— Philippe Grosjean (eaucean) 2007/08/29

Les aquariums récifaux, équipés de gros éclairages et bardés de pompes puissantes, génèrent beaucoup de chaleur à tel point qu’il n’est souvent pas nécessaire de les chauffer, ou alors très peu. Chauffer l’eau d’un aquarium est aisé, et les thermo-plongeurs équipés de thermostats (les “combinés chauffants”) sont bon marchés et fiables. De plus, il suffit de régler la consigne du thermostat intégré un ou deux degrés plus haut que la température voulue et brancher le combiné chauffant sur un thermostat électronique réglé, lui, exactement sur la température minimale voulue pour avoir un dispositif de chauffage extrêmement fiable et sécurisé: le thermostat électronique régule la température, mais en cas de défaillance de ce dernier, le thermostat mécanique interne du combiné joue garde fou et coupe la résistance chauffante avant que l’aquarium ne soit transformé en bouillabaisse.

Quand les beaux jours arrivent, la régulation thermique d’un bac récifal devient nettement plus délicate: il faut refroidir l’eau cette fois-ci. Le ventilateur qui souffle l’air parallèlement à la surface de l’eau et augmente l’évaporation est une solution économique et relativement efficace. Toujours classique, mais un cran plus cher, il existe des groupes froids spéciaux pour eau de mer (avec échangeur en titane résistant à la corrosion), ou encore, il est possible d’installer “la clim” dans la pièce. Beaucoup plus exotique, mais quand même très intéressant, la géothermie est également un moyen efficace pour refroidir un bac en été. Et puis, n’oublions pas les bricoleurs qui transforment des “beer coolers” ou des frigos... Et finalement, les solutions d’urgence: les glaçons et le serpentin d’eau courante. Nous allons tenter, ici, de comparer ces différentes options et de montrer leurs avantages, inconvénients et limitations respectifs afin de vous permettre de faire le meilleur choix pour votre situation particulière.

Chaque animal ou plante tolère une gamme plus ou moins étroite de température qui lui permet de vivre, grandir et se reproduire. A l’intérieur de cette gamme de températures tolérées, il existe toujours un optimum, c’est-à-dire, une température à laquelle l’organisme se sentira le mieux, grandira le plus vite, sera moins sensible aux maladies, etc. Celui-ci n’est par forcément pile au milieu dans la gamme de tolérance. Par exemple, pour de nombreux coraux, cet optimum est très proche de la température maximale tolérée. Par exemple, pour Seriatopora hystrix, l’optimum thermique a été mesuré à 27°C, alors que ce corail tolère bien des températures entre 22 et 29°C (expérience personnelle). Ni la plage de tolérance, ni l’optimum thermique ne sont des valeurs fixes. La plupart des êtres vivants sont capables de s’adapter à des petits changements survenant lentement dans leur milieu, et généralement, la plage de tolérance et l’optimum se déplacent légèrement vers le changement global observé dans le milieu.

S’il est généralement admis que 25°C est une bonne température pour un bac récifal, Delbeek et Sprung (1994) conseillent plutôt de maintenir un bac récifal dans la plage basse de tolérance thermique, vers 24°C ou moins. Ainsi, cela permet de s’éloigner de la zone rouge des températures élevées où les coraux risquent de blanchir et mourrir. Mais 23-24°C sont des températures très basses pour de nombreuses espèces venant du Pacifique Sud (Philippines et alentours) où la température de l’eau oscille plutôt autour de 26-28°C. Mon expérience personnelle est assez peu encourageante car 24°C est clairement une température favorisant le point blanc et défavorisant des poissons sensibles tels qu’Acanthurus lencosternon ou Paracanthurus hepatus. Personnellement, je préfère des chirurgiens sains plutôt que... des points blancs sains sur des poissons chirurgiens affaiblis par des températures trop basses. Ainsi, tout rentre dans l’ordre en augmentant un peu la température. Ensuite, n’oublions pas que les coraux peuvent également blanchir et mourrir lorsque la température est trop basse. Borneman (2004) pense aussi qu’il est plus judicieux de conserver un aquarium récifal à une température plus élevée, vers 27°C. Son argumentation rejoint notre soucis principal dans le présent article: il dit en effet que des coraux habitués à une température plus élevée (27-28°C) supporteront des montées thermiques temporaires plus élevées (au delà de 30°C), alors que les mêmes coraux maintenus à 24°C pourront très rapidement blanchir si l’eau atteint 27°C. Ceci est cohérent avec ce que l’on sait de l’adaptation thermique des êtres vivants, expliquée ci-dessus.

Maintenir la température “normale” d’un bac plus élevée (vers 27°C, par exemple) a donc une conséquence directe sur le choix du système de refroidissement. En effet, d’une part, la température de l’eau pourra monter plus (peut-être brièvement au delà de 30°C pendant les quelques jours de canicule estivale) sans conséquences dramatiques pour nos animaux, mais il est aussi plus facile de refroidir un bac récifal à 29-30°C que de devoir éviter toute température supérieure à 27-28°C, quel que soit le contexte, non?

Donc, il me semble que la première règle pour éviter les méfaits de l’échauffement est de travailler avec une température normale du bac dans la partie supérieure de la plage de tolérance des animaux, plutôt que dans sa partie inférieure. Pour ma part, la température de consigne est réglée à 27°C, le chauffage est enclenché à 26.5°C, et je ne me soucie réellement de l’échauffement que lorsque la température dépasse les 29°C1).

Voici une petite liste des différents moyens de refroidissement d’un bac récifal qui seront évoqués dans cet article:

• le ventilateur
• le groupe froid
• la climatisation de la pièce
• la géothermie
• les glaçons
• le serpentin d’eau courante
• la lutte contre l’échauffement

Mais avant de parler de ces systèmes, un petit rappel de physique élémentaire est sans doute utile...

Intéressons-nous tout d’abord à un peu de physique élémentaire (très, très brièvement, c’est promis). La matière est constituée de molécules. Ces molécules s’agitent dans tous les sens. Le degré avec lequel les molécules sont en mouvement est précisément mesuré par la température. Il existe un zéro absolu, à -273,15°C. C’est la température minimale possible car à cette température, aucune molécule ne bouge, tout est figé. A toutes les températures supérieures les molécules sont en mouvement, d’autant plus fort que la température est élevée.

Lorsque deux corps de températures différentes sont en contact, un échange d’énergie s’opère du plus chaud vers le plus froid. C’est la conduction thermique. La température des deux corps va donc s’équilibrer avec le temps. La vitesse à laquelle cet équilibrage se fait dépend d’une propriété de chacun des corps: sa conductibilité thermique. L’échange sera plus rapide pour des corps très conducteurs, la plupart des métaux, par exemple. C’est pour cela que l’échangeur thermique des frigos et des groupes froid est en métal le plus souvent. Par contre, l’échange thermique sera lent pour un matériau à conductibilité thermique faible, matériau dit isolant. L’air sec et immobile est un excellent isolant. Ainsi, la plupart des matériaux isolants utilisés en construction se contentent de piéger de l’air dans une structure poreuse, et c’est cet air, pas le matériau qui l’entoure qui est responsable des propriétés d’isolation de l’ensemble (par exemple: la laine de verre, le polystyrène expansé, la mousse polyuréthane, etc.). Du point de vue de la conductibilité thermique, l’eau est un assez bon conducteur, mais seulement l’eau pouvant se déplacer (le déplacement occasionné par le réchauffement de l’eau est dit mouvement de convection). Ainsi, la glace est plus isolante. Egalement intéressant, il faut savoir que le plexiglass est plus isolant que le verre, élément qui peut avoir son importance lors du choix du bac, si ce dernier doit être placé dans une pièce où la différence thermique entre l’eau de l’aquarium et l’air de la pièce est très élevée.

Donc, deux corps à températures différents en contact vont régulariser leurs températures. La température finale obtenue dépend évidemment de la masse respective des deux corps (n’essayer pas de réchauffer l’océan en y jettant une bouillote... ça ne sert à rien), mais aussi de la quantité d’énergie emmagazinée dans chaque corps. L’eau, notamment, est un matériau qui emmagazine “plus d’énergie par dégré” que l’air (pour éviter les termes savants). Ainsi, un volume d’eau mettra plus longtemps à changer de température qu’un même volume d’air (non emprisonnées, voir plus haut), tout simplement parce qu’il y a plus d’énergie à échanger. C’est ce qu’on appelle l’inertie thermique.

Encore deux petites notions utiles. La première, c’est celle de chaleur latente de fusion ou de vaporisation. Lorsqu’un corps change d’état physique, c’est-à-dire, qu’il passe de gaz en liquide, ou de liquide en solide, il libère une certaine quantité d’énergie. De même, pour passer de solide en liquide ou de liquide en gaz, il doit absorber de l’énergie. L’eau, en particulier, libère ou absorbe beaucoup d’énergie quand elle change d’état. Ainsi, faire fondre un glaçon correspond à absorber l’équivalent d’énergie nécessaire pour faire diminuer un volume d’eau liquide 80 fois plus gros que le glaçon d’un degré. Voilà pourquoi un petit glaçon dans un verre de Ricard est capable de refroidir tout le verre en fondant. De même, pour faire bouillir de l’eau, il faut lui fournir une grande quantité d’énergie (mais vouls le saviez déjà).

Bon, voilà, nous avons évoqué toutes les notions nécessaires pour comprendre maintenant le phénomène le plus important dans le cadre du refroidissement d’un aquarium: le changement de température occasionné par l’évaporation ou la condensation de l’eau. Donc, pour que de l’eau liquide se transforme en gaz, il faut beaucoup d’énergie. Mais, même si la température de notre eau liquide est inférieure à sa température d’ébulition, une petite partie de cette eau liquide va se transformer en gaz quand même si l’air au dessus de l’aquarium n’est pas saturé en vapeur d’eau. C’est ce qu’on appelle l’évaporation. En fait, toutes les molécules d’eau ne s’agittent pas de la même manière. Certaines s’agittent plus (elles ont plus d’énergie) et d’autres moins. La température mesure donc le degré d’agitation moyenne des molécules. Ainsi, dans notre eau d’aquarium à 27°C, une petite partie des molécules d’eau les plus agitées ont une vitesse suffisante pour s’échapper et se vaporiser dans l’air lorsqu’elles atteignent la surface. Nous voyons donc que l’évaporation concerne uniquement les molécules les plus énergétiques dans notre eau. Leur évaporation va donc faire diminuer l’énergie moyenne des molécules qui restent en phase liquide, et la conséquence en est un refroidissement du liquide. De même, la condensation réchauffe le liquide. Ce phénomène est loin d’être marginal, et c’est même lui qui permet de refroidir un frigo, par exemple (le groupe frigorifique est composé d’un évaporateur qui refroidit l’intérieur du frigo et un condensateur, à l’extérieur qui libère les calories extraites de l’enceinte; mais tout se déroule en circuit fermé dans la machine, de sorte que vous ne voyez pas ce qui se passe). Alors, retenez ceci: “comme les aquariums sont ouverts vers l’extérieur (ne fut-ce que pour oxygéner l’eau, les problèmes thermiques se traduisent principalement par des phénomènes d’évaporation ou condensation... l’échange themique par conduction est souvent marginal, en réalité”2).

Le ventilateur est l’application directe du phénomène de refroidissement d’une masse d’eau qui s’évapore. En renouvellant l’air au dessus de l’aquarium, on évite que celui-ci ne se sature en vapeur d’eau, et on augmente donc l’évaporation. Par conséquent, l’eau est refroidie de manière non négligeable. C’est un système très efficace et peu coûteux, mais qui nécessite une bonne ventilation du local où se trouve l’aquarium (et naturellement, un degré d’humidité dans l’air le plus bas possible). Si vous habitez en zone sèche, le dispositif fonctionnera donc mieux que si vous habitez près de la mer, ou d’une forêt tropicale humide, par exemple.

• Les principaux avantages du ventilateur sont: faible coût à l’achat, faible coût au fonctionnement, et “rusticité”. Il faut noter également l’utilisation avantageuse d’un refroidissement par ventilateur en combinaison avec un RAH, puisque dans ce cas, l’évaporation accrue permettra de rajouter plus de calcium dans l’eau par compensation de cette évaporation par de l’eau de chaux.

• Les inconvénients sont: le bruit, l’inesthétisme (pour les bacs ouverts à éclairage suspendu surtout), l’augmentation de l’hygrométrie dans la pièce (attention aux dévelopements de moisissures!) et la chute d’efficacité par temps humide.

Le refroidissement par ventilateur est certainement la première solution adoptée en récifal. La question de le remplacer par un autre système ne se pose généralement que lorsque son efficacité n’est pas suffisante (petit local confiné, climat chaud et humide, ...).

A noter que certains fabricants de matériel pour aquarium proposent des “groupes froids” qui n’en sont pas véritablement. Ce sont plutôt des systèmes d’évaporation de l’eau très sophistiqués. Il va de soi que les propriétés, avantages et inconvénients de ces dispositifs sont les mêmes que des ventilateurs chers mais très efficaces, et non comme de véritables groupes froids!

Le groupe froid utilise le même principe que le frigo pour refroidir l’eau. Un échangeur thermique refroidit l’eau et les calories pompées sont envoyées dans l’air environnant. Puisque l’eau de mer est corrosive pour les métaux habituellement utilisés pour fabriquer des échangeurs thermiques (fer, cuivre, ...), il faut utiliser des métaux inoxydables tel que l’inox de haute qualité ou le titane. Il est éventuellement possible de remplacer le métal par un échangeur en carbone, mais quel que soit le matériau utilisé, cet organe reste cher et compte pour une bonne part du prix de l’appareil. Ensuite, le groupe frigorifique qui se trouve derrière l’échangeur est lui aussi coûteux. En effet, il s’agit d’un groupe puissant. Bien plus puissant que celui qui équipe votre frigo (même les gros frigos américains à double porte)! En effet, la vocation d’un frigo est essentiellement de conserver au froid dans une enceinte isolée. Cela demande infiniment moins d’énergie que de refroidir une masse d’eau en contact avec l’air, tel que c’est le cas dans nos aquariums. Ainsi, un groupe froid pour aquarium marin est nécessaire gros et coûteux pour ces deux raisons.

Notez aussi que le groupe froid va chauffer la pièce où il se trouve de la même quantité qu’il refroidira l’eau (et même plus, car son rendement thermique ne peut jamais être de 100%). Donc, simplement installer un groupe froid dans la même enceinte ou dans le même local étriqué que l’aquarium est totalement stupide: cela mène à un système qui fonctionne en cycle fermé: le groupe froid refroidit l’eau, mais chauffe l’air qui à son tour chauffe l’eau. Donc, le groupe froid va tourner inutilement pour ne rien refroidir au final dans l’enceinte étriquée. Donc, le meilleur emplacement pour un groupe froid, c’est dans un autre local que l’aquarium, local si possible bien ventilé. L’installation d’un groupe froid à l’extérieur de la maison, dans une niche spécialement conçue qui l’isole des intempéries, mais permet une bonne ventilation autour du groupe froid représente certainement la solution idéale.

Un petit commentaire concernant les solutions bricolées. Il est tentant de vouloir transformer un vieux frigo en groupe froid pour aquarium, spécialement s’il s’agit d’un petit frigo de camping compact, par exemple. Oubliez ça tout de suite! La puissance frigorifique d’un frigo est très nettement insuffisante pour l’utilisation que vous voulez en faire. Il ne servira à rien, où presque, devra travailler en continu (il n’est pas conçu pour cela) pendant les canicules et tombera très vite en panne. A la limite, un “beer cooler” peut être adapté. Cet appareil sert à refroidir des liquides autant qu’à les conserver froids. Donc, il est plus puissant qu’un frigo, et pour cette raison, des bricoleurs aventureux en ont transformés en groupes froids efficaces pour leurs bacs récifaux, mains néanmoins plus encombrants qu’un véritable groupe froid d’aquarium.

A la limite, si vous disposez de beaucoup de place (refuge placé dans une grande cave, par exemple), vous pouvez bricoler un vieux gros frigo comme solution d’urgence. Il suffit de placer un récipient (type poubelle) du plus grand volume possible dans le frigo: 40, 50, 60 ou même 70L, et d’y installer un serpentin constitué de 20 ou 30m de tuyau souple. Remplissez le récipient d’eau, et connectez le tuyau du serpentin dans votre aquarium à une petite pompe à eau pilotée par un thermostat réglé sur la température que vous ne voulez absolument pas dépasser dans l’aquarium. Faites tourner le frigo sur une position moyenne. Celui-ci mettra plusieurs heures, voire deux ou trois jours à refroidir le grand volume d’eau vers les 3-4°C, mais le maintiendra facilement à cette température. Si, pour une raison où une autre (le système de refroidissement usuel tombe en panne ou est débordé par une vague de chaleur particulièrement intense), la température de l’aquarium atteignait la maximum fixé, le thermostat enclenche la pompe à eau et fait circuler l’eau du bac dans le serpentin. Cela permet de donner un bon “coup de froid” à l’installation (donc, évitez une pompe à eau trop puissante), mais ponctuel. En effet, une fois l’eau réchauffée dans le frigo, la capacité du système à refroidir votre installation tient à nouveau dans la puissance frigorifique du frigo, c’est-à-dire, dérisoire par rapport aux besoins généralement. Mais le système sera, par contre, capable de régénérer une nouvelle “réserve de froid” progressivement et automatiquement... prête pour contrer la prochaine vague de chaleur. Ce système est particulièrement efficace dans des pays tempérés où la succession chaud - froid du climat est très rapide, comme dans le nord de l’Europe.

• Les avantages du groupe froid sont: efficacité (on peut à peu près tout refroidir à n’importe quelle température, il suffit de dimensionner l’appareil correctement), la possiblité de déporter l’appareil hors du local où se trouve l’aquarium (discrétion, esthétique, pas de bruit), diminution de l’évaporation (avantage seulement si l’on n ‘utilise pas de RAH), diminution de l’hygrométrie dans la pièce.

• Les inconvénients du groupe froid sont: coût élevé, entretien à prévoir, bruit et chaleur (si dans la même pièce), diminution de l’évaporation (inconvénient si utilisation d’un RAH).

Une autre façon de refroidir l’aquarium est de climatiser la pièce. Ici, le système fonctionne de manière indirecte. L’appareil refroidit l’air de la pièce et l’assèche. Ainsi, l’air en question refroidira l’aquarium dans un second temps à la fois par conduction thermique et par évaporation de l’eau (ce qui peut être rendu plus efficace en installant également un ou plusieurs ventilateurs). L’avantage principal de la climatisation, c’est que “tout le monde en profite”: la température de l’air de la pièce est plus agréable par la même occasion. Par contre, attention au sous-dimensionnement de la climatisation! Une pièce contenant un gros aquarium récifal surmonté de plusieurs HQI nécessite un appareil de climatisation bien plus puissant que la même pièce sans aquarium! Lorsque la climatisation est correctement dimensionnée en fonction de ce critère, elle est généralement plus chère et plus puissante qu’un groupe froid. Attention à ne pas se laisser tenter par une comparaison entre un groupe froid et une climatisation dimensionnée uniquement en tenant compte de la taille de la pièce, mais pas de la présence de l’aquarium. Dans ce cas, les prix peuvent paraître équivalents, ou même, en faveur de la climatisation. Les vendeurs de climatisation ne sont généralement pas capables de prendre en compte correctement votre aquarium, et vous proposeront des solutions largement sous-dimensionnées par rapport à vos besoins... Un vrai frigoriste professionnel sera naturellement capable de remettre les pendules à l’heure, et dans cas, on fait généralement “glups!” en voyant la note bien au dessus de celle du groupe froid qu’on croyais si cher!

• Les avantages de la climatisation sont: efficacité (si bien dimensionné!), confort des personnes dans la pièce, évaporation conservée ou même augmentée (si utilisation d’un RAH).

• Les inconvenients de la climatisation sont: bruit, esthétique contestable (certains appareils font un effort sur ce point tout de même), manque d’efficacité en comparaison au groupe froid, coût d’acquisition, d’installation et d’utilisation élevés.

Il s’agit d’une solution très peu courante, et je n’y connais pas grand chose! Le principe est le suivant: un long serpentin est enfuit dans le sol (dans le jardin, par exemple), et l’eau de l’aquarium, ou sans doute, un circuit fermé d’eau muni à l’autre extrémité d’un échangeur thermique se charge de refroidir l’aquarium en combinaison ou non avec un groupe froid, mais de dimension et de puissance nettement plus faible. Même si je n’y connais pas grand chose, il est facile d’immaginer les avantages et inconvénients de ce système dans l’hypothèse où il fonctionne, bien sûr!

• Avantages: faible coût d’utilisation, discret et donc, esthétique (dans ou autour du bac), évacue la chaleur à l’extérieur (comme la clim, et contrairement au ventilateur ou au groupe froid placé dans la même pièce), écologique, (et peut-être, bénéfique aux plantes dans le jardin?).

• Inconvénient: installation difficile et coûteuse (à prévoir pratiquement à l’installation de la maison), difficile d’accès pour intervention et réparation.

A noter qu’un système extrêmement efficace consiste à pomper de l’eau dans la nappe phréatique et à la faire passer dans un échangeur thermique rudimentaire (même un serpentin en tuyau souple de quelques dizaines de mètres suffit). Malheureusement, cette façon d’utiliser la géothermie, ici pour faire le froid plutôt que le chaud) est désormais totalement interdite en Europe (depuis le début des années 1990), et c’est tant mieux car l’eau des nappes phréatiques est un bien précieux qu’il convient de ne pas gaspiller de la sorte!

Parmi les 3 systèmes de refroidissement les plus utilisés en aquarium récifal, l’utilisation du ventilateur est la plus simple, la plus universelle et facile à mettre en pratique. Il y a cependant des millions de raisons qui poussent à remplacer ce dispositif rustique par un vrai système de froid digne de ce nom. Ainsi se pose le dilemne: groupe froid ou climatisation? Le choix n’est pas simple du tout, en fait. Voici quelques éléments pour vous aider.

L’argument en faveur de la clim par rapport au groupe froid, c’est généralement le confort des gens dans la pièce (aussi, il est certainement plus facile de faire accepter à son conjoint, souvent moins intéressé par l’aquarium et les dépenses qu’il occasionne, parce que l’investissement ne concerne pas que l’aquarium en question!... le fameux “CAF” ou “CAM”3)). Tout le reste semble en faveur du groupe froid (surtout s’il est possible de le mettre dans une autre pièce bien ventilée), mais quand on creuse un peu, c’est infiniment plus complexe en récifal:

1. Le groupe froid consomme moins d’énergie. C’est facile à comprendre: il ne doit s’occuper QUE de l’aquarium, alors que la clim doit s’occuper d’abord de la pièce et puis indirectement de l’aquarium. Plus à faire, et rendement moins efficace par rapport à l’objectif premier (refroidir l’aquarium, tout de même)! De plus, le rendement pour refroidir de l’eau (groupe froid) est infiniment plus élevé que pour refroidir de l’air (climatisation).
2. Quand on compare les prix, on se rend compte que la climatisation est plus chère. Evidemment, si on compare un petit climatiseur portable bas de gamme à un bon gros groupe froid d’aquarium, le premier est bien moins cher,... mais ne permettra pas le même résultat que le second. Comparons ce qui est comparable, s’il-vous-plait (voir explication plus haut)!
3. La clim doit être dans la pièce, par définition. Même si les modèles haut de gamme sont assez silencieux, le bruit n’est pas nul. Pour le groupe froid, il est possible de percer un mur et de le mettre ailleurs (pas pour tout le monde, je sais!). Du coup, le bruit est nul dans la pièce où se trouve l’aquarium dans ce cas.
4. Du point de vue esthétique, la climatisation, c’est pratiquement toujours laid (et dedans, et dehors). Un groupe froid peut être installé souvent de manière beaucoup plus discrète.
5. Il ne faut surtout pas oublier les échanges thermiques occasionnés par évaporation/condensation. Avec un groupe froid, on influence l’évaporation comme suit: refroidissement de l’eau = moins d’évaporation dans la pièce = moins d’humidité (au passage: combiner groupe froid et ventilateurs est idiot, puisque le rendement de ces derniers chute dans ce cas... sauf à les avoir en secours au cas où le groupe froid tomberait en panne). Avec la climatisation, on conserve ou même augmente le niveau d’évaporation dans l’aquarium, mais comme l’appareil de climatisation se charge de condenser la vapeur d’eau dans l’air, on obtient aussi une diminution globale du degré d’hygrométrie dans la pièce. Naturellement, en combinant climatisation et ventilateur, on optimise le refroidissement du bac, mais au détriment de l’assèchement de l’air dans la pièce. Je suis incapable de calculer quel système est plus efficace que l’autre pour diminuer l’humidité de l’air dans la pièce, et de plus, ça dépend de la couverture ou non de l’aqua dans le cas du groupe froid. C’est un élément crucial à considérer pour un local ayant déjà une tendance naturelle à être trop humide et à développer des moisissures sur les murs ou le plafond (pensez toujours à la ventilation du local)!
6. Enfin, dans le cas d’utilisation d’un RAH, il ne faut pas oublier tout de même que le fonctionnement de ce dernier dépend de l’évaporation. Dans ce cas, combiner RAH + groupe froid (ou géothermie) occasionne une perte de rendement du RAH par rapport à tous les autres systèmes de refroidissement,... le plus efficace pour évaporer un maximum étant une combinaison climatisation + ventilateurs. Par contre, si on n’utilise pas de RAH, on a intérêt à évaporer le moins possible (coût moindre... et on n’est jamais certain à 100% de la qualité de l’eau osmosée, donc, moins on en rajoute, mieux c’est). Cela signifie que, dans un récifal fonctionnant sans RAH, le groupe froid est une meilleure alternative concernant l’évaporation d’eau et ses conséquences potentielles.

Ici, nous abordons les situations exceptionnelles où, malgré tous vos efforts, l’installation est incapable d’éviter la montée dangereuse en température de votre aquarium récifal lors d’une canicule particulièrement forte et longue. Dans ce cas, deux solutions d’urgence existent pour refroidir, et une troisième (de bon sens!) vise à réduire l’échauffement de manière temporaire4).

C’est la solution qui vient immédiatement à l’esprit pour refroidir ponctuellement l’eau de l’aquarium en urgence. Il suffirait, donc de constituer une réserve suffisante de glaçons au congélateur (bouteilles d’eau en plastique remplies d’eau, plaquette réfrigérantes de camping, etc.). Calculons le potentiel de refroidissement d’une telle solution. En fait, on a ici deux phénomènes: (1) la fonte de la glace en eau liquide qui va “pomper” de la chaleur, et ensuite, (2) le réchauffement de l’eau obtenue dans la bouteille jusqu’à équilibrage avec la température de l’eau dans l’aquarium. Effectuons ces calculs dans l’ordre inverse:

Pour le mélange d’eaux non congelées, nous pouvons appliquer la formule suivante:

Tbac2 = (Tbac1 * Volbac + Tfroid * Volfroid) / (Volbac + Volfroid)

où:

• Tbac1 est la température dans le bac avant refroidissement,
• Tbac2 est la température dans le bac après refroidissement,
• Volbac est le volume net du bac,
• Tfroid est la température de l’eau dans la bouteille qui sert à refroidir le bac,
• Volfroid est le volume d’eau dans la même bouteille.

Prenons l’exemple d’une bouteille d’1,5L dont le contenu qui était sous forme de glace vient tout juste de fondre (la température est alors de 0°C) placée dans un aquarium de 300L dont l’eau atteint 30°C. Cela donne:

Tbac2 = (30 * 300 + 0 * 1.5) / (300 + 1.5) = 29.85°C.

C’est pas terrible comme effet! Attention: l’équation ne tient pas compte de l’échauffement du bac par les pompes et l’éclairage pendant que les eaux s’équilibrent... donc, en pratique, le refroidissement constaté sera moindre que celui prédit ici!

Maintenant, si l’eau dans la bouteille était sous forme de glace, il faut aussi tenir compte de l’énergie de transformation de la glace en eau (dite chaleur latente de fusion, voir explications plus haut). Cette énergie de transformation est d’environ 80kcal/kg de glace fondue (approximons à 80kcal/L). Or, 1kcal change la température d’1kg d’eau de 1°C (disons 1L d’eau). Donc, si l’eau dans la bouteille était sous forme de glace, cela a un effet similaire à une eau qui ne se serait pas transformée en glace mais qui aurait 80°C de moins (c’est impossible, mais cela permet de comprendre la formule utilisée ici). Cela donne donc:

Tbac2 = (Tbac1 * Volbac + (Tfroid - 80) * Volfroid) / (Volbac + Volfroid)

Soit dans notre example:

Tbac2 = (30 * 300 + (0 - 80) * 1.5) / (300 + 1.5) = 29.45°C.

C’est mieux, mais on ne gagne qu’un demi degré... et pendant ce temps les pompes continuent de chauffer l’eau. Donc, il faudra mettre beaucoup de bouteilles gelées, et les remplacer régulièrement pour obtenir un effet significatif. Comme il faut congeler ces nombreuses bouteilles, vous risquez de faire tourner trop votre congélateur qui ne pourra pas suivre. Au final, cette solution n’est envisageable que si vous avec un très petit bac, un “nanorécif”, et un gros congélateur à disposition.

En comparaison, le vieux frigo recyclé en stockage d’eau fraîche est bien plus efficace. En effet, en reprenant les équations, pour un bac de 1000L cette fois-ci à 30°C et une réserve d’eau fraîche de 40L à 4°C, cela donne:

Tbac2 = (30 * 1000 + 4 * 40) / (1000 + 40) = 29°C.

Soit la possibilité de baisser un bac relativement gros de 1°C facilement, en cas de besoin urgent.

Cette solution est peu connue, et rarement expliquée, parce que c’est une solution complètement absurde d’un point de vue économique et écologique. Mais quand il s’agit d’un besoin urgent et ponctuel, elle peut rendre des services tout de même... Donc, mettons-nous en situation: vous êtes en plein dans une grosse canicule qui n’en fini pas. La température de l’eau de l’aquarium monte, monte, et fini par friser des valeurs intolérables. Les poissons respirent vite. Les coraux n’aiment pas... Et soudain, vous voyez un de vos tous beaux coraux qui se met à blanchir! Catastrophe! Que faire? Vous êtes prêt à casser la tirelire pour installer un (plus gros) groupe froid d’urgence sur votre installation, mais naturellement, tous les aquariophiles de la région sont dans le même cas. Résultat: tous les groupes froids disponibles sont vendus et vous devez passer commande pour obtenir le votre.

La solution d’urgence consiste à utiliser 10 ou 15m de tuyan souple diamètre 12/15mm immergé dans le bac et branché sur l’eau de conduite. L’autre extrémité du tuyau va directement à l’égout. Comme l’eau de conduite a une température plus fraîche (16-18°C maximum, même en période de canicule), le serpentin servira d’échangeur thermique rudimentaire et vous allez tout simplement évacuer les calories en trop à l’égout. Bon, il faudra tout de même un débit d’eau courante assez fort 5). Donc, la facture d’eau s’en ressentira, mais qu’est-ce en comparaison de la valeur de vos coraux? OK, c’est totalement anti-écologique de gaspiller autant d’eau, mais je le rappelle: a n’utiliser qu’en situation d’urgence, ou même plus, en cas de désespoir total!

Enfin, pour terminer, concernant les solutions d’urgence, la dernière ne concerne pas le refroidissement, mais le “non-chauffage” de l’eau. C’est une évidence: quand la température frise des seuils critiques, il suffit d’éteindre temporairement les appareils qui chauffent (pompes, éclairage) pour réduire l’accroissement de température. Encore faut-il savoir ce que vous pouvez couper. En fait, une seule chose: l’éclairage. Ne coupez surtout pas les pompes de circulation. En cas de fortes chaleurs, vos coraux ont encore plus besoin d’un bon brassage de l’eau. Les poissons aussi, car une eau chaude contient moins d’oxygène dissout, et il faut à tout pris maintenir l’échange gazeux avec l’atmosphère. A la rigueur, il est possible de temporairement utiliser un dispositif d’agitation de l’eau moins générateur de chaleur, un bon bullage, par exemple. Par contre, en ce qui concerne l’éclairage, vos coraux pourront bien mieux tenir le pic de chaleur à l’obscurité (pas plus de 2 ou 3 jours tout de même), d’autant plus que l’effet de la chaleur est cumulatif à celui de l’ensoleillement pour le déclenchement du blanchissement. Ainsi, couper l’éclairage temporairement ne limite pas seulement l’échauffement du bac, mais c’est également un excellent remède pour éviter le blanchissement des coraux lorsque la température frise des valeurs irraisonnables!

Enfin, vous l’aurez compris, la limitation de l’échauffement est un principe à appliquer pas seulement en cas d’urgence, mais toujours, et dès la conception du bac et le choix du matériel. Quelques éléments à considérer:

• Une pompe externe chauffe moins l’eau qu’une pompe interne,
• Parmi les pompes internes, celles fonctionnant en basse tension avec transformateur externe (type Tunze electronic) chauffent moins et sont plus “sécures” aussi que les pompes en 220v,
• Plus la colonne d’eau à remonter est grande (”décante” plus basse, à la cave, par exemple), plus la pompe devra être puissante pour le même débit d’eau,... et donc, plus elle chauffera! Economiser son argent et ses “calories”, c’est aussi tout mettre au même niveau, ou s’en rapprocher le plus possible!
• Les “wavebox” offrent un brassage plus intense à consommation électrique, et donc, échauffement équivalent. Sinon, les pompes produisant un large flux mais moins violent (type Stream) sont secondes au classement selon le critère “agitation d’eau versus échauffement moindre”.
• Les ballasts électroniques sont plus chers, mais chauffent moins, et par la même occasion, économise l’ampoule et/ou produisent un meilleur spectre lumineux.

Donc, en choisissant scrupuleusement vos pompes et votre éclairage, vous pourrez réduire considérablement la production de chaleur dans votre bac. Certes, ces pompes au meilleur rendement, ou ces ballasts électroniques sont plus chers, mais le dispositif de refroidissement pourra aussi être revu à la baisse, avec une économie monétaire non négligeable sur ce poste... l’un compensant l’autre!

En guise de conclusion, nous dressons un petit tableau comparatif des différents systèmes de refroidissement utilisables sur un bac récifal (+ = bon pour ce critère, - = moins bon pour ce critère, de manière comparative).

• Borneman, E., 2004. Aquarium corals: Selection, husbandry, and natural history. T.F.H. Publication, Neptune City, New Jersey, 464 pp.

• Delbeek, J.C. et J. Spring, 1994. The reef aquarium, vol. 1.Ricordea Publishing, Coconut Grove, Florida. 544 pp.