Utrzymanie stałej i określonej temperatury wody w akwarium jest jednym z ważniejszych problemów. Sposobem, prowadzącym skutecznie do tego celu, jest automatyczna regulacja temperatury. Istnieje wiele rozwiązań urządzeń tego typu. Najczęściej są to układy elektroniczne, których zasada działania jednak nie dla wszystkich jest w pełni zrozumiała a i koszt wysoki. Pragnę zaprezentować bimetaliczny regulator temperatury, którego parametry eksploatacyjne nie różnią się zbytnio od wspomnianych układów elektronicznych, natomiast koszt nie przekraczający 500,- zł oraz prostota rozwiązania, będą skuteczną zachętą dla niejednego miłośnika akwarystyki. Prototypowe urządzenie wykonałem przed z górą rokiem i pracuje ono nieustannie i bezawaryjnie do dnia dzisiejszego. Regulator w stulitrowym zbiorniku utrzymuje temperaturę wody na poziomie 25°C z dokładnością ą 0,5°C. Schemat ideowy urządzenia przedstawia rys. 1. Parametry układu zależne są od zastosowanego przekaźnika. Jeżeli jego cewka dostosowana jest do 20 V, jak w urządzeniu prototypowym, to zasilacz winien dostarczać 24 V, które redukowane są przez szeregowe włączenie opornika R. Równolegle z cewką przekaźnika pracuje kondensator elektroniczny o pojemności co najmniej 4000 µF. Do gniazda czujnika GC włączony jest czujnik temperatury, będący w istocie stykiem rozwiernym. Jego budowę przedstawia rys. 2. Dwie blaszki o grubości 1 mm, pierwsza z aluminium (5) oraz druga – stalowa (6), połączone są na całej długości, co 10 mm nitami z dowolnego materiału o średnicy 0 2. Szerokość tych pasków wynosi 1 /2 średnicy wewnętrznej rurki szklanej (1), w której są one osadzone na dole za pomocą kleju „Distal” (9). Rurka zaklejona jest koreczkiem z tworzywa sztucznego (16). W górnej części blaszek przymocowane są: styk posrebrzany (2) ze starego przekaźnika lub stycznika oraz wyprowadzenie elektryczne (11). Na tej samej wysokości do rurki przyklejony został klejem „Distal” wspornik aluminiowy opasany dla wzmocnienia pierścieniami gumowymi (10). Do niego wkrętem M3X8 (15) przykręcona
A tak wygląda wnętrze regulatora temperatury
jest kostka regulacyjna (4), w której osadzono wkręt regulacyjny M3X15 (13). Po ustawieniu punktu pracy wkręt ten unieruchomiony jest wkrętem zaciskowym M3X5 (14). Między kostką regulacyjną a wspornikiem umieszczona jest druga blaszka z posrebrzanym stykiem (3) oraz wyprowadzenie elektryczne (12). Szczegółowy wygląd kostki regulacyjnej przedstawia rys. 3. Wszystkie detale muszą być wykonane z metali nierdzewnych. Zasada działania jest prosta. Jeżeli temperatura wody jest za niska, to styki czujnika są zwarte. Prąd poprzez oporniki R ładuje kondensator C, by po krótkiej chwili włączyć przekaźnik. Grzałka dostarcza ciepła wodzie. Wraz ze wzrostem temperatury blaszki czujnika zmieniają swoją długość. Ponieważ aluminium ma większy współczynnik rozszerzalności liniowej aniżeli stal i blaszki są wzajemnie połączone, to nastąpi odchylenie się elementu bimetalowego na stronę stali aż do chwili rozwarcia styków. W tym momencie wystąpi krótkotrwałe iskrzenie między nimi, w rytm którego pracowałby przekaźnik (podobna sytuacja występuje przy załączaniu styków czujnika). Jednak jego nie przyjemny warkot eliminuje wprowadzenie układu zwłoczno-opóźnieniowego RC, dzięki któremu uzyskujemy skokowy tryb pracy. Długość elementu bimetalowego L jest niemal dowolna a wraz z jej wzrostem zwiększa się dokładność działania.
Gotowe urządzenie
W praktyce jednak nie należy przekraczać granicy 300 mm, powyżej której mogą pojawiać się kłopoty ze sztywnością układu. Prototypowy czujnik ma długość 200 mm. Górna część czujnika zamknięta jest w plastikowym pudełeczku, natomiast układ elektryczny w odpowiedniej obudowie. Wykaz zastosowanych elementów: Tr – transformator sieciowy 220 V/ /24 V np. TS 10/7 Jest to najdroższy element, którego posiadanie lub wykonanie we własnym zakresie obniży koszt do minimum, B – bezpiecznik 220 mA, D – 4 diody prostownicze dowolnego typu np. radź. D 226, N – neonówkowa lampka sygnalizacyjna od pralki automatycznej, GS – gniazdo sieciowe 220 V, GC – gniazdo diodowe z wtyczką jako połączenie z czujnikiem, R – opornik 50 om/2 W, C – kondensator elektrolityczny 6800 µF/40 V, P – przekaźnik 20 V.
Recenzował: mgr inż. Piotr Puczka
P. Marek Mierzwiak
Redaktor Naczelny dwumiesięcznika
„Akwarium” Po przeczytaniu artykułu „Światło w życiu roślin akwariowych” – Marka Łabaja z nr 1-2/86 stwierdziłem, że są w nim nieścisłości i błędy, których, o dziwo nie sprostował recenzent. Zacznę od tych najmniejszych. Autor artykułu podaje kilka wzorów w których, dla różnych wielkości fizycznych, stosuje te same oznaczenia, co wprowadza zamieszanie. Np. we wzorze (1) P oznacza moc pobieraną przez źródło światła natomiast we wzorze (3) P oznacza powierzchnię akwarium. A w ogóle wzór (3) L = P x Z/K jest bezsensowny, ponieważ iloczyn P x Z z tego wzoru to nic innego jak iloczyn E x s ze wzoru (2) i równa się strumieniowi świetlnemu Ø, natomiast K określa wzór (1). Podstawiając te wielkości do wzoru (3) otrzymamy: L = P x Z/K = E x s/ Ø/P = Ø x P/Ø = P stąd wynika: liczba źródeł światła jest równa zainstalowanej mocy, co dowodzi wcześniejszemu stwierdzeniu. A jeśli ktoś usiłuje wmówić, że liczbę źródeł światła mierzy się w watach (W) to nawet gdyby podpisywał się „prof.” to i tak w to nie uwierzę. Podstawiając do wzoru (3) miana otrzymujemy: L(szt) =m² x lx/lm/w=m² x lm/m² x w /lm=[W] We wzorze (3) zamiast K powinna być wstawiana wartość strumienia świetlnego wybranego źródła światła z tabel 1 – 6. Przykład Nr 1 jest obliczony błędnie. Prawidłowość obliczeń sprawdza się, podstawiając otrzymane wyniki do wzorów wyjściowych. Wykonując tę czynność otrzymamy: 1) 8 (żarówek 100 W)x 1250 lm = 1 0 000 lm 2) 6 (świetlówek 40 W)x 2100 lm = 1 2 600 lm RAZEM: 22 600 lm stąd natężenie oświetlenia: E = Ø/s = 22 600 lm/0,4 m² = 56 500 lx co jest sprzeczne z założonym natężeniem z = 1 000 lx Autor podaje, że natężenie 1000 lx jest bardzo wysokie. Z własnego doświadczenia wiem, że natężenie oświetlenia na takim poziomie jest niewystarczające. W małych zbiornikach o pow. 0,2 m² stosuję oświetlenie: 1 żarówka 60 W – 630 lm 1 świetlówka 40 W – 2500 lm Razem: 3130 lm stąd E = 3130 lm/ 0,2 m² = 15650 lx W zbiornikach dużych, o pow. 1,12 m² stosuję natężenie oświetlenia 18 tys. – 22 tys. lx i nie stwierdzam, aby było za duże. Prawidłowość stosowania takiego natężenia oświetlenia potwierdza artykuł grupy HvO „Akwarium holenderskie w mieszkaniu” (4-5/84). Z podanych w artykule informacji można wyliczyć, że natężenie oświetlenia w zbiornikach holenderskich wynosi 22,5 tys. lx – 28 tys. lx. Hodowcy niemieccy przyjmują dla roślin światłolubnych górną granicę natężenia oświetlenia 30 tys. lx. Jako optymalne natężenie oświetlenia dla roślin bezwzględnie cieniolubnych w literaturze podane są wartości od 10 000 do 1 5 000 lx. We wnioskach końcowych brak jest jednoznacznego stwierdzenia co do wyboru optymalnego źródła światła. Wykresy na rys. 4, 5 i 6 są niedokładne. Zarówno autor jak i recenzent nie zwrócili uwagi na bardzo ograniczony zakres stosowania lamp sodowych, ze względu na ogromne natężenie oświetlania. Zastosowanie wspomnianej lampy nad przykładowym akwarium spowodowałoby zniszczenie flory i fauny w bardzo krótkim czasie. inż. Leonard Grygieńć
Suwałki
Sprostowanie W artykule „Światło w życiu roślin akwariowych” (Akwarium 1986 nr 1-2 na stronie 45) wzór nr 3 jest błędnie podany. Litera L oznacza liczbę (W) wat, a nie jak podano liczbę żarówek (świetlówek). Zastosowanie praktyczne: Założenia: – akwarium o wymiarach: długość 100 cm, szerokość 40 cm, wysokość 40 cm, – hodowca decyduje się na założenie akwarium z roślinami wymagającymi natężenia 1000 lx, – zaplanowano w pierwszej wersji oświetlenie żarowe (żarówki 25 W, w drugiej wersji – oświetlenie jarzeniowe (jarzeniówki 20 W), Zgodnie z poprawionym wzorem 3 otrzymano następujące dane: P = 100 cm x 40 cm = 4000 cm² = = 0,4 m² Z = 1 000 lx Ze wzoru nr 1 należy obliczyć K. Dla żarówek 25 W strumień świetlny K wyniesie (dane z tabeli 1) 11,4 L = 0,4 x 1000/11,4 = 35 W Tak więc do oświetlenia zbiornika w zupełności wystarczą 2 żarówki 25 W. W wersji z jarzeniówkami postępujemy podobnie jak w poprzednim przykładzie K – strumień świetlny odnajdujemy w tabeli 3, Dla świetlówek 20 W o barwie światła dziennego K wynosi 41 . Po przeliczeniu wynika, że natężenie światła 20 W jarzeniówki przewyższa prawie trzykrotnie potrzebne natężenie (9,76 W). Za wynikły błąd serdecznie przepraszam wszystkich Czytelników. Marek Łabaj