Un bac de disconnexion fonctionne sur un principe purement physique, appelé rupture de charge : l'eau d'appoint arrive par le haut du bac et tombe librement dans l'air avant de rejoindre le réseau de pluie, sans qu'aucune tuyauterie ne relie directement les deux circuits. Cette chute d'air garantit qu'aucune eau non potable ne peut, même en cas de dépression ou de contre-pression sur le réseau de ville, remonter jusqu'au réseau public. C'est cette séparation totale, et non un simple clapet, qui constitue une protection sanitaire fiable reconnue par la réglementation sur la protection des réseaux d'eau potable dès qu'un réseau de récupération d'eau de pluie est susceptible de recevoir un appoint d'eau de ville. Ce dispositif équipe la plupart des installations de récupération d'eau de pluie raccordées à un appoint public.
Un clapet anti-retour reste un dispositif mécanique : il comporte une pièce mobile qui se ferme normalement en cas d'inversion du sens de circulation, mais qui peut s'encrasser, se bloquer en position ouverte ou s'user avec le temps. Le bac de disconnexion, lui, ne comporte aucune pièce mobile sur le trajet de l'eau d'appoint : la séparation est assurée uniquement par l'air, ce qui la rend fiable dans la durée et indépendante de tout entretien mécanique. C'est pour cette raison que la réglementation impose ce type de disconnexion, et non un simple clapet, partout où un réseau d'eau de pluie peut être relié à l'eau de ville. Pour les installations nécessitant un volume tampon plus important, une bâche de disconnexion assure la même fonction avec une plus grande capacité de stockage. Le pilotage du basculement entre eau de pluie et eau de ville peut par ailleurs être automatisé grâce à un gestionnaire eau de pluie, qui gère l'appoint en fonction du niveau de la cuve.
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