Советы по устройству Аквапоники. Из чего строить?

Главная / Гроупедия / Гидропоника / Советы по устройству Аквапоники. Из чего строить?

Вводный материал, речь в котором пойдёт о сантехнике, обсуждении основных принципов функционирования Аквы, гидродинамике и запчастях. Хорошие фундамент из знаний для старта своей собственной аквы. Самостоятельное создание аквы – это большая, объемная тема, которая потребует от вас прежде всего изучения мат.части. Прежде чем топать дальше - прочтите эту тему.

 

Устройство системы аквапоники будет зависеть от многих различных факторов + ваш собственный дизайн проекта и индивидуальные огрехи. Сначала думаем про устроиство системы, а не покупаем сразу резервуар для рыб с поддоном и после ломаем голову как всё это соединить воедино.

 

Перед тем, как мы обговорим за прокладку и установку труб, посмотрим, что лучше всего годится в качестве материала. Ответ прост – ПВХ трубы (или НПВХ - Непластифицированный поливинилхлорид (НПВХ) – полимер, получаемый из хлористого винила, не содержащий пластификаторов. По сравнению с полиэтиленом обладает более высокой плотностью, жесткостью и механической прочностью. Экологически безопасен, не имеет вредного воздействия на человеческий организм и окружающую среду. Трубы из НПВХ, для краткости, специалисты часто называют «трубы ПВХ»)

 

Можно иногда слышать споры о безопасности использования данного вида труб, но годы их изучения учеными (не только британскими) или использования простыми смертными показывают, что трубы эти безопасны для пользования и разрешены во всех странах. Фактически, все улики собранные «антиПВХ» людьми свидетельствуют, что риск вызвать повреждения от употребления воды, пройденной сквозь стены поливинилхлоридных труб настолько низок, что аж незаметен. Поэтому можно уверенно говорить об использовании этих труб. Вернее не только лишь поэтому, но и конечно потому, вот почему):

 

Плюсы ПВХ труб для аквапоники:

  • Практически повсеместная доступность ПВХ труб
  • Дешевизна
  • Единый размерный стандарт по всему миру
  • Простой и быстрый монтаж
  • Высокая антикоррозийная стойкость, не требуется электрохимическая защита;
  • Высокая химическая стойкость ко многим кислотам и щелочам;
  • Большая пропускная способность труб вследствие гидравлически гладкой внутренней поверхности.
  • Отсутствие зарастания внутреннего сечения;
  • Масса труб в несколько раз меньше, чем у аналогов из стали или чугуна;
  • Долгожительность. Срок службы – более 50 лет;
  • Огромное количество всевозможных соединительных элементов (муфты, отводы, адаптеры, фитинги и пр.)

ПВХ трубы

 

Здесь мы будем говорить об использовании стандартных ПВХ труб. Замечу, что и другие трубы могут использованы в этом деле (металлические, металлопластиковые, шланги всевозможные или даже бамбук(!)). Так вот, сперва убедитесь, что они безопасны для всего живого вокруг, ведь вам выращивать с их помощью продукты дальнейшего употребления, да и тонкая рыбья натура способна не выдержать отравы трубного мира. Абсолютно точно не стоит строить водопровод в аквапонике из металлических труб - медных особенно (очень токсично для рыб). Вы все ещё выбираете между медью и золотом пластиком? ПВХ, однозначно!

 

Гидродинамика 

 

Да простят меня местные специалисты по гидродинамике за столь топорный заголовок, но вкратце все же стоит отметить, как жидкость будет течь по трубам – есть тут несколько интересных моментов, влияющих на устройство системы. Труба самостоятельно снабжает трением спокойное течение воды.  Если Вы видели, как течет вода по трубам то могли заметить – вода в центре трубы бежит чуть быстрее, чем у стенок. Разница мизерная, но она есть. Аналогично, если сравнить текущую воду по прямой ПВХ трубе и по извилистой – по прямой быстрее.

Существует сложная формула для вычисления скорости потока (например, нужно знать расход жидкости в л/c, наружный диаметр трубы в мм, и толщину стенки трубы в мм.) Но в этой статье не хочется забивать голову лишним и ненужным – мы просто понимаем, что есть факторы, влияющие на скорость потока в трубах, и как следстивие на нужный диаметр трубы. Проще выражаясь (куда уж проще то?), в заданный промежуток времени, мы можем переместить бОльший объем воды сквозь большую трубу, чем сквозь меньшую трубу. Основы гидродинамики.

Еще одна вещь для учета – сила тяжести (по английски – Гравитация. Советую одноименный фильм – захватывает). Так вот сила тяжести (также упрощенно) будет оказывать постоянное воздействие на воду в нашей аквапонической системе. Используем насос – гравитация будет против. Это мы к тому, что стоит учитывать высоту расположение труб и насоса. Мы можем заставить силу тяжести работать на нас – передвигать воду с минимальным механическим вмешательством. Если расположим контейнер для рыб выше, чем поддон для растений – сможем обеспечить слив с рыбного контейнера на растения – самотёком.

 

С чего начать

 

С вопросов) Сколько литров будет в нашей системе, сколько растений мы будем выращивать, объем горшков для них? На сколько литров будет наш «аквариум» для рыбок и/или сточный контейнер? Сложим все цифры вместе для представления общих объемов будущей аквапоники. Одно из главных условий – необходимость перемещать весь объем воды в резервуарах каждый час, чтобы поддерживать хорошее качество воды для рыб. Также необходимо учесть высоту для перекачки воды. И наконец, учитываем, постоянно ли будет работать помпа или у нас будет система периодического затопления.

 

Все эти вопросы должны дать представление о том, сколько воды нам нужно, сколько времени на перекачки этой воды нам нужно и как нам размещать трубы.

 

Примеры пошли в дело! Если мы возьмем, допустим 1000 литровый резервуар для рыб и 2, 500 литровый для растений, и расположим его над рыбьим. Вода будет перекачиваться из аквариума в поддон на высоту 50 см., а затем стекать обратно к рыбам через сливные трубы. Если предположить, что насос работает постоянно, то он должен быть довольно мощным, чтобы двигать по крайней мере тыщу литров воды в час на полметра в высоту. А если используем периодику, то включаем помпу всего на 15 минут каждый час. За 15 минут ей надо будет перекачать весь объем аквариума. Это говорит о том, что если юзаем периодику помпа должна быть гораздо мощнее! В этом случае помпа должна уметь перемещать 4 000 литров на высоту 0,5 метра за час.

 

Трубы должны быть достаточно большими, чтобы справиться с таким объемом воды. Ну и нам нужен контроль за всем этим и меры предосторожности, на случай, если всё покатится в тартарары.

 

Помпа

 

 

Насос – это сердце нашей системы. На нём не стоит экономить. Это тот случай, когда лучше переплатить и купить вещь качественней – она сослужит долгую и верную службу. Качественная помпа не сломается, никак химически не повлияет на воду, и будет расходовать меньше электричества, чем дешевая.

 

Следует проверить две вещи связанные с помпой: ее производительность и мощность (напор). Производительность расскажет сколько воды помпа способна перекачивать в литрах в час (встречается показатель в минуту – тут просто умножаем на 60). Мощность расскажет вам, на сколько см в высоту способна давать мощщей помпа (высоту напора иначе). Внимательно соотносите эти характеристики при выборе потенциального сердца системы. Читайте инструкцию)

В этом деле лучше перебрать, чем недобрать. У более мощной помпы можно отрегулировать напор, у маломощной его не увеличить. Ну и большая мощность позволит увеличить объемы системы в дальнейшем, если после первого цикла вам всё понравится.

 

Трубы

 

Труб будет два типа – для затопления (та, что доставляет воду к растениям) и для слива (которой слив всегда засчитывается). Классическое правила слива – слив должен быть больше, чтобы вода не застаивалась, растения не затоплялись, а вода не вылилась через край.

 

Какого диаметра следует использовать трубы – зависит от ваших обстоятельств. Но опять же, стоит использовать диаметр чуть больше чем строго необходимо. Допустим у вас 1000 литровый аквариум – вам нужны минимум 20 мм трубы, но лучше будет использовать трубы диаметром 40 или 50 мм. Используйте инженерные онлайн калькуляторы для расчета идеального диаметра. Скорость потока уменьшается при увеличении длины трубы.

 

Имейте ввиду, что со временем мусор может накапливаться на внутренних стенках труб (это повлияет на скорость потока внутри). Так что проводите чистку каждые 3-4 месяца. Необходимость периодически в такой чистке должна заставить вас задуматься: а нужен ли клей для соединения труб? На наш взгляд нет. Давление воды в аквапонике не так высоко, как в канализациях, да и ПВХ трубы можно соединить плотно без клея.

 

<spoiler> Если решились склеивать

Также отметьте для себя, что все изгибы в трубах будут уменьшать скорость потока воды. Если в конструкции есть прямогульные соединения, узнать скорость потока получится в конце. Каждый изгиб является эквивалентом дополнительной длины трубы (соответственно снижается поток). Например: в трубе диаметром 20мм, прямоугольный Г-фиттинг эквивалентен дополнительным 0,5м трубы. А Т-фиттинг эквивалентен дополнительным 1,4 метра трубы. В больших системах это может существенно влиять на общую скорость потока, имейте ввиду.

 

Соединители для труб

 

В аквапонике используется несколько типов соединителей: резьбовые и «скольжения». Резьбовые – те, которые вкручиваются друг в друга. Соединители скользящие созданы по тому же принципу, но не ввинчиваются, а вставляются. 

 

  • 90° колено
  • 45° колено
  • 90° Т-фитинг
  • Шаровой клапан
  • Проходной штуцер
  • Редуктор
  • Муфта

Подгонка труб под контейнер

 

 

Когда нам потребуется продеть трубу сквозь поддон или аквариум мы используем проходной штуцер или любое подобие уплотнителя.

 

Штуцеров бывает огромное количество по размерам и формам. Это хороший такой, крепкий вариант для проведения труб через дно поддона

 

Uniseal

 

В качестве уплотнителя используем резиновые кольца, которые вставляются в отверстия, проделанные в аквариуме. Они подобно хомуту делают соединение водонепроницаемым. Затем в отверстие можно вставлять трубу. В общем, уплотнитель – дешевая и незаменимо полезная вещь в аквахозяйстве.

 

Комплектация системы

 

Сантехника в аквапонике и проектирование неразрывны, как инь и ян, но мы более хотим поговорить, о том, как разместить всю сантехнику вместе.

 

•  Аквариум в самом низу.

•  Помпа снизу в аквариуме качает наверх в контейнер с растениями.

•  Контейнер сверху.

•  Сила притяжения возвращает водицу в аквариум.

•  Без отстойника

 

•  Аквариум низко, но выше чем в 1 примере.

•  Помпа снизу в аквариуме качает наверх в контейнер с растениями

•  Контейнер сверху.

•  Сила притяжения возвращает водицу в аквариум.

 

•  Поплавковый насос в отстойнике перекачивает воду в аквариум 

•  Аквариум сверху.

•  Вода стекает под силой всем известной естественной к растениям.

•  Вода с растений стекает в отстойник.

•  Помпа перекачивает воду из отстойника в аквариум.

 

Второе соображение, которое предстоит покумекать – как устроить здесь периодику. Есть 3 используемых метода:

  • Постоянное затопление
  • Периодика с таймером
  • Периодика с сифоном или подобным механическим способом осушать контейнер с растениями

 

Их можно эффективно перебровать и мешать с успехо с любым из вариантов устроиства системы представленной выше. Список неполный, потому как фантазия и золотые руки не ограничивают обладателей пытлвых умом в своем стремлении прокачать навыки и попробовать новое.

 

Что лучше?

 

Прежде чем ответить на этот вопрос, пройдемся по основным заметкам и замечаниям по аквапонике:

  • Будь проще!                                Чем сложнее получится штуковина, тем легче ее сломать
  • Короче!                                         Более короткий трубопровод уменьшает колебания температуры, уменьшает трение, и просто проще в обслуживании
  • Чище!                                            Однажды придется чистить трубы, так что про это думаем заранее
  • Доступнее                                    Трудно будет что то починить или почистить, если это будет труднодоступно или вообще недоступно.
  • Продумай наперёд                     Убедись, что верно просчитал слив, и продумал самое страшное, что может случиться. И нашел как с этим справиться. Сначала рыбок в аквариум
  • Бесперебойная вода                  Плохо сделанные соединения все испортят и замедлят потоки воды.
  • Посторонние тела                      Заранее продумай, как будешь от них избавляться
  • Место!                                           А вдруг апгрейд? Места установка уже сейчас может занимать достаточно, а  если твое хозяйство еще разрастется?

Большинство естествоиспытателей, попробовавших все 3 варианта организации аквы, отдают предпочтение 3 варианту, где аквариум выше всего, и вода самотёком поливает растения. Вот почему:

 

Безопасно: Аквариум не осушится, если будут проблемы с сантехникой.

Эффективность: Этот сетап использует только одну помпу.

Гибкость системы: Ещё больше контейнеров с растениями можно установить легко и без проблем. Отстойник добавит воды)

 

Минус – требует больше места, чем все остальные.

 

Качаем воду с аквариума вверх!

 

 

Помпа лучше всего работает, когда работает на полную катушку и когда находится внутри системы. Если помпа работает без помех, это создает меньшую нагрузку на двигатель. Это означает, что он дольше прослужит. Что может мешать помпе? Если мы нацепим шаровой клапан на участок трубы, где вода поступает в контейнер с растениями – это «задушит» поток и повлияет на помпу – сокращая время его жизни.

 

 

Если качать воду из аквариума в контейнер с растениями, то пару мыслей озвучить стоит насчет этого:

 

Во-первых, нам нужно каким то образом регулировать поток воды. Лучший способ – вклинить в систему кран. Добавляем Т-фиттинг (тройник) к трубе идущей от помпы,  присоединяем шаровой кран. Можно также добавит аэрацию, как на рисунке выше.

 

Этот, назовём его «обход», не только не препятствует потоку воды из насоса идущего, но и добавляет преимущество, которое кроется в доп. циркуляции и аэрировании в аквариуме, если всё сделано грамотно.

 

 

Этот же «обход» должен быть установлен выше уровня воды, и вода из него должна выливаться в аквариум – это поспособствует появлению пузырьков, т.е. насыщению воды кислородом. Если труба установлена под правильным углом, это поспособствует хорошему стоку и общей циркуляции.

 

Что из себя представляет местный аэратор? Труба, ограниченная на дальнем конце. Имеет небольшие просверленные отверстия, вдоль всей своей длины. На видео смотрите пример.

 

Расположение слива и поступления воды в контейнер для растений

 

Способов притока много, и его размещение зависит от размещения слива. Мы стремимся к тому, чтобы все твердые вещества распространялись по контейнеру равномерно, а не скапливались в одном месте. Грамотное распределение точек притока и оттока способствует правильному движению воды в контейнере и равномерному распределению питательных веществ.

 

Ниже приведены 3 самых распространённых сетапа, где белыми линиями показано движения твердых отходов:


Схема 1

 

 

Схема 2.

Схема 3.

 

На 1 графике, вода поступает в контейнер с одного места и убывает через сливную трубу в центре. Этот сетап крайне заманчив для свалки (закупорки) твердыми отходами, да и движение пит.веществ ограничено. Тем не менее, это до сих пор один из самых распространенных вариантов расположения сливного отверстия. Да и он прост в своем устроистве.

 

Второй график это небольшая модификация первого, со сливом в противоположном от притока углу. Это значит вода пройдет через весь контейнер. Также легко создается.

 

На последнем графике вода поступает в контейнер через оросительный канал (оросительную сеть), которая расположена по периметру всего контейнера. В ней (с вести) проделаны мелкие отверстия. По этому схеме вода распределяется крайне равномерно, и обеспечивает максимальное рассеивание твердых отходов и питательных веществ. Даже это вариант относительно просто сделать,  но отверстия в оросительном канале будут часто забиваться – так что здесь будет необходима более частая чистка, чем в первых двух вариантах. Также есть небольшая трудность  с этим вариантом – заключается в большой протяженности труб – и как следствие возможном колебании температур.

 

Пример последней аквапоники с круговым орошением можно посмотреть здесь (Международная школа в Йокогаме, что в Японии. На фото школьный проект)

 

Перелив

 

 

Еще на этапе разработки предусмотрите все возможные фэйлы. Либо аквариум, либо контейнер могут переполниться. В этих нервных случаях лучше иметь систему АНТИПЕРЕЛИВ. Что за система спросите? Это отверстие расположенное стратегически точно в аквариуме или контейнере, чтобы если произойдет затопление – излишки сливались прочь.

 

Если контейнер с растениями сверху находится, излишек водяной сливаться должен в отстойник или в аквариум к рыбонькам. Если Аквариум выше находится, то излишек стекать должен в контейнер растительный или в отстойник. В идеале воды конечно лучше не сливать! А то жалко ведь, воды добрую переводить.

 

От перелива ничего не должно пострадать - ни рыба, ни растения.

 

Переливной патрубок и контроль перелива

 

 

Т.н. переливной патрубок является очень эффективным методом для медленного наполнения контейнера выращивания растений с последующим быстрым его опустошением. При этом, все выполняется без использования механических подвижных деталей, за которые не нужно будет переживать из-за поломки.

 

Итак, у нас есть переходник c 25 мм на 13 мм (на фото сверху — крайний слева), который является точкой стока воды из верхнего контейнера.

 

Далее - посередине - представлен переливной патрубок диаметром 60 мм. По сути это - фрагмент 60ти-миллиметровой трубы с герметичной крышкой сверху. Эта часть имеет несколько вырезов по нижнему краю, а также ряд отверстий по бокам. Отверстия надо делать на высоте не больше чем 1 дюйм (2,5 см) от низа трубы. Вода стечет до этого уровня и остановится.

 

И, наконец, справа на фотографии представлен 100-миллиметровая защитная муфта, предназначение которой — не допустить попадания растительного субстрата в дренажный патрубок. Для этого в муфте просверлены или просто прорезаны отверстия для свободного прохождения воды и задерживания корней и растительного субстрата. Крышка для этой детали не обязательна, но она позволяет оградить переливной патрубок от попадания сторонних предметов.

 

Читайте еще аквапонику:

 

Аквапоника: симбиоз животного и растительного мира

Аквапоника и с чем её едят

Репорт на аквапонике

 

Форумчане, нашли ошибку - сообщайте в личку, пожалуйста 

 

Материал переведен и подготовлен при поддержке пакалокистого магазина pakaloco

 

Обсудить на форуме


Есть новость? Предложи
аквапоника diy гидропоника


Обсудить на форуме


Похожие статьи

Настенный гидропонный сад из бутылок из-под вина

Настенный гидропонный сад из бутылок из-под вина

Гидропонные установки можно с легкостью использовать в качестве выращивания и внутреннего дизайна.   

1177 14 28/06/17
Ферма-небоскреб

Ферма-небоскреб

К 2050 году численность населения Земли может достигнуть 9,6 миллиардов человек, и предположительно 66% из них будут жить в городах. Возникает вопрос: где взять пищу, чтобы всем хватило? Шведская компания Plantagon, выращивающая продукты на вертикальных фермах, дает ответ на этот вопрос. Идея в...

640 7 21/11/17

Показать ещё



Комментарии: 4


Чтобы просматривать и оставлять комментарии войдите или зарегистрируйтесь.