Aquasys - удобрения нового поколения
Украинский форум аквариумистов

Здравствуйте, гость ( Вход | Регистрация )




 
Ответить в данную темуНачать новую тему
> Системы СО2 от А до Я, Данная статься предназначена для ознакомления с системами СО2
kvn79
сообщение 22.6.2018, 11:08
Сообщение #1


Aquafanatic
*****
Группа: Бизнеспартнёры
Сообщений: 1 818
Регистрация: 2.9.2009
Из: Житомир
Украина
Благодарности: 3780 раз(а)


Данная статься предназначена для ознакомления с системами СО2 их компонентами.


1. Вступление – небольшой обзор
2. «Три кита» успешного содержания природного аквариума
3. Типы систем подачи углекислого газа
4. Устройство системы подачи углекислого газа в аквариум (системы СО2)
5. Компоненты магистрали систем СО2, их виды и характеристики

ВСТУПЛЕНИЕ – НЕБОЛЬШОЙ ОБЗОР


Приобретая аквариум, каждый аквариумист хочет созерцать в нем прекрасные подводные сады и ландшафты. Но в начале своего пути в аквариумистике видит лишь болотца.
Много любителей бросает затею о содержании красивого растительного аквариума после длительных и не всегда успешных попыток вывести аквариум из состояния такого болота. Еще часть просто смиряется с таким видом аквариума и поддерживает его в таком состоянии месяцы и годы. Такой аквариум не приносит того ожидаемого очарования и аквариумист теряет веру в свои силы и возможности.
И лишь только небольшая часть начинающих аквариумистов продолжает попытки сделать в аквариуме именно ту картинку, которую видели в лучших выставочных образцах и на фотографиях конкурсных аквариумов. Достичь вершин в оформлении и содержании растительного аквариума удается не всем, но создать красивую картинку подводного сада при должном уровне знаний и понимания процессов, происходящих в аквариуме, удается, все же, довольно многим.
Именно после осознания необходимости изучить процессы и их влияние на аквариум приходит следующий этап в содержании аквариума – правильный подбор всех необходимых компонентов аквариумной системы. Именно – системы, ведь одним только «голым» аквариумом с фильтром и лампочкой дело уже не закончится. Опытный аквариумист выделит несколько основных составляющих для успешного содержания природного растительного аквариума. И одной такой составляющей будет оборудование. В данной статье не будет рассматриваться все оборудование, которое можно применять для содержания и обслуживании природного растительного аквариума – его огромное количество. Речь пойдет об одной из веток – об аквариумных системах подачи углекислого газа (Системах СО2). Почему именно о них? Все очень просто. Если брать упрощенно – то успешное содержание природного растительного аквариума основано на трех «китах» - освещение, питание, СО2. Многие могут не согласиться, что нет еще в этом списке такой составляющей как вода. Но вода исключена из списка по одной простой причине – это естественная и необходимая составляющая, без которой вообще само понятие природный растительный аквариум просто теряет всякий смысл.

«ТРИ КИТА» УСПЕШНОГО СОДЕРЖАНИЯ ПРИРОДНОГО АКВАРИУМА


Рассмотрим немного подробнее все составляющие успешного содержания аквариума с растениями.

Первый «кит» – Свет.

Свет является основным из трех китов, поскольку без его участия невозможны жизненные процессы в живых растениях, то есть их существование в принципе.
Выбирая свет для своего будущее растительного аквариума, не стоит сильно полагаться на советы продавцов на рынках и в магазинах. Лучше самостоятельно попробовать изучить вопрос выбора освещения исходя из желаемых результатов и вида природного аквариума. Довольно кратко ситуацию в освещении аквариумов с растениями на сегодня можно описать так: светодиоды шагают победным маршем. Да, еще все еще массово продают люминесцентные светильники и лампы к ним, еще светят над аквариумами и служат аквариумистам верой и правдой МГ лампы. Но светодиодные светильники все чаще становятся альтернативой при выборе освещения традиционным светильникам. Причин есть несколько – экономичность, возможность практически безгранично настраивать цветовую гамму (спектр) «под себя», компактность. При подборе светодиодного светильника необходимо руководствоваться простым неписанным правилом – освещение от светодиодного (LED) светильника в природном аквариуме с живыми растениями должно быть на уровне 30-50 Лм/л (Люмен на литр). Чтобы узнать какое значение даст светодиодный светильник, необходимо разделить указанный в паспорте изделия общий световой поток на общий объем аквариума, для которого приобретается светильник. Разброс значений обусловлен разными видами растений, которые содержатся в аквариумах, а также разными типами аквариумов – обычный аквариум с растениями, медленный травник, форсированный аквариум (об этом будет идти речь далее). Чем значение освещенности ближе к нижнему порогу, тем более простые и неприхотливые растения можно будет содержать в аквариуме. Чем выше значение освещенности, тем больше растений и более светолюбивых можно будет содержать в аквариуме данного объема.

Второй «кит» - Питание.

Наверное, нет особого смысла долго описывать суть важности питания для успешного содержания живых растений. Естественно, можно содержать растения без дополнительного внесения питательных веществ (удобрений), полагаясь лишь на те, которые уже есть изначально в аквариумной воде и которые появляются в результате жизнедеятельности рыб и других живых организмов в аквариуме. Но такой подход не даст ожидаемого результата. Ведь такой аквариум довольно быстро истощит свои ресурсы и со временем может скатиться в непривлекательный вид – болото. Сегодня на рынке присутствует большое количество производителей аквариумных удобрений, как зарубежных, так и местных. Выбрать удобрения для своего аквариума можно на любой бюджет. Их внесение только поможет наладить общий баланс в аквариуме и в содержании аквариумных растений. Единственное, что стоит понимать – к внесению удобрений нужно отнестись с осторожностью и пониманием необходимых дозировок, а также разновидностей удобрений. Прежде чем начать внесение удобрений, желательно детально ознакомиться с этим вопросом. Изучить – какие бывают удобрения, для чего применяют тот или иной вид удобрения, какие последствия могут быть при неправильном внесении удобрений и как от них избавиться. Вопрос выбора и внесения удобрений – довольно непростой для начинающего аквариумиста. Но его изучение и освоение всех навыков даст возможность содержать красивые подводные сады длительное время и без больших усилий.

Третий «кит», неоднозначный – Углекислый газ.

Почему неоднозначный? Все довольно просто – еще совсем недавно такого понятия, как внесение дополнительно углекислого газа (СО2) в аквариум попросту не существовало. Считалось, что его там вполне достаточно от жизнедеятельности аквариумных обитателей (рыб, улиток, креветок и других…). Но более детальное изучение процессов, происходящих в замкнутой аквариумной системе, привело к выводам, что подавать углекислый газ в природный аквариум с живыми растениями не только можно, но и нужно. Зачем это нужно? Ответ очень прост и лежит на поверхности. В основе строения живых клеток аквариумных растений лежит углерод (С). Чтобы расти, растениям нужно где-то брать этот углерод. Они это с успехом делают – забирая излишки из воды. Но если масса растений в аквариуме довольно приличная, то часто складывается ситуация, когда углерода не хватает. И что же в таком случае происходит с растениями? Они чахнут, теряют внешний вид, перестают расти и могут вообще погибнуть. Углерод является тем «кирпичом», из которого растения строят свой скелет. Если не дать им этот строительный материал, не будет и роста.
Таким образом наличие дополнительной подачи СО2 в аквариум с живыми растениями есть не баловство от излишка средств, а необходимый элемент для успешного содержания природного аквариума. Это и есть последнее звено, которого часто не хватает у начинающих аквариумистов при построении аквариумной системы с живыми растениями. Ведь довольно часто встречаются такие истории: казалось бы, аквариумист полностью подготовился теоретически и практически к содержанию природного аквариума. Приобрел все необходимое. Произвел правильный запуск аквариума. Правильно подобрано все оборудование, выдержаны необходимые параметры воды и других элементов аквариумной системы (тот же состав грунта). Есть качественный свет и удобрения. Но растения почему то не растут. А аквариум не радует глаз владельца пышной и сочной зеленью. Очень часто причиной этой проблемы есть недостаток углерода для роста растений. Решением проблемы становится установка системы подачи СО2 в аквариум. Возможно, многие аквариумисты сочтут установку системы СО2 излишеством, ненужной тратой денег, но такие же аргументы были всегда при внедрении новых и необходимых устройств в аквариумную систему. Точно также аквариумисты пытались сопротивляться установке качественного освещения, фильтрации, воздушных систем. И лишь после длительных дискуссий, опытов и проб приходили к выводу о необходимости установки данного оборудования.
Правильный подбор оборудования для аквариумной системы с живыми растениями дело не совсем простое и не самое дешевое. Но никакое увлечение не бывает дешевым или прибыльным. Аквариум приобретается для души. Поэтому если все же вы решаетесь на приобретение аквариума с живыми растениями хорошо подумайте об оборудовании, которое необходимо будет приобрести для успешного содержания такого аквариума. Чтобы каждый ваш вечер, проведенный перед аквариумом, был наполнен положительными эмоциями и радостью от той картинки, которую вы сотворили и созерцаете за стеклом вашего аквариума.
Много разных статей, дискуссий, целых разделов на профильных форумах есть по выбору аквариумов, грунтов, удобрений для питания растений, светильников для освещения аквариума и другого оборудования. Но не очень много информации есть по системах СО2. В последнее время стали появляться отдельные статьи, но все они немного односторонне высвечивают оборудование для подачи СО2. И аквариумисту тяжело определиться с выбором такого оборудования, особенно учитывая, что не все и не всегда осознают важность дополнительного внесения углекислого газа (СО2) в аквариум. Да и оборудование такое не из дешевых, потому и отказываются часто от него, не осознавая, что натуральный природный аквариум трудно будет поддерживать в красивом виде без дополнительной подачи углекислого газа с помощью системы СО2.
Далее попробуем немного разобраться в разнообразии оборудования для подачи углекислого газа в аквариум. Автор не претендует на полноту обзора оборудования СО2 для подачи углекислого газа в аквариум, но систематизировать и «разложить по полочках» имеющиеся на рынке предложения мы постараемся.

ТИПЫ СИСТЕМ ПОДАЧИ УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА


Все системы подачи СО2 в аквариум можно разделить на несколько групп:
1. Баллонные системы подачи СО2
2. Системы на основе химической реакции соды и лимонной кислоты
3. Системы на основе биологической реакции (выделение СО2 в результате роста, размножения и жизнедеятельности дрожжей – «бражка»)
4. Другие системы (системы на основе электролиза, химической реакции, СО2 таблетки).
Последний вид систем практически мало распространен в аквариумистике и потому их можно считать скорее экзотическим исключением из правил, чем массовым продуктом.
Рассмотрим более подробно каждый тип систем СО2.

Баллонные системы подачи СО2


Прикрепленное изображение

Система СО2 на основе стального баллона и алюминиевого баллона


Как видно из названия в основе баллонной системы подачи СО2 лежит баллон. Баллон может быть выполнен из различных материалов: сталь, алюминий, композит. Стальные баллоны самые распространенные в виду дешевизны. Алюминиевые баллоны более дорогие и потому менее распространены. Ну а композитные баллоны – самый новый продукт на рынке и практически еще не встречаются в розничной продаже.
Прикрепленное изображение

Пример баллонов для системы СО2

Ко всем баллонам для аквариумной системы подачи СО2 есть одно требование – чтобы они отвечали необходимым критериям. Все они должны быть аттестованы на специальных станциях по работе с сосудами, работающими под давлением.
На баллон должны быть нанесены определенные данные о нем.
Эти данные выбиваются на горловине каждого баллона и содержат такую информацию:
  • Номер баллона
  • Дата производства, дата следующей аттестационной поверки
  • Рабочее давление
  • Поверочное давление
  • Вес пустого баллона
  • Объем баллона

Прикрепленное изображение

Пример паспорта баллона

Баллоны для СО2 должны быть оснащены запорными устройствами – вентилями для углекислого газа. Крайне нежелательно использовать вентиля, не подходящие по стандарту под данный объем баллона – переточенные с «больших» баллонов.
В зависимости от производителя вентиль может иметь или не иметь защитный (взрывной) клапан, который должен сработать в случае сильного превышения давления в баллоне.
Баллон, не имеющий аттестации нельзя использовать, даже если он на вид как новый. Невидимые глазу микротрещины в корпусе баллона могут привести к необратимым последствиям.
При выборе системы СО2 на основе баллона необходимо знать и помнить, что газ в такой системе находится под давлением. И при работе с такой системой необходимо соблюдать определенные правила по безопасности. Помните, баллон находится под давлением и, выполняя работы с ним, вы должны быть ознакомлены с правилами безопасной эксплуатации сосудов, находящихся под давлением.
Запомните несколько простых правил, которые помогут вам безопасно и долго использовать баллонную систему СО2

1. Рабочее положение баллона – вертикальное.
2. Температура окружающей среды до 500С
3. Не допускать заправки баллона выше допустимой нормы (лучше заправьте немного меньше нормы). В случае превышения давления в баллоне выше нормы – немедленно стравить газ, немного приоткрыв вентиль. Рабочее давление в баллоне – 60-70 атм. Иногда давление может повышаться при нагреве.
4. Не ставить баллон вблизи нагревательных приборов.
5. Заправлять баллон нужно строго по весу из расчета: 1л объема = 0,6кг углекислоты. То есть в 2-х литровый баллон можно вместить 1,2 кг углекислоты, в 5-ти литровый – 3кг. Правильность заправки следует осуществлять взвешиванием пустого баллона до заправки и полного после заправки.
6. После истечения срока аттестации баллона – сделать переаттестацию и ревизию вентиля на сертифицированной станции заправки углекислоты.

После баллона в баллонной системе СО2 обязательно используется редуктор для понижения давления газа (может использоваться также регулятор расхода, об этом немного ниже будет описано). Редуктор предназначен для уменьшения давления газа, поступающего из баллона в рабочую магистраль системы СО2 до уровня, необходимого для нормальной работы устройства растворения углекислого газа в воде.
Прикрепленное изображение

Примеры редукторов

В зависимости от производителя редуктора он может иметь или не иметь защитный (взрывной) клапан, который должен сработать в случае сильного превышения давления газа на выходе редуктора.
В зависимости от выбранного устройства растворения углекислого газа в воде, рабочее давление на выходе редуктора может быть в пределах 1,5-4 атмосферы. Далее в статье будет описано для каких устройств растворения газа лучше устанавливать то или иное значения давления газа на выходе редуктора в системе подачи СО2.
Редукторы для аквариумных систем подачи СО2 следует выбирать в соответствии с поставленной перед системой СО2 задачей. Если планируется работа системы СО2 с отключением, то в таком случае необходимо использовать только понижающий редуктор. Если же в периодическом отключении подачи газа нет необходимости (круглосуточная подача СО2), то в таком случае можно использовать не редуктор, а регулятор расхода. Отличие регулятора от редуктора состоит в том, что он не понижает давление, а лишь регулирует расход газа – фактически это кран регулировки для высокого давления. Преимущество перед редуктором – компактность, простота в настройке и использовании. Недостаток – необходимость постоянного мониторинга за подачей и периодического открывания крана регулятора для поддержания стабильной одинаковой подачи (количество газа в баллоне при подаче уменьшается, давление постепенно падает и регулятор необходимо все больше открывать, чтобы подача газа была равномерной). Это происходит не быстро, но все же редуктор более стабилен, – настроив один раз систему подачи СО2 в аквариум после заправки баллона, можно не подходить к ней для подстроек до следующей заправки. Но и стоимость редуктора выше, чем регулятора. В случае использования регулятора расхода углекислого газа категорически не рекомендуется использовать для перекрытия подачи электромагнитный клапан.
Понижающий редуктор также вполне может использоваться для круглосуточной подачи. Но нужно учитывать, что не все редуктора имеют возможность тонкой настройки подачи углекислого газа. Поэтому для точной настройки после редуктора необходимо устанавливать дополнительный регулировочный кран – дроссель тонкой настройки.
Прикрепленное изображение

Примеры дросселей тонкой настройки

Дроссель тонкой настройки необходим для точной настройки подачи СО2 после выхода редуктора. С его помощью можно настроить очень маленькие дозы даже для небольших аквариумов. В выборе дросселя нужно быть осторожным – сейчас на рынке много предложений, но не все они одинаково подходят под нужды аквариумиста. Не рекомендуется брать самые дешевые дроссели и дроссели в пластиковом корпусе. Они, как правило, плохо регулируют подачу, быстро выходят из строя и подтравливают по резьбе регулировочного винта. Лучше выбирать дроссель известного производителя или специализированный для систем подачи СО2 в аквариум. И пусть цена будет выше, но качество настройки, стабильность работы и долговечность с лихвой перекроют финансовые затраты.
Как было отмечено выше, баллонная система подачи углекислого газа в аквариум может быть собрана в двух вариантах и работать в двух режимах: постоянной (круглосуточной) подачи и с отключением.
Отличие в комплектации системы с круглосуточной подачей от системы с отключением состоит в наличии в последнем варианте запорного устройства – электромагнитного клапана. Электромагнитный клапан устанавливается сразу после редуктора перед дросселем тонкой настройки.
Прикрепленное изображение

Электромагнитный клапан

В аквариумных системах подачи СО2 используются нормально закрытые электромагнитные клапана. В случае аварийного отключения электричества – электромагнитный клапан отключится и перекроет подачу углекислого газа в аквариум. Основная масса электромагнитных клапанов работают от сети 220В, но встречаются энтузиасты, которые используют электромагнитные клапана на 12В, объясняя свой выбор меньшим нагревом электромагнитного клапана. В этом случае можно рекомендовать только одно – используйте специальные электромагнитные клапана для аквариумных систем, они меньше греются даже при подключении к 220В.
Все соединения в профессиональных системах – жесткие, резьбовые, без дополнительных самодельных переходников-фитингов. Для герметизации резьбовых соединений используются специальные герметики – это обеспечивает надежную фиксацию соединения и предотвращает утечки углекислого газа.
Есть простое правило при самостоятельной сборке системы подачи СО2 в аквариум – чем меньше соединений, тем надежнее система. Подбирая комплектующие для самостоятельной сборки аквариумной системы СО2, старайтесь минимизировать количество соединений, выбирайте периферийные комбинированные устройства, сочетающие в себе несколько разных устройств.
Таким образом, у нас должен быть комплект на жестком резьбовом соединении: редуктор - электромагнитный клапан - дроссель тонкой настройки. Такие комплекты есть как фабричной сборки, так и можно собрать самостоятельно из комплектующих.
Прикрепленное изображение

Пример регуляторов и редукторов для систем СО2, а также готовых комплектов

Далее после этого комплекта идет магистраль подачи углекислого газа, состоящая из разных устройств. Такие магистрали будут одинаковыми не зависимо от типа системы подачи углекислого газа, поэтому более детально общее устройство системы подачи углекислого газа будет рассмотрено ниже.

Системы на основе химической реакции соды и лимонной кислоты

Прикрепленное изображение

Примеры систем подачи углекислого газа на соде и лимонной кислоте

Относительно недавно на рынке появился новый массовый продукт для использования в аквариумистике в качестве альтернативы баллонной системе подачи углекислого газа в аквариум – установки на основе соды и лимонной кислоты. Существует множество различных вариаций исполнения таких установок от самых простых до технологически сложных и максимально приближенных к баллонной системе подачи СО2. Но все их объединяет одно – способ выработки углекислого газа основан на взаимодействии водных растворов соды и лимонной кислоты. В результате смешивания водных растворов соды и лимонной кислоты происходит химическая реакция, одним из продуктов которой является необходимый для успешного содержания природного аквариума с живыми растениями углекислый газ.
Рассмотрим несколько типичных вариантов установок на соде и лимонной кислоте для подачи СО2 в аквариум (речь идет о фабричных комплектах, выпускающихся массово).
Самый простой базовый комплект состоит из 2-х специальных пластиковых крышек, которые имеют выходы под шланг, манометра и дросселя тонкой настройки. Этого набора вполне достаточно, чтобы установка работала и вырабатывала газ. В качестве емкостей для растворов соды и лимонной кислоты используются обычные пластиковые бутылки (желательно с толстыми стенками, так как в процессе работы установки давление внутри бутылки может превышать 3-4 атмосферы).
В более продвинутых комплектах изменены некоторые элементы - манометр, дроссель тонкой настройки. Добавлен защитный взрывной клапан, который срабатывает при критическом повышении давления в бутылке. Также есть модели, которые выполнены уже без крышек на специальной несущей раме – пластиковой или алюминиевой. Такой способ компоновки элементов дает преимущество перед «крышечными» установками на соде и лимонной кислоте. Преимущество в том, что соединений намного меньше – надежность системы выше.
Все установки перечисленных типов работают постоянно без отключения. Производители не рекомендуют устанавливать запорные устройства. Это может привести либо к сильному увеличению давления внутри бутылок с рабочими растворами или же полной остановке реакции по выработке углекислого газа.
Совсем недавно появились установки на соде и лимонной кислоте максимально приближенные по параметрам работы к баллонным системам подачи СО2 в аквариум. Такие установки визуально от обычной баллонной системы СО2 не отличаются: в качестве емкости используется баллон, есть манометр с защитным взрывным клапаном сброса избыточного давления, есть электромагнитный клапан для включения/отключения по таймеру или контроллером, есть дроссель тонкой настройки.
Отличие же от классической баллонной системы фактически одно: в баллонную систему заправляют газ, а в установку на соде и лимонной кислоте заправляют реагенты. В баллон установки на соде и лимонной кислоте просто засыпаются по инструкции необходимое количество соды, лимонной кислоты и вливается вода. После этого вкручивается сам редуктор и система готова к работе. Принцип действия тоже прост – внутри баллона установки на соде и лимонной кислоте при смешивании всех 3 компонентов происходит химическая реакция с выделением углекислого газа. А так как баллон герметически закрыт, то после реакции весь газ соберется сверху над отработанными реагентами и будет находиться там под давлением, пока не израсходуется. По сути, такая установка – та же баллонная система подачи, только с меньшим давлением рабочего вещества внутри баллона. В классической баллонной системе СО2 давление, как было сказано выше, порядка 60-70 атмосфер, а в баллонной установке на соде и лимонной кислоте давление порядка – 20-25 атмосфер, а в новых модификациях доходит до и 35 атмосфер.
Все системы на соде и лимонной кислоте от одной заправки работают относительно не долго. Все зависит от объема аквариума, на котором работает установка и количества подающегося газа. Но в среднем такие установки работают от 3 недель до 2 месяцев. (Баллонная установка может вытянуть до 6-8 месяцев беспрерывной работы в зависимости от объема баллона). После чего установки нуждаются в перезаправке реагентов и перезапуске. Процесс перезаправки и запуска занимает не более 5 минут в домашних условиях, при наличии необходимых реагентов: соды, лимонной кислоты и воды.
Исходя из вышеизложенного рекомендовать такие установки подачи СО2 можно для относительно небольших аквариумов (до 200л) или же аквариумов с небольшим количеством растений, где углекислый газ нужен в небольших количествах. Отдельным пунктом тут стоит баллонная установка СО2 на соде и лимонной кислоте. В виду ее технологических возможностей она может работать на аквариумах и большей емкости – 300, 400 и даже 500л.
Подбирая установку СО2 на соде и лимонной кислоте для своего аквариума, следует прежде всего заранее продумать какое количество растений будет высажено и какой тип аквариума планируется создать. Такие установки способны работать со всеми типами устройств для растворения углекислого газа в воде. Они с успехом продавливают даже очень плотную керамику различных распылителей (об этом будет описано в отдельном разделе).
Выбор таких установок в качестве основной системы подачи СО2 актуален прежде всего для аквариумистов, которым нет необходимости в большом количестве углекислого газа, а есть желание и необходимость дополнительно насытить воду углекислым газом для красивого внешнего вида живых аквариумных растений.

Системы на основе биологической реакции выделения СО2 в результате роста, размножения и жизнедеятельности дрожжей (бражка)

Прикрепленное изображение

Примеры простейшей системы подачи СО2 методом брожения

Последним распространенным типом систем подачи СО2 в аквариум являются системы на основе биологической реакции выделения углекислого газа в результате роста, размножения и жизнедеятельности дрожжей (в кругах аквариумистов – «бражка»). Вариантов исполнения таких систем – масса, рецептов приготовления питательного раствора для дрожжей – масса. Поэтому остановимся лишь на некоторых коротких характеристиках.
Система «бражка» представляет собой сосуд с питательным раствором для дрожжей и собственно – сами дрожжи. В результате своего роста и жизнедеятельности колония дрожжей перерабатывает питательный раствор, выделяя при этом углекислый газ. В результате реакции кроме непосредственно СО2 выделяется еще и много других газов. Много было споров о вреде или безвредности этих газов. Но в результате длительного использования таких систем практика показала, что они имеют право на жизнь. Использовать их лучше всего в небольших аквариумах или же как пробный вариант системы СО2 с целью определить – нужна ли вообще в данном аквариуме дополнительная подача углекислого газа.
Как правило такие установки работают недолго – несколько недель, процесс выделения СО2 практически нельзя контролировать и, соответственно, регулировать подачу газа. Давление, создающееся на выходе таких систем, не позволяет использовать много видов распылителей – лишь самые простые. Вариантов исполнения систем «бражка» есть много, поэтому приводить какой либо нет смысла – по сути это герметичная емкость с выходом для подключения шланга.
Выбирая такой вариант системы СО2 аквариумист должен понимать все ее плюсы и минусы, чтобы не было разочарования от начала использования системы подачи СО2 в природный аквариум с живыми растениями.

УСТРОЙСТВО СИСТЕМЫ ПОДАЧИ УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА В АКВАРИУМ (СИСТЕМЫ СО2)


Все системы подачи СО2 в аквариум имеют схожие компоненты, несмотря на порой абсолютно разный внешний вид.
Универсальная стандартная система СО2 состоит из нескольких компонентов:
1. Емкость с углекислым газом
2. Запорно-регулирующая арматура
3. Устройства, предотвращающие попадание воды в магистраль системы СО2
4. Устройства подсчета количества подающегося углекислого газа
5. Устройства растворения СО2 в аквариумной воде
6. Шланг для систем СО2
7. Устройства для слежения за уровнем растворенного в воде углекислого газа
8. Коммутирующие устройства

Емкость с углекислым газом

В зависимости от типа системы СО2 емкостью для углекислого газа может быть: стальной или алюминиевый баллон, обычная пластиковая бутылка, стеклянная тара. Также возможны различные другие варианты сосудов для хранения углекислого газа (например, в некоторых самодельных системах типа «бражка» в качестве емкости используется садовый опрыскиватель). Но для производимых массово систем СО2 это либо баллоны, либо пластиковые бутылки (для систем на соде и лимонной кислоте).

Запорно-регулирующая арматура

Далее в комплектации системы следует запорно-регулирующая аппаратура. Это может быть редуктор, регулятор расхода, электромагнитный клапан, дроссель тонкой настройки. В зависимости от типа системы эти компоненты могут быть в разных комбинациях или же отсутствовать вовсе. Некоторые примеры были рассмотрены в обзоре баллонной системы СО2.

Устройства, предотвращающие попадание воды в магистраль системы СО2

Следующим элементом системы подачи углекислого газа в аквариум является устройство, предотвращающее попадание воды в магистраль системы СО2 – обратный клапан.
Обратный клапан устанавливается в разрезе шланга СО2 в удобном для аквариумиста месте после дросселя тонкой настройки. Основное предназначение следует из названия – перекрыть путь воде при отключении подачи газа.
В системах с круглосуточной подачей многие не используют обратные клапана. Но рекомендация противоположная – лучше все-таки его установить. Зачем, спросит аквариумист? Ведь подача постоянная, круглосуточная.
Но если задуматься, то легко представить несколько ситуаций: вы – на работе, а в это время в системе с круглосуточной подачей закончился газ. Что произойдет дальше? А дальше произойдет следующее: поскольку углекислый газ довольно быстро растворяется в воде, то за короткое время он растворится и в магистрали системы СО2 и вода как бы «втянется» в шланг подачи газа. В зависимости от общей длины магистрали и времени простоя системы СО2 вода по магистрали может дойти вплоть до редуктора (регулятора расхода). Последствия такого явления могут быть не очень приятными, вплоть до выхода из строя редуктора. Поэтому даже в системах с круглосуточной подачей рекомендуется установка обратного клапана. А уж в системах с отключением он просто необходим.
Вариантов обратных клапанов есть много. Об их разновидностях и условиях применения в тех или иных системах будет рассказано ниже.

Устройства подсчета количества подающегося углекислого газа

После обратного клапана устанавливают устройство подсчета количества подающегося углекислого газа – счетчик пузырьков. Название данный компонент системы подачи СО2 в аквариум получил из-за принципа его действия. Газ в этом устройстве выходит из специального фитинга в виде пузырька и поднимается в жидкости в корпусе счетчика. Таким образом, можно вести учет количества подающегося газа в аквариум за единицу времени. Для правильной работы счетчика он должен быть заполнен жидкостью. Как правило – это обычная вода, но некоторые аквариумисты используют глицерин. Он имеет большую вязкость, что способствует более медленному поднятию пузырьков СО2 и соответственно более легкому их подсчету, особенно при больших подачах газа.
Этот способ имеет право на жизнь, но нужно учитывать, что жидкость из счетчика со временем может попасть в аквариум. В случае с водой это не приведет абсолютно ни к каким последствиям. Если же это будет глицерин, то после попадания его в аквариум придется долго убирать пленку с поверхности воды. Более детально рассмотрим разновидности счетчиков пузырьков далее в отдельном разделе.

Устройства растворения СО2 в аквариумной воде

Последним устройством в магистрали системы СО2 (но не последним в общей системе СО2) является устройство для растворения углекислого газа в воде. Наверное это наиболее широко представленный в продаже компонент системы СО2. Есть огромное количество разных видов этих устройств по типу растворения, расположению, внешнему виду и другим параметрам. Разобраться в этом ассортименте непросто даже опытному пользователю системы СО2, не говоря уже о новичках. Более детально рассмотрим эти устройства в отдельном разделе.


Шланг для систем СО2

Все устройства системы СО2 после дросселя тонкой настройки соединяются между собой шлангом и образуют единую магистраль прохождения углекислого газа. Шланг для СО2 можно использовать обычный ПВХ, но с утолщенными стенками, так как в работе система СО2 создает давление, которое может не выдержать обычный шланг.
Не так давно на многих аквариумных ресурсах в сети происходили жаркие споры на предмет использования специальных шлангов для СО2 – полиуретановых или же даже силиконовых. И если первые специально предназначены для систем, работающих под давлением, то вторые использовались только по одной причине – «малых утечек сквозь стенки шланга». Такое утверждение было широко распространено на аквариумных форумах и площадках. Аквариумисты сломали не один десяток копий, пытаясь убедить друг друга в необходимости или бессмысленности использования специальных шлангов. (На мой взгляд, использование специальных полиуретановых шлангов для СО2 оправдано только в одном случае – давление в системе СО2 больше 5 атмосфер. Но таких систем за более чем 6 лет работы с ними я попросту не встречал.) Как писалось выше, все системы подачи СО2 отлично работают и настроены для работы в диапазоне 1,5-4 атмосферы. Все устройства разработаны производителями как раз под такие значения давления. А использовать для магистрали СО2 шланг из полиуретана, который работает при давлении до 10 атмосфер нет смысла. К тому же он еще и довольно жесткий, что вызывает определенные трудности с подключением компонентов системы СО2.
С другой стороны использование силиконового шланга якобы для уменьшения потерь газа сквозь стенки кажется абсолютно абсурдным. Ведь общая длина магистрали настолько мала, что даже если и есть диффузия (а она есть по законам физики), то она настолько мала, что об этом можно даже и не думать. Гораздо большие потери газа будут при обычном его ежедневном распылении. Поэтому рекомендация по выбору шланга всего одна – используйте в системах СО2 обычный ПВХ шланг, но от хорошего производителя и толстостенный.

Устройства для слежения за уровнем растворенного в воде углекислого газа

Дополняет систему СО2 устройство мониторинга уровня растворенного в воде углекислого газа.
Давно определен оптимальный уровень содержания углекислого газа в аквариуме – 30мг/л. Но как проверить это значение? Чем посчитать?
Для подсчета можно воспользоваться таблицей нахождения количества растворенного углекислого газа в воде в зависимости от кислотности и жесткости воды (Ph и Kh). Такой способ не всегда удобен и применим. Во-первых, необходимо знать значения кислотности и карбонатной жесткости. А для этого нужны тесты. Во-вторых на измерения параметров и нахождение значения уровня СО2 придется потратить время. А зачастую хочется иметь устройство, которое при одном взгляде давало бы возможность оценить уровень насыщенности воды углекислым газом. На практике используется такое устройство – дроп-чекр. Дроп-чекер как раз и предназначен для визуального контроля за уровнем углекислого газа в аквариумной воде. Более подробно о дроп-чекере будет описано в отдельном разделе.

Коммутирующие устройства

Последним устройством в системе подачи углекислого газа в аквариум является устройство коммутации для систем с электромагнитным клапаном. Это может быть таймер для включения/отключения подачи газа по времени или же специальный контроллер, который будет включать систему СО2 только в зависимости от значения кислотности Ph.
Немного подробнее о коммутирующих устройствах речь пойдет в отдельном разделе.

КОМПОНЕНТЫ МАГИСТРАЛИ СИСТЕМ СО2, ИХ ВИДЫ И ХАРАКТЕРИСТИКИ


В этом разделе будут рассмотрены те компоненты аквариумных систем подачи СО2, которые предназначены для установки на выходе системы СО2 в магистрали и дополнительные компоненты для мониторинга и коммутации систем. К ним относятся:
1. Обратный клапан
2. Счетчик пузырьков
3. Распылитель углекислого газа
4. Дроп-чекер
5. Таймер
6. Контроллер

Обратный клапан

Обратный клапан представляет собой запорное устройство, пропускающее газ только в одном направлении.
Основное предназначение обратного клапана в магистрали системы СО2 – не допустить попадания воды в магистраль системы. Устанавливается обратный клапан в удобном аквариумисту месте, как правило, перед счетчиком пузырьков. Исключение составляют комбинированные со счетчиком пузырьков обратные клапана, которые предназначены для жесткого резьбового крепления на выход дросселя тонкой настройки, или же обратные клапана, которые входят как составляющая часть в состав более сложного комбинированного устройства.
Обратные клапана разделяются на несколько видов: лепестковые (мембранные), стеклянные и пружинные.
Лепестковые – это обычные обратные клапана в пластиковом корпусе, которые предназначены для систем подачи воздуха в аквариум. Многие аквариумисты используют их и в системах подачи СО2 в виду их дешевизны. Но кроме дешевизны плюсов от использования таких клапанов больше нет.
Возможно, для воздуха они и подходят, но углекислый газ они держат плохо. Редко какой клапан такого типа держит нормально больше месяца работы. Чтобы компенсировать эту негативную составляющую аквариумисты устанавливают два, а то и три таких обратных клапана, в надежде повысить их общую надежность. Отчасти это срабатывает и система не пропускает газ при отключении подачи. Но возникает новая проблема, которая нивелирует все потуги аквариумиста – из-за возросшего количества соединений уменьшается (порой очень сильно) общая надежность всей системы в целом. Это связано с тем, что выходы под шланг у таких обратных клапанов выполнены в виде обычного фитинга даже без фиксирующей шланг «елочки». Шланг на таких фитингах крепится самым простым способом – одевается в натяг. А этого порой бывает недостаточно в виду довольно большого давления в магистрали системы СО2 в отличие от воздушных аквариумных систем, где практически нет давления. Это приводит к частым срывам шланга с такого обратного клапана, что в свою очередь может привести к утечке воды из аквариума через шланг подачи углекислого газа и утечке газа из системы СО2.
Выбирая такой обратный клапана для своей системы нужно быть готовым к определенным трудностям, которые могут возникнуть в процессе эксплуатации системы подачи СО2 с лепестковым обратным клапаном.
Для большей надежности лучше использовать специальные обратные клапана для систем подачи углекислого газа – стеклянный обратный клапан или пружинный обратный клапан.
Стеклянный обратный клапан – это продукт, предназначенный не только выполнять свою прямую функцию, перекрывать обратный ток воды по магистрали системы подачи углекислого газа, но еще и эстетическую функцию.
Прикрепленное изображение

Стеклянный обратный клапан

Стеклянный обратный клапан – это полый прозрачный цилиндрический сосуд из стекла, внутри которого помещен также цельностеклянный цветной цилиндр. Обычно это прозрачная колба с красным (реже – синим) клапаном внутри. Принцип работы очень простой: внутренний цветной цилиндр изготовлен таким образом, чтобы одна его часть плотно прилегала к внутренним стенкам колбы стеклянного обратного клапана. Такой стеклянный обратный клапан устанавливается строго вертикально на стенке аквариума (или тумбы). При подаче газа на вход обратного клапана внутри создается давление, которое приподнимает перекрывающий цилиндр и газ проходит дальше по магистрали. После этого внутренний цилиндр опускается на свое посадочное место, перекрывая подачу. Таким образом, стеклянный обратный клапан работает как бы скачками – могут быть слышны негромкие стуки, когда клапан опускается на свое место. Такие клапана предназначены для работы в системах с небольшим рабочим давлением. Это обусловлено несколькими факторами. Прежде всего – это материал корпуса, из которого изготовлен стеклянный обратный клапан. Второй момент – качество изготовления (толщина стенок у разных производителей может сильно отличаться). Поэтому устанавливая стеклянный обратный клапан на систему с большим рабочим давлением (больше 2,5 атмосфер), необходимо понимать возможные риски при эксплуатации. А лучше всего для систем с большим рабочим давлением использовать специальные пружинные обратные клапана.
Прикрепленное изображение

Пружинные обратные клапана

Пружинный обратный клапан – это специальный клапан, который лучше всего подходит для установки в магистраль системы подачи СО2. Принцип его работы основан на полном перекрывании рабочего отверстия для прохождения углекислого газа эластичным клапаном, который толкает пружина при отключении подачи газа. Отсюда и название – пружинный обратный клапан. Как правило – это очень надежные и долговечные устройства. Поскольку запорный компонент – пружина, то для ее сжатия, чтобы газ прошел по рабочему каналу, необходимо определенное давление. Именно из-за этого такие клапана, как правило, не устанавливают в воздушных системах – далеко не все компрессоры смогут создать необходимое давление для продавливания пружины такого клапана.
Еще одним важным преимуществом пружинных обратных клапанов является способ крепления шланга.
Есть разновидности пружинных обратных клапанов с металлическим корпусом и с пластиковым корпусом.
В пружинных обратных клапанах с металлическим корпусом для крепления шланга подачи углекислого газа используется выход с насечками в виде «елочки», что дает довольно надежную фиксацию шланга. Дополнительно для большей надежности шланг может фиксироваться стяжкой-хомутом.
В пружинных обратных клапанах с пластиковым корпусом для надежной фиксации шланга используется система фитингов с прижимным гайками.
Такая система очень надежно фиксирует шланг и предупреждает самопроизвольное соскакивание шланга с фитинга даже при большом давлении. Единственное, что необходимо учитывать при выборе такого пружинного обратного клапана, что его не рекомендуется устанавливать в магистраль системы СО2 где используется жесткий полиуретановый шланг для подачи газа. Прижимная гайка попросту не прижмет такой шланг и может лопнуть. Для таких систем лучше использовать пружинный обратный клапан в металлическом корпусе.
Пружинные обратные клапана используются как отдельные устройства, так и как часть комбинированных устройств. Они могут встраиваться в счетчики пузырьков, разные распылители. Но в любом исполнении – они всегда надежно перекрывают подачу газа.
Как и любое другое оборудование, пружинные обратные клапана нуждаются в профилактических работах. Как правило, все подобные устройства – разборные, для удобства обслуживания. Необходимо периодически производить профилактические работы с обратным клапаном: разобрать, прочистить от возможного мусора и собрать обратно. При установке в магистраль системы подачи СО2 очень важно не перепутать вход и выход.
При правильной эксплуатации пружинные обратные клапана служат надежно и долго.

Счетчик пузырьков

Для подсчета количества подающегося в аквариумную воду углекислого газа используют специальное устройство – счетчик пузырьков.
Свое название данный компонент системы подачи СО2 получил из-за своего назначения – считать пузырьки. Углекислый газ проходит через счетчик пузырьков и выходит в специальном месте в виде небольшого пузырька газа. Эти пузырьки и считают.
Метод учета количества подающегося газа довольно прост: считают количество пузырьков за единицу времени, как правило, секунду (иногда используют количество пузырьков в минуту – если подача слишком интенсивная и посчитать количество пузырьков в секунду нет возможности).
Счетчиков пузырьков есть много разновидностей. Их используют как отдельное устройство, но также они входят как составная часть в комбинированные устройства.
Но какого бы вида не был счетчик, у него есть одна важная особенность, которую все производители стараются поддерживать в неизменном виде – диаметр выходного отверстия углекислого газа. Это делается для того, чтобы более-менее сделать одинаковым подсчет количества подающегося газа независимо от вида счетчика. И, хотя данный параметр никем и нигде точно не установлен и не зафиксирован, на практике все же производители поддерживают практически одинаковый размер выходного отверстия углекислого газа.
По принципу работы счетчик пузырьков довольно простое устройство: полый сосуд, который имеет вход и выход, внутри которого выведен фитинг для выхода газа. Для работы счетчика необходимо соблюсти одно условие: наполнить его жидкостью.
Для этого используют обычную воду. Можно использовать также и глицерин.
Он имеет большую вязкость, что способствует более медленному поднятию пузырьков СО2 и соответственно более легкому их подсчету, особенно при больших подачах газа. Этот способ имеет право на жизнь, но нужно учитывать, что жидкость из счетчика со временем может попасть в аквариум. В случае с водой, это не приведет абсолютно ни к каким последствиям. Если же это будет глицерин, то после попадания его в аквариум придется долго убирать пленку с поверхности воды.
Выбирая счетчик пузырьков для своей системы СО2 необходимо учитывать как минимум один параметр – давление в магистрали системы.
От этого будет зависеть материал корпуса счетчика.
Существует несколько возможных вариантов исполнения счетчика пузырьков.
Стеклянный счетчик пузырьков.
Прикрепленное изображение

Стеклянные счетчики пузырьков

Это обычный стеклянный сосуд, имеющий вход и выход, а также внутри специальный фитинг для выхода углекислого газа. Счетчик устанавливается строго вертикально на стенке аквариума и тумбы, чтобы было удобно наблюдать за поднимающимися пузырьками. Стеклянных счетчиков есть много разных видов и форм, но все они работают по одному принципу и все предназначены для установки в системы с небольшим рабочим давлением (до 2,5-3 атмосфер).
Шланг подачи углекислого газа в таких счетчиках крепится плотно «в натяг».
Такие счетчики используются как отдельное устройство, так и как часть более сложного многофункционального устройства.
Стеклянные счетчики используются совместно со стеклянными обратными клапанами и стеклянными диффузорами. Такие устройства не требуют повышенного рабочего давления и кроме своей основной функции выполняют еще одну – эстетическую. Ведь стеклянные устройства имеют очень привлекательный внешний вид.
Если в системе подачи углекислого газа используется высокое давление, то применять стеклянный счетчик не рекомендуется. Для этих целей есть специальные счетчики пузырьков выполненные из акрила, пластика и металла. Они имеют более толстые стенки, призванные выдержать повышенное давление в магистрали системы СО2. Также для надежной фиксации шлангов, в таких устройствах применяются накидные гайки. Есть варианты исполнения крепления шланга из пластика или металла. Основная же часть счетчиков всегда выполнена из прозрачного пластика – для визуального контроля за количеством подающегося газа.
Прикрепленное изображение

Счетчики пузырьков для высокого давления с встроенным пружинным обратным клапаном

Такие счетчики могут устанавливаться как в разрез шланга, так и непосредственно на выход дросселя тонкой настройки с помощью резьбового соединения.
Все профессиональные счетчики такого уровня, могут дополнительно оснащаются еще и пружинным обратным клапаном. Это делает такие устройства очень востребованными – поскольку уменьшает общее количество соединений и увеличивает надежность системы СО2 в целом.
Отдельно стоит упомянуть счетчики пузырьков, как составляющие более функциональных устройств. Они не похожи на классический счетчик, а больше как на небольшой фитинг внутри комбинированного устройства. Но свою функцию они выполняют исправно, главное – заполнить жидкостью емкость, в которой находиться выход углекислого газа.

Устройство для растворения СО2

Последним элементом в магистрали системы СО2 (но не последним в системе СО2) является устройство для растворения углекислого газа в воде.
Это наиболее широко представленный компонент системы СО2 как по внешнему виду, так и по материалам изготовления и принципу действия.
Чтобы разобраться в этом множестве схожих устройств, необходимо знать некоторые принципы их работы.
Для этого все устройства растворения углекислого газа в воде можно разделить на 2 типа: внутренние устройства (устанавливаются внутри аквариума) и внешние устройства (устанавливаются вне аквариума).
Есть еще одно условное разделение всех устройств для растворения: на пассивные и активные. Но это разделение не очень точно описывает все виды устройств.
Поэтому здесь будет рассмотрено разделение именно на внутренние и внешние устройства, а уже по описанию их принципа работы можно будет сделать вывод какое именно это устройство по способу растворения газа – пассивное или активное.
Начнем, пожалуй, с «родоначальников» всех устройств для растворения углекислого газа в воде – устройства типа колокол.
Прикрепленное изображение

Примеры разных вариантов колокола

Колокол представляет собой обычную емкость, перевернутую вверх дном и в таком виде погруженную под воду. Под колокол обычным шлангом подеется СО2. Со временем газ скапливается под колоколом в большой концентрации и начинает растворяться в аквариумной воде. По своему принципу работы колокол является пассивным устройством для растворения углекислого газа. Такие устройства необходимо подбирать определенным образом: площадь соприкосновения углекислого газа под колоколом должна соответствовать определенному объему аквариума (проще говоря – для аквариумов разных объемов нужны разные по площади колокола). Преимуществом такого устройства является то, что газа в воду уйдет лишь то количество, которое может раствориться для оптимального насыщения (при правильно подобранной площади колокола). Если газа будет подаваться слишком много – он просто выйдет через край колокола большим пузырем. По этой причине перенасытить аквариум углекислым газом при правильно подобранном колоколе практически невозможно. Недостатком же является внешний вид устройства и способ его установки. Поскольку колокол ставиться у поверхности воды, то его практически невозможно задекорировать и спрятать. К тому же он может достигать довольно внушительных размеров. Из-за этих причин все меньше аквариумистов обращают свое внимание на колокол при выборе устройства для растворения углекислого газа.
Следующим в цепочке пассивных устройств для растворения углекислого газа можно назвать реактор-лесенка (и его разновидности).
Прикрепленное изображение

Ректор – «лесенка»

Принцип действия довольно прост – внутри устройства создается «лабиринт», по которому проходят пузырьки углекислого газа. И чем длиннее этот лабиринт, тем дольше по нему проходит пузырек и тем лучше растворяется в воде. Такие устройства были довольно популярны пока не стали появляться более компактные и эффективные - диффузоры СО2.
Диффузоры СО2 классического типа – это стеклянные устройства, одним из элементов которых является специальная мелкопористая керамика, в виде круглого диска-таблетки. Такой керамический диск «намертво» впекается в корпус диффузора при его производстве и образует с ним единое целое.
Любой диффузор имеет вход для подключения шланга СО2 и выход – керамический диск, через который СО2 продавливается под давлением.
Прикрепленное изображение

Разнообразие форм и размеров стеклянных диффузоров

Принцип действия очень прост – углекислый газ под давлением проходит через мелкие поры керамического диска и выходит после него в виде мелких пузырьков, которые могут легко раствориться в аквариумной воде.
На сегодня существует огромное количество форм и размеров диффузоров. Есть также комбинированные устройства, в которых есть диффузор и счетчик пузырьков. Последний изготавливается в виде спирали, что дает дополнительный эффект в растворении СО2.
Также есть комбинированные устройства, в которых соединены диффузор, счетчик пузырьков и обратный клапан. Все стеклянные диффузоры имеют как достоинства так и недостатки. К достоинствам можно отнести очень привлекательный внешний вид и достаточное качество растворения углекислого газа. Любой стеклянный диффузор будет намного эстетичнее выглядеть любого другого устройства распыления СО2. Именно исходя из этого их очень часто и выбирают эстеты и любители больше красивого нежели технологичного.
Недостатком (помимо хрупкости) можно назвать невысокий, по сравнению с другими устройствами, коэффициент полезного действия.
Это объясняется тем, что используемые в стеклянных диффузорах керамические пластины имеют относительно большие поры, что приводит к довольно большим пузырькам СО2 на выходе диффузора. Такие пузырьки не всегда успевают растворяться в воде, поднимаясь к поверхности.
Такая керамика устанавливается в диффузоры по одной простой причине – для ее работы не требуется высокого давления. Стеклянный диффузор может с успехом работать даже от системы на основе брожения (бражки), не говоря уже о системах на соде и лимонной кислоте или баллонных системах.
Такие устройства следует выбирать в нескольких случаях: когда система не дает необходимого давления, когда нет необходимости в больших объемах подачи углекислого газа (нужно лишь немного «добавить» СО2 в аквариум), когда на первый план выходит эстетическая составляющая и в аквариуме создается красивая подводная картинка, которой очень мешает разнообразное оборудование.
Стеклянные диффузоры можно назвать устройствами начального уровня для растворения углекислого газа. Хотя они повсеместно используются с различными типами систем СО2.
Следующими по эффективности идут «старшие братья» стеклянных диффузоров – разнообразные устройства с пластиковым или металлическим корпусом.
Прикрепленное изображение

Пример внутренних керамических диффузоров

Несмотря на разные материалы изготовления корпуса и порой абсолютно разный внешний вид все подобные устройства объединяет одно – керамика, которая в них устанавливается. В виду более надежного материала корпуса в такие устройства устанавливается уже более плотная (мелкопористая) керамика по сравнению со стеклянными диффузорами. Это приводит к тому, что, во-первых, все подобные устройства уже могут работать при более высоком давлении (а это значит, что не все системы смогут продавить подобное устройство – например, «бражка»); во-вторых из-за более мелкопористой керамики пузырьки на выходе из таких устройств получаются очень мелкие и возрастает общий коэффициент полезного действия таких распылителей. В производстве этого типа распылителей производители шагнули далеко вперед в сравнении со стеклянными распылителями. Поэтому разнообразие форм и размеров поражает воображение. Здесь есть устройства как с классической круглой керамической пластиной для распыления СО2, так и устройства, в которых в качестве распылителя используется не керамический диск, а керамический цилиндр (так называемые «базуки»). Как правило, все подобные устройства – разборные. Это дает возможность довольно легко (в отличие от стеклянных) произвести чистку и обслуживание, а также замену керамических распылителей.
Такие устройства очень часто производятся в виде настоящих «комбайнов», в которые помимо собственно распылителя СО2 включены также счетчик пузырьков и обратный клапан. Это является своего рода преимуществом – ведь чем меньшее количество соединений, тем общая надежность системы СО2 выше. Но с другой стороны есть и свои недостатки: такие устройства более сложны в изготовлении, а значит выше в стоимости и более сложны в обслуживании.
Продолжением линейки керамических распылителей – диффузоров стали атомайзеры.
Прикрепленное изображение

Пример внутренних керамических атомайзеров

Атомайзеры практически ничем не отличаются от предыдущего вида распылителей за исключением керамики. В атомайзерх устанавливается очень мелкопористая керамика (коричневого цвета). На выходе такие устройства дают мельчайшие пузырьки СО2 – практически пыль. Свое название атомайзеры и получили благодаря такой работе – СО2 разбивается практически на «атомы». КПД атомайзеров выше, чем у устройств предыдущего типа, но и рабочее давление тоже. Поэтому они предназначены для работы с баллонными системами подачи СО2 или промышленными образцами установок СО2 на соде и лимонной кислоте, так как далеко не все самодельные системы на соде и лимонной кислоте могут создать необходимое для работы атомайзеров давление.
Это основные виды внутренних устройств для растворения углекислого газа в воде. Есть еще много способов, с помощью которых аквариумисты-энтузиасты пытаются решить вопрос максимально эффективного растворения углекислого газа. Но все эти способы и методы выходят за рамки данной статьи как самодельные и немассовые. Ознакомиться с ними можно на многих площадках, посвященных аквариумистике и системам СО2.
Далее пойдет речь о другом типе устройств для растворения СО2 – внешних устройствах или устройствах для растворения во внешнем потоке.
Как видно из названия, такие устройства для растворения СО2 устанавливаются вне аквариума. А чтобы углекислый газ попадал в аквариумную воду, они устанавливаются не просто вне аквариума, а в магистрали внешнего фильтра (реже для этого используют отдельную помпу для прокачки воды).
По общему принципу работы – движения воды через эти устройства, их назвали общим термином – проточные. А по способу растворения углекислого газа в потоке воды выделяют несколько групп: проточные миксеры СО2, проточные диффузоры СО2, проточные атомайзеры СО2. В последнее время стали появляться комбинированные устройства, которые сочетают в себе все достоинства разных вариантов распыления углекислого газа: турбо-атомайзеры.
Рассмотрим принцип действия каждого типа проточных распылителей.
Проточные миксеры – устройства, способом растворения СО2 в которых является его смешивание с проходящим потоком воды.
Прикрепленное изображение

Примеры проточных миксеров

У такого устройства есть вход воды и выход. А также вход для подачи углекислого газа. Внутри расположены лопасти, которые начинают вращаться от проходящего сквозь них потока воды. Лопастей может быть несколько и разной формы, в зависимости от модели и производителя, но суть работы устройства одинакова. Попадая внутрь миксера пузырек СО2 разбивается лопастями на много более мелких пузырьков, которые в свою очередь подхватываются бурлящим потоком воды. Благодаря этому миксеры имеют довольно неплохой коэффициент полезного действия. Чтобы увеличить КПД есть модели, в которых внутрь добавляются специальные наполнители (био-шары, как во внешних фильтрах) Это дает дополнительные преграды для движения пузырьков СО2, на дольше задерживает их в воде и соответственно способствует лучшему растворению. Но есть и минус – такие наполнители дополнительно гасят поток воды из фильтра.
Миксеры для своей работы не требуют высокого давления СО2, поэтому они могут использоваться от любых систем подачи углекислого газа.
Следующей разновидностью проточных устройств являются проточные диффузоры.
Прикрепленное изображение

Примеры проточных диффузоров

В них основным рабочим элементом являются точно такие же керамические диски (или цилиндры, в зависимости от модели устройства), как и во внутренних диффузорах. Больший коэффициент полезного действия от таких проточных диффузоров достигается только благодаря тому, что пузырьки находятся дольше в сильном потоке воды в шланге. А это способствует их лучшему растворению. На основе простых проточных распылителей СО2 существует много комбинированных устройств, которые помимо распылителя сочетают в себе еще и счетчик пузырьков и обратный клапан. Такие устройства для своей работы требуют давления, но не высокого и могут с успехом работать как от баллонной системы, так и от установки на соде и лимонной кислоте. При выборе такого проточного диффузора необходимо учитывать размер присоединительных фитингов, размер керамического распылителя.
Наиболее эффективными с точки зрения растворения газа являются следующие устройства – проточные атомайзеры.
Прикрепленное изображение

Примеры проточных атомайзеров

Это устройства в которых установлена такая же мелкопористая коричневая керамика, как и во внутренних атомайзерах, но большей площади. Такие устройства редко выполняются в виде комбинированных – все отдано для увеличения КПД. Проточные атомайзеры работают под достаточно высоким давлением. Поэтому они предназначены для работы с баллонными системами подачи СО2 или промышленными образцами установок СО2 на соде и лимонной кислоте, так как далеко не все самодельные системы на соде и лимонной кислоте могут создать необходимое для работы атомайзеров давление. Для наибольшей эффективности производители выпускают комбинированные модели миксера и атомайзера – турбо-реакторы. В них устанавливаются крыльчатки определенной формы и довольно большие керамические цилиндры. Эффективность таких устройств, при небольших размерах, на высоком уровне.
Прикрепленное изображение

Турбо-атомайзер

Отдельно можно назвать небольшую группу распылителей, работающих от электрической сети – турбо-диффузоры. Они не сильно распространены в аквариумных системах СО2, но все же некоторые аквариумисты пользуются ими.
Прикрепленное изображение

Турбо диффузор

На этом краткий обзор основных устройств магистрали системы СО2 можно считать законченным. Но не законченным будет обзор всей системы СО2 без нескольких дополнительных устройств.

Устройства для мониторинга уровня СО2 в воде

Устройством, не подключенным напрямую к магистрали подачи углекислого газа, но являющимся неотъемлемой и важной частью системы СО2 является дроп-чекер или длительный тест концентрации углекислого газа в воде.
Для подсчета количества подающегося газа в аквариум в системе есть счетчик пузырьков. Но то количество газа, которое «сосчитает» счетчик будет не соответствовать тому количеству углекислого газа, которое раствориться в воде. А все потому, что какими бы эффективными не были распылители СО2, они не работаю со 100% КПД. В дополнение к этому – значительная часть углекислого газа «улетает» с поверхности воды, не успев даже в ней раствориться, а еще некоторая часть выветривается на всей протяженности «жизни» аквариума. Поэтому, чтобы узнать концентрацию углекислого газа в аквариумной воде в данный момент необходимо каким-либо образом ее измерить.
Это можно сделать несколькими способами. (Более детально со способами нахождения концентрации углекислого газа в аквариумной воде можно ознакомиться в отдельной статье - Содержание углекислого газа в воде в зависимости от ее кислотности и карбонатной жесткости (pH и kH)).
Одним из таких способов является длительный тест СО2 или дроп-чекер.
Что же такое этот дроп-чекер и как он работает.
Дроп-чекер представляет собой сосуд (бывают разных форм и из разных материалов), который заполнен специальной жидкостью – реагентом СО2.
Прикрепленное изображение

Примеры дроп-чекеров

Реагент СО2 имеет определенный цвет, в зависимости от концентрации углекислого газа в воде. Цвет реагента подобран таким образом, чтобы при одном взгляде на него можно было судить об уровне углекислого газа в воде. Цвет реагента не даст точное значение концентрации, а лишь покажет уровень насыщения – мало, норма или много.
Как отмечалось выше – форм и материалов, из которых изготавливаются дроп-чекеры много. Есть также и самодельные варианты. Но все они работают по одному принципу и призваны уведомить аквариумиста об уровне насыщения аквариумной воды углекислым газом. Следует отметить, что у дроп-чекера есть одна важная особенность: цвет реагента меняется не мгновенно, а через некоторое время (1-3часа, в зависимости от многих факторов). Поэтому, начиная подачу углекислого газа в аквариум, никогда не следует подавать слишком много. Ведь дроп-чекер попросту не успеет среагировать на критическую для аквариумных рыб или креветок концентрацию углекислого газа и они могут погибнуть. Подачу СО2 следует начинать с самых минимальных значений (рекомендация - 1 пузырек в секунду) постепенно за несколько дней, доводя подачу до того уровня, когда реагент в дроп-чекере не окрасится в цвет, показывающий норму СО2 для данного аквариума.
При выборе дроп-чекера для аквариума нет никаких правил. Можно ориентироваться на личные пожелания по внешнему виду и материалу.

Устройства коммутации

Заключительным устройством в этом небольшом обзоре систем СО2 будет устройство коммутации.
Не смотря на столь «страшное» название сами устройства знакомы давно не только аквариумистам с системами СО2, но и остальным любителям аквариумов и террариумов.
Все устройства коммутации для систем СО2 можно разделить на два типа – таймеры и контроллеры СО2.
Таймеры используются обычные. Можно использовать как готовые покупные устройства – механические или электронные таймеры-розетки так и специальные, появившиеся в последнее время массово, таймеры-контроллеры.
Прикрепленное изображение

Примеры таймеров

У них у всех одна задача – по времени включать или отключать нагрузку. Такие таймеры бывают механические или электронные, недельные или суточные. Они давно используются в аквариумистике, например, для включения или отключения освещения в определенное время.
Точно так же их можно использовать (так и происходит наиболее часто) для включения и отключения электромагнитного клапана системы СО2.
В случае использования таймеров есть одна простая рекомендация. Каждая система подачи углекислого газа имеет некоторую инертность. Это проявляется в том, что газ начинает идти из распылителя не сразу после включения, а через некоторое время (зависит от общей длины магистрали системы СО2, типа установленного устройства для растворения газа и других факторов). Точно так же газ не прекращает выходить из распылителя сразу после отключения подачи. А будет идти до тех пор, пока внутреннее давление в магистрали системы СО2 не упадет до уровня внешнего давления. Это тоже может занять некоторое время.
Таким образом, чтобы правильно настроить подачу необходимо настроить включение системы СО2 таким образом, чтобы подача начиналась приблизительно за час до включения света. Этого времени достаточно, чтобы система набрала рабочее давление в магистрали, смогла выдавить воду из устройства распыления газа и началась подача газа в аквариум. Также за это время вода успеет немного насытиться углекислым газом.
Отключение же системы необходимо настроить на некоторое время раньше (можно также на один час), чтобы за время, пока еще горит свет, углекислый газ успел раствориться в воде, а растения смогли максимально его усвоить.
Существует и другой тип коммутирующих устройств для систем подачи углекислого газа в аквариум. Это – Ph -контроллеры.
Прикрепленное изображение

Ph -контроллер

Поскольку подача углекислого газа прямо влияет на уровень кислотности в аквариуме то на этом и построена работа контроллера Ph: он будет включать подачу углекислого газа, если значение Ph будет выше, установленного в его памяти и отключать при значении равном установленному в его памяти. Чтобы измерять текущее значение Ph воды в контроллере предусмотрен специальный электрод. Он постоянно погружен в воду и с его помощью прибор определяет текущее значение Ph воды и сравнивает с установленным пользователем значением в памяти.
Такие устройства намного больше подходят для автоматической подачи углекислого газа в аквариум и поддержания необходимого уровня кислотности.
Но и стоимость их намного выше и доходит до стоимости самой системы СО2.
На этом небольшой обзор, посвященный систем подачи углекислого газа в аквариум, закончен.
Если Вам понравилась эта статья – автор будет благодарен за отзывы.
Если Вы заметили неточность – просьба указать на нее.

Козел Виктор Николаевич (kvn79),
Житомир, 2017.


Сообщение отредактировал kvn79 - 22.6.2018, 11:59


--------------------


Благодарности:
1
Перейти в начало страницы
Вставить ник
+Цитировать сообщение

Начать новую темуОтветить в данную тему
Теги
Нет тегов для показа


1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

Свернуть

> Похожие темы

  Тема Ответов Автор Просмотров Последнее сообщение
Нет новых В теме есть приложенияИзготовлю системы автоматики АВТОДОЛИВА для аквариумов. Кременчуг.
для МОРЯ и для пресняков
71 yarishNEW 23 644 Вчера, 11:46 Посл. сообщение: yarishNEW
Нет новых сообщений Важно: В теме есть приложенияУкраина: Системы СО2, Инструмент, Освещение, Аксессуары для СО2, pH/TDS метры, Весы, Термометры и многое другое...
Для красоты аквариума,простоты в обслуживании и вашего удовольствия :)
2 076 kvn79 223 062 10.7.2018, 15:32 Посл. сообщение: kvn79
Нет новых Важно: В теме есть приложенияСистемы подачи СО2 в аквариум. Делимся информацией, советуем, обсуждаем.
+ небольшой путеводитель по темам
200 yarishNEW 86 432 28.5.2018, 18:19 Посл. сообщение: Unikall
Нет новых сообщений В теме есть приложенияНикополь. Продам - Системы CO2 + различные акванужности
писать в тему
22 Shrimpsfan 4 395 28.2.2018, 19:21 Посл. сообщение: Shrimpsfan
Нет новых сообщений В теме есть приложенияПродукция,которую мы предлагаем. Компания Водные системы СМ
JBL, Aquarium Systems, Schego, Aqua Medic, Fauna Marin
34 Yuriy SM 12 062 14.12.2017, 18:24 Посл. сообщение: Yuriy SM

 



Перейти в начало страницы RSS Текстовая версия Сейчас: 16.7.2018, 8:21