Ну вот наконец то дошли руки написать отчет по изготовлению холодильника для аквариума.
Сразу оговорюсь, что пока что все в виде эксперимента, и бросатса сломя голову повторять не стоит.
Уже нашел несколько недочетов, которые пока что нет возможности исправить. Приеду домой, буду изменять конструкцию.
Итак, что мы имеем?! Вот что было взято (куплено, найдено, украдено:-) для изготовления так сказать «прототипа»:
1. На е-бэе были куплены 4 элемента Пельтье, по 60 Ватт каждый (около 4$ каждый).
2. Взяты 4 радиатора от компьютерных процессоров. На радиаторах установлены куллера. В попыхах схватил со стола два радиатора без куллеров. Приеду домой, поменяю. Куллера небольшого диаметра, на 12 Вольт, поэтому достаточно шумные. Но у них есть один большой плюс: Куллеры имеют встроенную интеллектуальную систему управления. Скорость вращения регулируетса в зависимости от температуры. Хотя это не дает возможности запитать их пониженным напряжением. Сколько стоють эти железяки сказать не могу, потому как просто взял на работе.
3. Вырезал стеклышки. Мастер когда увидил мои размеры чуть сосмеху не помер. Сказал что у него первый раз такой заказ. Там стеклышек 3х1 см 20 штук. Сначала было предложил мне просто разбить бутылку и клеить из этих осколков:-) Цена вопроса 100 р.
4. Ну и всякое борохло, типа герметика, инструмента, термопасты, винтиков, гаечек и прочего должно быть в хозяйстве у любогоуважающего себя самоделкина.
В начале думал обойтись без радиаторов. Но после проведения пары опытов с элементами Пельтье, понял, что без них никак. Разнитса температур между «холодной» и «горячей» поверхностями элементов Пельте порядка 50 градусов. По документации вообще 70. Следовательно, для того, чтобы на выходе была температурапредположим 20 градусов, внешняя сторона будет нагреватса минимум до 70. Поэтому без радиаторов никак не обойтись!!!
Набросал вот примерную схемку всего устройства. Сам теплообменник сделал из обычного силикатного стекла 4ки. Не самый подходящий материал, ничего более подходящего в тот момент не нашел. Времени не было. Скорее всего потом сделаю из нержавейки. Сварю аргоном. Но пока что стекло.
Склеил теплообменник. Внутри него перегородки, для замедления потока и увеличения времени прохода воды по теплообменнику. В ходе тестов понял, что это был абсолютно ненужная затея. Скорость потока можно регулировать уменьшая проходное отверстие на выходе либо помпой. Я купил донную помпу с максимальным расходом 100 л/час и возможностью регулировки производительности.
В торцах вклеил штуцера из инсулинового шприца. Тоже большой минус:-( Толщина герметика получилась слишком большой и штуцера держутса не жостко. Даже по неосторожности чуть не выдернул один, пришлось домазывать герметиком.
Для закрепления радиаторов сдела шасси из оргсеткла. Радиаторы крепятся к ней с помощью стоек для крепления плат и компонентов в радиоэлектронной аппаратуре. Высота стоек такова, что в промежуток между шасси и плоскостью радиатора точно входит теплообменник с наложенными на него элементами Пельтье. Между теплообменником, элементами Пельтье и радиаторами слой термопасты.
После высыхания герметика, сборки и расключения проводов налил в таз воды и провел испытания. Не имею сдесь мощного источника питания, чтобы запитать сразу все элементы, поэтому работал только на одном. Каждый элемент потребляет около 5 Ампер, при напряжении 12 Вольт. Соответственно нужно источник держащий ток минимум 20 Ампер. Буду дома полностью проверять.
Условия проверки: температура воды 30 градусов, температура воздуха 36, расход воды через теплообменник около 60 литров в час. Подключен один элемент Пельтье. При таких условиях температура на выходе из теплообменника составила 28,5 градусов.
Думаю очень даже не плохо для «сырого» образца. В принципе основная задача сего устройства не остужать, а не дать нагретса воде в аквариуме, при повышении температуры окружающего воздуха. Сомневаюсь, что кто то будет лить в аквариум кипяток, а потом остужать его
Хотелось бы еще отметить, что элементы Пельте, могут выступать как в роли охладителей, так и нагревателей. Если поменять полярность подключения, то «холодная» сторона элемента начинает нагреватса. «Горячая» сторона при этом имеет комнатную температуру. Подключив устройство через контроллер можно реализовать различное подключение и использовать устройство и ка кохладитель и как нагреватель.
Нужен ли холодильник для Вашего аквариума?
Первое, что Вы можете сделать, чтобы не тратить деньги на дорогой охладитель воды, это попробовать запустить 1-2 вентилятора в верхней части аквариума либо отстойника (САМП-а). Кулеры могут достаточно хорошо снижать температуру воды (на 1-20С). Но у них тоже есть серьезный минус, состоящий в том, что они потребляют лишнее электричество и способствуют повышению испарения воды, быстро опуская ее верхний нормальный уровень. Это может быть достаточно неприятно и дорого обходиться, особенно если Вы доливаете воду в аквариум из обратного осмоса. Холодильники для аквариумов могут использовать много электроэнергии, особенно если они рассчитаны на небольшие аквариумы, а Вы пытаетесь охладить огромный объем воды.
Если Вы содержите морской аквариум только с рыбой и живыми камнями, то, скорее всего, Вам не потребуется устанавливать мощные металлогалогенные лампы или люминесцентные лампы высокой мощности. Зачем тратить электричество на животных, которые практически не реагируют на повышение яркости света? В этом случае Вам, скорее всего, не понадобится аквариумный охладитель. Как Вы уже знаете, для понижения температуры на 1-2 градуса Вам будет достаточно 1-2 вентиляторов.
Вам обязательно придется инвестировать в холодильник для аквариума, если температура воды в нем часто колеблется или сильно повышается, особенно при содержании рифового аквариума либо холодноводных видов рыб, моллюсков и других животных. Также рекомендуется купить охладитель для воды, если у Вас работает охлаждающий вентилятор, иначе придется в аквариум часто доливать воду вместо испарившейся, что экономически не выгодно.
Параметры холодильников для аквариумов.
Охладители воды, как правило, оцениваются по их мощности и объему воды, в котором они могут удерживать необходимую температуру. Производители обычно рекомендуют объем аквариума, для которого может быть использован холодильник. Если же Ваш аквариум находится на границе указанных параметров, то лучше купить более мощный охладитель воды, иначе Вы будете затрачивать много электричества на работу слабого холодильника (он будет постоянно работать). Кроме этого слабый охладитель может не справляться с поставленной для него задачей.
В нашей стране наиболее распространены и доступны внешние холодильники для аквариумов. Для их работы Вам нужно будет дополнительно купить помпу и трубки. С помощью помпы через одну трубку вода из аквариума будет попадать в охладитель, а через вторую – возвращаться обратно в аквариум. При использовании данного холодильника, рекомендуется иметь запасную помпу и трубки, иначе если что-нибудь выйдет из строя, то, возможно, придется ждать до утра, окончания выходных или доставки из другого города, прежде чем Вы снова сможете запустить охладитель.
Также существуют и внутренние холодильники. Они имеют так называемый охлаждающий змеевик, который помещается в отстойник (САМП). Преимущество его в том, что Вам не нужно будет устанавливать дополнительные помпы для закачки воды в холодильник и обратно в аквариум.
Рекомендации по покупке охладителя!
Холодильники – достаточно дорогое аквариумное оборудование. Прежде чем купить какой либо охладитель, обязательно изучите его параметры и поспрашивайте об их плюсах и минусах на аквариумных форумах. Для этого просто введите в поисковике модель холодильника и слово «обзор», «характеристики» и т.д. Не стоит «вестить» только на отзывы в продающих холодильники Интернет магазинах, так как они могут быть «заказными», то есть специально написанными продавцами для увеличения продаж. Будьте внимательны и обращайте внимание на то, что Вы читаете, и только после тщательного изучения аппарата Вы будете уверены, что Вы выбрали правильный охладитель для своего аквариума.
На что обращать внимание при покупке холодильника для аквариума?
- Цена холодильника
- Потребляемая энергия
- Уровень шума (холодильники могут быть достаточно шумными, особенно большие)
- Простота в обслуживании
- Будет ли его достаточно для нормального охлаждения Вашего аквариума?
Вывод.
Главное, для чего предназначен аквариумный холодильник – это стабильно держать температуру воды на одном уровне. Стабильная температура воды в аквариуме – один из компонентов, которые способствуют крепкому здоровью рыбы и кораллов.
АКВАРИУМНЫЙ ХОЛОДИЛЬНИК.
Температура 30 — 32 градуса (стоявшая в Москве прошедшим летом) если не гибельна, то уж точно некомфортна для большинства видов аквариумных рыб. Из-за этого, похоронив 16 3-х месячных скалярий (кроме перегрева воды, других видимых причин их гибели не было), нормально живших до наступления жары, я задумался: а как можно охладить воду? Протока не подходила уже потому, что аквариум стоит в самой дальней комнате от водопровода и канализации, да и к тому же хлор, и параметры воды… Вспомнил, что особо продвинутые компьютерщики используют для охлаждения процессоров полупроводниковые холодильники — модули Пельтье. Раздобыл такой модуль, поэкспериментировал, поработал руками и — получилось!
Сразу хочу предупредить тех, кто хочет использовать такой холодильник в больших аквариумах — мощность охлаждения у него невысокая. К примеру, в банке на 40 л при длительной работе температура воды опускается на 10 — 12 градусов ниже температуры окружающего воздуха, а в 150-л банке — всего на 4 — 5. Для аквариумов больших размеров нужно будет использовать несколько таких устройств, но тут ничего советовать не могу — не пробовал, хотя в этом случае, наверное, дешевле будет купить небольшой бытовой или автомобильный холодильник и по шлангам пропускать воду через него.
ТЕОРИЯ.
Модуль Пельтье — устройство, работающее, извините за нескладность, на принципе эффекта Пельтье, заключающегося в том, что при пропускании электрического тока через спай двух полупроводников с различной проводимостью один из них нагревается, а другой — охлаждается. Не буду вдаваться в подробности, всю теорию проходят если не в школьном, то в вузовском курсе физики, также подробная статья есть на сайте www.ixbt.com. Скажу только, что разность температур холодной и горячей сторон модуля зависит только от протекающего через него тока (для использованного мной она составляет (по паспорту) 72 градуса при напряжении 15.5 Вольт и потребляемой мощности 53 Вт). Таким образом, обеспечив хороший отвод тепла от горячей поверхности модуля, на холодной мы можем получить температуру даже ниже нуля.
КОМПЛЕКТУЮЩИЕ.
1. Модуль Пельтье возможно большего размера (и мощности) — можно купить в продвинутых (не крутых!!!) компьютерных магазинах. Я покупал в магазине «Чип и Дип». Цена — около 300 руб.
2. Два теплоотводящих радиатора по возможности большего размера (один с охлаждающим вентилятором). Какие безопаснее в плане реакции с водой — алюминиевые или медные — не знаю, может кто-то хорошо знает химию и подскажет. В крайнем случае, радиатор, который будет находиться в воде, можно покрыть лаком, но это ухудшит теплообмен. Я использовал кулеры для процессоров «Атлон». Цена — 180 руб. каждый.
3. Теплопроводящая паста — в тех же компьютерных магазинах. Цена — 15 руб.
4. Блок питания — любой, способный выдать 12 — 15 вольт при 4 амперах. Я использовал импульсный преобразователь для питания галогеновых ламп — 12 В 50 Вт. Цена — 160 руб.
5. Пластина из твердого пластика (оргстекло, полистирол и т.п. — безвредный для воды) толщиной 2 — 2,5 мм (на 1 -1,5мм меньше толщины модуля Пельтье, чтобы провести провода), размер — немного больше размера радиаторов. Будет служить основанием всей конструкции (далее — основание). Если холодильник будет стоять в герметичной канистре — можно использовать верхнюю сторону самой канистры (об этом далее).
6. Корпус, шланги, помпа и др. — в зависимости от того, какой конструктив будет выбран. Об этом ниже.
7. Винтики, гаечки, шайбочки — найдутся в хозяйстве любого уважающего себя мужчины.
КОНСТРУКЦИЯ.
Никаких конкретных чертежей не даю — только общие принципы.
1. По центру основания выпиливаем квадратное отверстие размером на 2-3 мм больше размера модуля (он должен свободно вставать в отверстие).
2. Продумываем и подготавливаем способ крепления радиаторов к основанию, руководствуясь следующими критериями (вентиляторы с радиаторов нужно снять — на «водном» он вообще не нужен, а на «воздушный» потом вернем):
а) Оба радиатора должны плотно, но без большого усилия (чтобы не расколоть модуль), прилегать к модулю с разных сторон так, чтобы модуль находился по центру каждого радиатора.
б) Радиатор, находящийся в воде, должен плотно прилегать к пластине (желательно герметичное соединение т.к. вода ни в коем случае не должна попадать на модуль). Можно приклеить.
в) Радиатор, находящийся в воздухе, желательно сделать съёмным, т.к. эффективность охлаждения воды в первую очередь зависит от отвода тепла воздухом — в последствии можно будет установить радиатор большего размера и более эффективный вентилятор.
г) Радиаторы нежелательно соединять между собой металлическим крепежом — это ухудшит их термоизоляцию друг от друга. Желательно прикрепить радиаторы к основанию независимо друг от друга.
3. Крепим радиатор, находящийся в воде, к основанию.
4. На участок этого радиатора, находящийся в пропиленном окне, наносим теплопроводящую пасту, устанавливаем в окно модуль «холодной» стороной на пасту и сильно придавливаем. Пасты должно быть столько, чтобы она распределилась на всю площадь модуля, но не сильно выдавилась за край (паста не должна попасть внутрь модуля). Эту операцию, возможно, придется повторить несколько раз, осторожно отклеивая модуль и удаляя пасту.
5. Наносим пасту на «горячую» поверхность модуля (руководствуясь теми же критериями), прижимаем «воздушным» радиатором и крепим радиатор к основанию. Провода, идущие от модуля, должны быть доступны (возможно, их придется удлинить).
6. Устанавливаем на «воздушный» радиатор вентилятор.
7. Подключаем провода от модуля Пельтье и вентилятора к блоку питания (не перепутайте полярность!).
8. «Сердце» холодильника готово — можно испытывать: опускаем в широкий неглубокий сосуд (тарелка) холодильник так, чтобы «водный» радиатор стоял на дне, наливаем воду примерно на 2/3 высоты «водного» радиатора и включаем. Нагрев «воздушного» радиатора можно почувствовать на ощупь уже через несколько секунд, охлаждение воды происходит не так быстро, но через 5 — 10 минут уже заметно.
Если все работает правильно, можно заняться установочной конструкцией холодильника.
УСТАНОВКА.
Мной опробовано 3 варианта установки холодильника в аквариуме. Замечу, что с точки зрения эффективности охлаждения воды они примерно одинаковы и отличаются только эстетичностью конструкции и сложностью изготовления.
1. Просто устанавливаем холодильник так, чтобы «водный» радиатор был погружен в воду, можно не полностью, желательно, чтобы он оказался в потоке воды, создаваемом фильтром. Еще раз напоминаю — вода не должна попадать на модуль Пельтье. Плюс — простота конструкции, минус — опасность попадания воды на модуль и неэстетичность.
2. Установка холодильника во внешний фильтр-водопад вместо наполнителя. Плюс — возможность изоляции модуля Пельтье от воды и скрытной установки, минус — приходится ломать фильтр.
3. Установка холодильника («водного» радиатора) в герметичной канистре и врезка ее в выходной шланг внешнего канистрового фильтра. Плюс — полная скрытность конструкции, минус — трудоемкость изготовления и герметизации, необходимость наличия канистрового фильтра (можно обойтись помпой, но обязательно с фильтром грубой очистки на входе). У меня в данный момент реализован этот вариант, немного доработанный — холодильник врезан в боковую стенку тумбы под аквариумом так, что канистра с «водным» радиатором находится внутри, а «воздушный» радиатор — снаружи. Плюс — дополнительная теплоизоляция.
Так же возможен вариант, если вместо «воздушного» радиатора использовать змеевик из тонкой металлической трубки, имеющей хороший тепловой контакт с модулем Пельтье, по которой будет гоняться вода, можно протокой из водопровода, можно в замкнутом контуре (вроде внешнего контура на АЭС). Думаю, такая конструкция будет в несколько раз эффективнее вышеописанных, но трудоемкость и себестоимость ее слишком высока. Можно так же по змеевику прокачивать и охлаждаемую воду, но тут как раз я смысла не вижу: при одноразовом прохождении воды она, конечно, охладится лучше, но реально вода прогоняется через холодильник постоянно и охлаждается все больше и больше.
В заключение хочу посоветовать — в жару открывайте крышку аквариума: 2 люминесцентных лампы по 25 Вт при закрытой крышке нагревают воду в 150 л банке на 2-3 градуса, а испарение воды температуру снижает.
КАК ПРАВИЛЬНО МЫТЬ АКВАРИУМ С АКВАРИУМНЫМИ РЫБКАМИ И РАСТЕНИЯМИ.
КАК ПОЗАБОТИТЬСЯ О ПРАВИЛЬНОМ КОЛИЧЕСТВЕ КИСЛОРОДА В АКВАРИУМЕ?
ПОЧЕМУ,ЧЕМ МЕНЬШЕ РЫБЫ В АКВАРИУМЕ,ТЕМ ЛУЧШЕ?
ВНУТРЕННИЙ ФИЛЬТР ДЛЯ АКВАРИУМА СВОИМИ РУКАМИ.