d’hiver lorsqu’il faut maintenir l’eau à 10°C. Et également, des nuits claires estivales permettant le refroidissement radiatif passif de l’eau.
Poursuivre la lectureCet article expose le contexte d’observation du comportement thermique de deux systèmes aquaponiques avec truites. Et la mise en place d’un protocole de mesure du refroidissement nocturne.
Poursuivre la lectureLe système « truites aquaponiques » est un projet réussi, bien équilibré. Où la production de 55 kg de truites et 110 kg de légumes variés sur un an est au rendez-vous chaque année. Et où les périodes de canicules sont bien contrôlées par le refroidissement par géothermie, avec une faible consommation énergétique. Mais la géothermie n’est pas possible en tout lieu. Or une innovation thermique permettrait « en théorie » de gérer les températures trop chaudes ou trop froides, à peu près partout. Elle mérite donc d’être testée sur un cas concret grandeur nature en 2021. Tour d’horizon des caractéristiques du nouveau projet.
Poursuivre la lectureLe choix de la pompe à air en aquaponie domestique dépend du contexte d’utilisation et des résultats attendus. Savoir décoder les spécifications du matériel s’impose lors de la conception d’un nouveau système.
Poursuivre la lectureLe froid radiatif passif est un phénomène physique facile à expérimenter. Mais son utilisation en aquaponie nécessite quelques ajustements et reste incertaine en période caniculaire. Une mise en oeuvre sur un cas concret permettra d’en apprécier les limites.
Poursuivre la lectureLe refroidissement radiatif passif produit du froid par rayonnement de la chaleur dans l’espace lointain, sans utiliser d’énergie. Par exemple, une plaque métallique posée dans une caisse en polystyrène aux bords évasés et recouverte d’un film en polyéthylène va rayonner des infrarouges vers le ciel et abaisser la température à l’intérieur de la boîte. Ce principe physique est potentiellement applicable en aquaponie pour refroidir les bassins à truites. Ce premier article présente l’étude de la faisabilité en aquaponie. Un second article présente un projet d’application
Poursuivre la lectureLa saturation permanente de l’eau en oxygène – ou dioxygène pour les puristes – est la clé pour un bon fonctionnement des systèmes aquaponiques avec truites. Un bilan entre les consommations et les apports, bien que très approximatif, permet de mieux apprécier les limites et le potentiel du système. Il est prudent de disposer d’une marge de 20% supplémentaires par rapport aux calculs théoriques.
Poursuivre la lectureL’aquaponie en France métropolitaine valorise bien la truite arc en ciel : poisson facile à trouver, à croissance rapide, à chair fine et appréciée. Mais la montée en température de l’eau des bassins dès fin mai, début juin, conduit beaucoup d’aquaponistes à opter pour d’autres poissons, ou bien limiter l’élevage de la truite pendant les mois frais de septembre à mai. Les truites sont ensuites remplacées par des poissons plus tolérants de juin à août. Un aquaponiste professionnel a même décidé de se passer de poissons en été en minéralisant les boues des filtres collectées en hiver et stockées pour une valorisation en été. L’idéal reste de pouvoir produire de la truite toute l’année dans une eau de qualité maitrisée. Contenir la montée en température ou refroidir l’eau des bassins en été est le problème majeur à résoudre. Il y a quatre méthodes qui peuvent être utilisées seules ou combinées sur des installations bien conçues au départ.
Poursuivre la lectureLa pompe est un élément capital pour la circulation de l’eau. Le dimensionnement de la pompe est le résultat d‘un compromis réalisé autour de sept préoccupations : volume d’eau recirculée, gestion des niveaux d’eau dans le bac de culture, débit limité par les filtres, débit permis par les tuyaux, hauteur manométrique totale, dépense à l’achat et coût de fonctionnement annuel.
Pour le dispositif « truites aquaponiques, cette synthèse oriente vers une pompe de 4000 l/h, 4m de relevage maxi et 30 watts de puissance.
Mise à jour le 20/01/2020 suite à une augmentation du volume du bac de culture avec une profondeur de 25 cm au lieu de 20.Poursuivre la lecture
Les filtres en aquaponie sont très divers. Cela va du « zéro filtre » aux filtres à tambour, en passant par les filtres sous pression avec mousses filtrantes, les filtres à tourbillons, et bien d’autres systèmes. Deux questions ont orienté les choix réalisés pour le système « truites aquaponiques ». Quelles sont les exigences en matière de filtration? Quels sont les systèmes les moins coûteux et les plus faciles à entretenir qui répondent à ces besoins?
Poursuivre la lectureLorsque l’on choisit de maîtiser la température de l’eau des bassins à truites dans une installation d’aquaponie à l’aide de la géothermie, se pose alors la question du dimensionnement du serpentin. Voici les calculs théoriques utilisés pour le dispositif « truites aquaponiques » .
Poursuivre la lectureLa géothermie par échange direct, sans recours à une pompe à chaleur, est une solution peu onéreuse pour contenir la température de l’eau des bassins à truites dans une fourchette 8 °C – 20 °C. Il suffit de faire circuler dans un tuyau de cuivre, une eau à température constante, voisine de 13 °C- 15°C, lorsque les conditions météorologiques l’exigent. Avec un serpentin correctement dimensionné au regard des calories à échanger, il est possible de maintenir un élevage de truites toute l’année avec des croissances correctes pour les poissons, y compris en été. Exite t-il une toxicité du cuivre lors de cet usage ?
Poursuivre la lectureAjout du 26/03/2020 : le système « truites aquaponiques » tourne depuis trois ans avec 12 m de tuyau de cuivre immergés dans les bassins, à demeure. Le renouvellement d’eau neuve est très faible voisin de 0.7% par jour. Aucun problème sur les truites. La qualité de l’eau permet même de conduire l’incubation d’oeufs de truites et le démarrage des jeunes alevins. L’expérience confirme donc les propos ci-dessous.
Un des défis en aquaponie : éviter les dépôts à l’intérieur du bassin à poissons. Les bassins rectangulaires posent particulièrement problème. Au cours de l’année écoulée , des dépôts de fèces dans le système « truites aquaponiques » ont dû être régulièrement enlevés sous peine de voir les truites perdre l’appétit. Voici donc quelques points d’amélioration prévus pour tendre vers un bassin auto-nettoyant.
Poursuivre la lectureUn système aquaponique peut fonctionner à la perfection du point de vue de la production des poissons et des légumes tout en étant défaillant sur la consommation d’énergie. Le système « Truites aquaponiques 2400 litres » en est l’illustration avec une consommation initiale de 33 kWh par kg de truite produit, pour atteindre 7.3 kWh après optimisation.
Poursuivre la lectureDernière mise à jour le 25/07/2022
La disponibilité en oxygène pour un élevage de truites en aquaponie est un indicateur majeur à surveiller à l’aide de tests chimiques affinés avec un smartphone. C’est donc par les mesures et par l’observation du comportement des truites qu’il va falloir mettre au point le dispositif pour conserver une bonne qualité de l’eau. Voici l’histoire des échecs et des réussites dans la maîtrise de l’oxygénation de l’eau pour le projet « truites aquaponiques ».
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