[DIY] Automatyka w akwarium

Witam!
Chciałbym podzielić się swoimi doświadczeniami zdobytymi przy budowie akwarium 600 l nieznacznie wspomożonymi moim zawodem. Skupię się na tematyce automatyki i sterowania funkcjami pomijając kwestie czysto akwarystyczne. Większość pomysłów zastosowałem w celu zagwarantowania stabilnej pracy zestawu bez względu na warunki zewnętrzne. Kilkanaście godzin dziennie akwarium pozostawione jest same sobie i nie mam żadnej kontroli nad tym co sie w nim dzieje. Zwłaszcza pod wpływem chwilowego lub dłuższego zaniku napięcia mogłyby wystąpić zakłócenia w jego funkcjonowaniu. Mam teraz wrażenie, że przez kilka dni może ono funkcjonować bez mojego nadzoru, a w dłuższej perspektywie mogę cieszyć się zbiornikiem nie oglądając całej maszynerii. Większość sterowników wraz z bezpiecznikami zmieściłem w standardowej skrzynce elektrycznej. Polecam odseparowania grzałek i pomp osobnymi bezpiecznikami aby awaria grzałki (chyba najbardziej prawdopodobna) nie powodowała zatrzymania pomp.
Tak wygląda skrzynka po zamontowaniu elementów. Dzięki temu wszystkie elementy są łatwo dostępne, a plątanina kabli niewidoczna. W skrzynce znalazł swe miejsce chwilowo sterownik oświetlenia zewnętrznego (drugi z lewej) ale to tylko chwilowo. W kolejnych krokach opiszę zainstalowane komponenty systemu.

Sterowanie oświetlenia w akwarium rozwiązane jest już od dawna przez zastosowanie skutecznych wyłączników czasowych. Najprostsze to mechaniczne zegary umożliwiające z dokładnością do 15 min sterowanie zapalaniem się i gaszeniem lamp. Nowocześniejsze, cyfrowe sterowniki umożliwiają regulację z dokładnością do 1 min i co ważniejsze, wprowadzenie wielu programów, także dla różnych dni tygodnia. Zastosowanie kilku niezależnych sterowników umożliwia realizację dodatkowych efektów stopniowego rozjaśniania i ściemniania oświetlenia. Nie stosowałem takiej techniki ale nic nie stoi na przeszkodzie aby taką modyfikację wykonać. W sterowaniu oświetleniem nie byłoby może nic nowego gdyby nie zastosowanie lamp HQI. Konstrukcja i zasada działania tych lamp uniemożliwia załączanie ich ponownie przed ostygnięciem żarnika. W normalnym działaniu akwarium takiej potrzeby nie ma ale chwilowy zanik napięcia zasilającego powoduje nieprzyjemne i niebezpieczne migotanie lamp oraz brak życiodajnego światła dla roślin. Aby wyeliminować konieczność naszej ingerencji po takim zaniku, zastosowałem przekaźnik czasowy w torze sterowania lamp. Taki przekaźnik działa jak opóźniacz załączenia. Po pojawieniu się napięcia z zegara nie załączają się jeszcze lampy przez ustalony czas, regulowany w szerokim zakresie zależnym od typu przekaźnika. Zastosowałem 5 min interwał aby lampy spokojnie wystygły. Po wyłączeniu napięcia przez zegar oczywiście lampy gasną natychmiast. Sterownik czasowy posiada styki NO i NC (normalnie otwarty, normalnie zwarty). Do oświetlenia i sterowania elektrozaworu dozownika CO2 wykorzystuję NO. Drugi styk, NC używam do oświetlenia nocnego akwarium.

Poziom wody w sumpie.
Akwarium ma pojemność 600l, a sump około 50. Pojemność komina w akwarium to około 25l. Podaje te dane gdyż mają one zasadnicze znaczenie dla działania mojego zestawu. Po wyłączeniu zasilania do sumpa spływa cała woda z komina, około 12 litrów z akwarium (1 cm poziomu ponad początek grzebienia) oraz około 2 litrów wody z rury doprowadzającej wodę do zbiornika. Razem daje to około 38 litrów wody. Maksymalny poziom wody w sumpie określa położenie odpływu do kanalizacji. Oczywiście nadmiar wody spływa swobodnie do kanalizacji. Do pozostałych poziomów zastosowałem czujnik poziomu cieczy o dwóch poziomach roboczych. Czujnik ten kontroluje dwa poziomy wody włączając i wyłączając pompy, zawór i grzałki odpowiednio do sytuacji w systemie. Poziomy te to 1-konieczne dopełnienie oraz 2-wyłącz pompy. Poziomy ustaliłem dobierając odpowiednią długość sond. Steruję dopływem świeżej wody (uzupełnianie) do zadanego poziomu przy pomocy zaworu elektromagnetycznego (pralkowego). Takie uzupełnianie ilości wody pozwala na utrzymanie stałego poziomu w sumpie. Waha się on w zależności od poziomu wody w zbiorniku głównym, a ten podlega niewielkim zmianom w zależności od czystości grzebienia na odpływie zbiornika oraz filtra gąbkowego na wlocie pompy tłoczącej wodę. Proszę sobie uzmysłowić, że sump i akwarium stanowią naczynia połączone o stałej ilości wody. Zmiana poziomu w jednym zbiorniku skutkuje zmianą w drugim. Oczywiście z racji różnicy w pojemności obserwowalny jest wpływ “dużego na mały”. 1 cm różnicy poziomu w akwarium to 12 litrów wody, a to około 8 cm w sumpie. Taka różnica odsłania szklaną grzałkę i .... resztę łatwo sobie wyobrazić. Oczywiście uzupełnieniem automatyki “elektrycznej” są rewizje przelewowe w akwarium i sumpie, którymi do kanalizacji spłynie nadmiar wody nad ustalony maksymalny poziom. Sterownik poziomu wody w momencie otwarcia zaworu dopełniającego wyłącza grzałki. Dzięki temu nasze ogrzewanie będzie zawsze bezpieczne. Drugi badany poziom to około połowa pojemności sumpa czyli pojemność gwarantująca jeszcze poprawną pracę pomp. Przekroczenie (w dół) tego poziomu powoduje wyłączenie pomp przy jednoczesnym utrzymaniu uzupełnienia ilości wody. Szybkość dolewania wody jest znacznie mniejsza od szybkości wypompowywania jej przez pompę. Próby zastosowania większego strumienia dolewanej wody nie poprawiają naszej sytuacji, a wręcz przeciwnie – wszystko się w sumpie miesza i mąci. Tak więc zastosowałem ten sterownik by skutecznie uzupełniać wodę w systemie i zabezpieczać pompy i grzałki. Wracając do przykładu zaniku napięcia w sieci, z naszego zestawu wypłynie do kanalizacji około 38 litrów wody i po pojawieniu się powtórnym napięcia taka ilość wody ubędzie z sumpa. To prawie cała jego objętość więc byłoby to bardzo niezdrowe zarówno dla filtra jak i akwarium. Istnienie sterownika poziomu wody w sumpie skutecznie poprawia proces powrotu systemu do stanu równowagi. Dla maksymalistów dodam, że można zastosować dwa takie sterowniki pracujące z pętlą. Proces włączania i wyłączania pomp przebiega wówczas z histerezą (na innym poziomie wody następuje włączenie, a na innym wyłączenie). Niestety koszt takiego zestawu podwaja się.

Stała podmiana wody.
Oczywiście 600 litrowe akwarium to potężna, wręcz niemożliwa do wykonywania ręcznie praca przy wymianie wody. Zastosowałem system prawie stałej podmiany wody. Dlaczego prawie ? Z uwagi na fakt, że wodę przygotowuje zestaw filtrów, które o różnych porach podlegają regeneracji musiałem zadecydować o włączaniu wymiany wody w dogodnym momencie. Wybrałem czas pomiędzy 4 a 6 rano. W tym czasie sterownik zegarowy otwiera drugi elektrozawór 8 razy po 4 minuty. Ilość wody dozuje zawór mechaniczny na instalacji wodnej. Decyzja o aż ośmiu krótkich odcinkach czasowych wynikała z optymalnych parametrów pracy elektrozaworów (max 5 min napisane na cewce). W sumie do systemu dolewane jest około 40 litrów świeżej wody dziennie. Dokonanie tego w czasie 2 godzin umożliwia bezstresowe jej pojawienie się w zbiorniku głównym. W okresie zimowym temperatura dolewanej wody osiąga raptem 5-7 stopni. Lepiej nie przesadzać z szybkością jej nalewania, zwłaszcza, że w sumpie żyją młode ryby i krewetki, a grzałki potrzebują trochę czasu na podgrzanie wody. Oczywiście w czasie dolewania świeżej wody nadmiar wody brudnej odpływa do kanalizacji z poprzedniej komory sumpa.

Temperatura.
Ten parametr regulują trzy termoregulatory. Dlaczego aż trzy?
Pierwszy umieszczony w głównej grzałce 250W ustalony na około 25 stopni. Działa dość dobrze jak na testowane przeze mnie grzałki. Jej moc wystarcza na utrzymanie temperatury na poziomie 25 stopni w ciągu dnia. Dolewanie jednak świeżej wody wymaga włączenia dodatkowych grzałek w celu poprawy czasu wyrównywania temperatury. Poszukiwałem grzałek dużej mocy (w sumie 650 litrów wody!) bez wewnętrznej regulacji, gdyż z regulowanymi miałem do tej pory (14 lat akwarystyki domowej) same problemy. Jedna z kupionych ostatnio grzałek nie pozwalała się regulować wewnętrznym regulatorem – mimo jej wymiany w sklepie . To znaczy można było regulować ale ustawiona na 23 st podgrzewała wodę do 27. Stosowałem ją tylko jako zapasową. Kupno cyfrowych regulatorów temperatury umożliwia zastosowanie dowolnych grzałek przeznaczonych do pracy ciągłej. Uwaga, grzałki turystyczne – do herbaty nie nadają się gdyż mają zbyt małą powierzchnię czynną i powodują pojawianie się zbyt wysokiej temperatury w jej pobliżu. Dwie dodatkowe grzałki podłączone są do cyfrowych regulatorów i ustawione są następująco: poniżej 24 stopni włącza się 250W, a poniżej 22 dodatkowo 1500W. Zastosowane termoregulatory wybrałem na podstawie ceny ale w zamian wymagały pewnej korekty ich budowy. Otóż ten typ charakteryzuje się tym, że po włączeniu zasilania zawsze startuje od włączenia grzałki. Ze względu na fakt, iż sterownik poziomu wody włącza dopływ wody i jednocześnie wyłącza grzałki pojawiło się nieprzyjemne chwilowe włączanie dwóch dodatkowych grzałek po każdorazowej korekcji poziomu wody. Skróciłoby to czas życia przekaźnika w sterowniku oraz powodowało nieprzyjemne zakłócenia w sieci energetycznej. Korekta budowy termoregulatora polegała na zastosowaniu osobnego zasilania elektroniki regulatora i przekaźnika. Dla osób niezorientowanych technicznie - myślę, że można to zlecić producentowi termoregulatora. Po tym zabiegu termoregulator działa na stałe, a tylko napięcie do grzałek nie dociera gdy poziom wody jest zbyt niski.

Dozowanie chemii.
Tu zastosowałem znany już z zastosowania w oświetleniu przekaźnik czasowy. Tym razem jednak w konfiguracji odwrotnej. To znaczy po włączeniu wymiany wody (sterownik czasowy) jednocześnie włączany jest na określony czas ( u mnie kilka sekund) silniczek spryskiwacza wycieraczek. Reszty systemu dozowania nie opisuję bo zrobił to juz ktoś inny na tym forum. Decyzja o włączeniu tylko na kilka sekund, a nie cały czas otwarcia elektrozaworu wody wynikała z żywotności silniczka pompki spryskiwacza, który nie jest konstruowany do pracy ciągłej. Sprzęgnięcie dozowania chemii wraz z czystą wodą jest dość naturalne. Uparcie stosowałem przekaźniki czasowe ze względu na ich ogromną dokładność i brak możliwości zakupu sterowników czasowych o sekundowej rozdzielczości.
Jeśli macie jakieś pytania do moich pomysłów to proszę. Chętnie też wysłucham uwag i opinii.
Pozdrawiam, Jonasz.

Aloo
Jak Ci wyłączą prąd to z dołka przez rok nie wyjdziesz
Grzegorz

A właśnie mi wyłączają i to właśnie dzięki tym klockom działa jeszcze wszystko.

Witam. jaki jest koszt przekaźnika który włacza pompke spryskiwaczy i ile kosztują pozostałe zegary?pozdrawiam

Nie chciałbym występować w imieniu sprzedawców tych elementów. Proponuję poszukać w necie. Część znalazłem na Allegro. Sygnalizator poziomu przy pomocy wyszukiwarki Ggl. Proponuję szukać przekaźnika czasowego (ewentualnie czasówki), a sterowniki czasowe (te z zegarem) to wiele nie trzeba się trudzić, nawet w dziale akwarystyka można je spotkać. Średnio ceny za klocek 20-25 zł. Termostaty po 58.
Pozdr.

Przekażnik:
http://robotechnik.abc24.pl/default.asp ... pro=108544
Czy jedna sztuka tego przekaźnika mogła by sterować 2-3 pompkami od spryskiwaczy na raz? przekaźnik ten żeby działał musi być podłączony pod 220V przy czym trzeba podpiąć dodatkowe 12v napięcie dla pąpek np. z zasilacza tak? czy da się to ustawić tak by działało np. przez sekunde na dobę?
Aha znalazłem więcej takich przekaźników:
http://www.allegro.pl/item137616055_prz ... nowy_.html
http://www.allegro.pl/item137988855_prz ... atisy.html
jest tego jeszcze więcej ale czy by się nadawało dla 2-3 pąpek?

Tak, właśnie chodzi o takie przekaźniki. Nie otwiera mi się wprawdzie pierwszy link ale te z Allegro to właśnie takie. Jest wiele rodzajów tych przekaźników i myślę, że większość nadaje się do akwarystyki. Trzeba zwracać uwagę na rodzaj mocowania - wygodna jest szyba DIN, oraz zasilanie - koniecznie 230V. Na Allegro pojawia się wiele takich z demontażu, jeszcze sprawnych ale niestety z dawnych lat, gdy napięcie w sieci w Polsce ustalone było na 220V. Jeśli pojawią się, a mogą, wyższe wartości i to nawet do 10% to napięcie rzędu 250 V ma prawo zniszczyć te socjalistyczne ustrojstwa, których wytrzymałość ustalono na 240V. Bywają też przekaźniki zasilane 24V. Też niby mogą być bo funkcję realizują tę samą ale po co jeszcze dodatkowy zesilacz.
Czy jeden przekaźnik może sterować kilkoma pompkami? Oczywiście, jeśli tylko mają pracować równolegle. Wyjście tych przekaźników to po prostu styki, a co na nie podamy to nasza sprawa. Możemy przełączać już gotowe 12V lub też 230V i dpioro nim zasilać transformator. Ile urządzeń i jakich podłączymy to nasza wolność. Oby nie przekroczyć maksymalnej obciążalnoći styków. Podana jest jako parametr przekaźnika. Na ostatnim zdjęciu widać 2x5A 250V. To oznacza, że ani nie możemy przekroczyć 5 amper ani 250V. Jeśłi przełączać mamy kilka silniczków od spryskiwacza to radziłbym sterować transformator, a przełąćzać 230V. Te silniczki pobierają do kilku amperów więc kilka sztuk może przekroczyć 5A. Nie grozi to niczym innym jak tylko skróceniem żywotności styków przekaźnika. Będą się najzwyczajniej wypalać. Reasumując, zastosowanie do dozowania nawozów, a tak rozumiem pytanie, należy tak dobrać stężenia podawanych roztworów lub tak dobrać przepływy aby wszystkie pompki pracowały jednocześnie. Jeśli chcemy aby micro dozowane było przez 5 sekund, a macro przez 9 to niestety musimy zastosować więcej przekaźników.
Czy raz na dobę?
To jest przekaźnik czasowy. On sam z siebie nie pracuje w czasie zegarowym. On tylko odmierza zadany odcinek czasowy. Opóźnia włączenie albo włącza na określony okres ale do jego startu niezbędne jest podanie sygnału sterującego. Może to być sygnał z zegara. Może być dowolnie inny sygnał (napięcie sterujące 230V) ale musi się pojawić, choćby z przełącznika ręcznego, którym coś włączamy w systemie (światło, pompy, cokolwiek). Stąd ja stosowałem je z zegarem. Zegar włącza światło o 7 rano ale przekaźnik powoduje, że tak na prawdę lampy zapalają się 7:05 albo zegar włącza dolewanie wody, które trwa 4 minuty, a przekaźnik w tym czasie (a dokładnie na początku) włącza pomkę do chemii na 9 sekund.
Pozdrawiam, J.

Dobra nie pozostało nic innego jak tylko kupić taki przekaźnik który będzie miał zakres od 1s-10s + programator czasowy który będzie dawał sygnał na przekaźnik ( http://www.kupsprzedaj.pl/ks-item,544016.asp ) no i trzeba dobierać tak przekaźnik by miał jak najwięcej A- dla naszych silniczków teraz musze poszukać czujnika poziomu wody (żeby pompa w sumpie się nie zjarała no i grzałeczki).pozdrawiam

Jonasz napisał(a):Stała podmiana wody.
Lepiej nie przesadzać z szybkością jej nalewania, zwłaszcza, że w sumpie żyją młode ryby i krewetki, a grzałki potrzebują trochę czasu na podgrzanie wody. Oczywiście w czasie dolewania świeżej wody nadmiar wody brudnej odpływa do kanalizacji z poprzedniej komory sumpa.

Pomyliłeś się czy to prawda? Pierwszy raz słyszę że ktoś trzyma ryby w filtrze

Co do czujnika poziomu wody to widać na zdjęciu nazwę producenta. Jest ich kilka modeli, trzeba wybrać - niestety nie są tanie około 70-200 zł (zależnie od ilości punktów pomiaru).
Co do rybek w sumpie to też nigdy nie słyszałem ale zawsze je tam miałem Nawet w moim poprzednim akwarium, gdzie był tylko filtr wewnętrzny to te malutkie, dopiero co narodzone, dostawały się do niego i tam się męczyły. Z początku szybko je wydostawałem ale gdy zauważyłem jaki kanibalizm je spotyka to przetrzymywałem je tam troszkę dłużej.
Teraz małe platki, molinezje chętnie przepływają przez grzebień i chlup do sumpa, tam im nic nie zagraża. Widziałem ten przypadek u THEWALDA i w sumie to bardzo fajny sposób na uratowanie nowonarodzonych. Jak widzisz wiele się można jeszcze nauczyć!
Pozdrawiam, J.
----------------------------------------
Jeszcze dodam, że chyba trochę drogie te przekaźniki kilka postów wyżej. Ja swoje na Allegro kupiłem po 25 zł. Zegary po 20, a czujnik poziomu cieczy 170 bezpośredno u producenta. Mój jest dwupunktowy, na Allegro widziałem jednopunktowy za 70 zł. Można by się pokusić o zrobienie tego urządzenia z prostrzych elementów - jakiś czujnik samochodowy plus przekaźnik wysokonapięciowy. Widziałem kiedys takie tanie czujniki magnetyczne. Niestety zabrakło mi cierpliwości by ich szukać, a miałem właśnie przypadek wypompowania wody z sumpa i .... strzeliła grzałka i wyłączył się bezpiecznik zasilającey wówczas wszystko. To tak zrodził się pomysł zautomatyzowania pracy sumpa i rozdzielenie obwodów zasilania grzałek, pomp i światła na osobnych zabezpieczeniach. Teraz z przyjemnością sam wyłączam prąd na dłużej lub krócej i sprawdzam jak spokojnie wszystko wraca do normy wraz z pojawieniem się zasilania.
Pozdr.

100>P Piotr Stochmal napisał(a):Dobra nie pozostało nic innego jak tylko kupić taki przekaźnik który będzie miał zakres od 1s-10s + programator czasowy który będzie dawał sygnał na przekaźnik ( http://www.kupsprzedaj.pl/ks-item,544016.asp ) no i trzeba dobierać tak przekaźnik by miał jak najwięcej A- dla naszych silniczków teraz musze poszukać czujnika poziomu wody (żeby pompa w sumpie się nie zjarała no i grzałeczki).pozdrawiam

Identyczny sterownik kupilem w zielonej gorze w supermarkecie carrefure za 16zl