ساخت سیستم سیفون خودکار آکواریوم

با سلام

از اصول مهم حفظ و نگهداری آکواریوم آب شیرین، تعویض منظم بخشی از آب می باشد. این عمل با افزودن املاح تازه و کاهش غلظت ترکیبات مضر مانند نیترات که با غذادهی و دفع فضولات در محیط بسته آکواریوم به سرعت افزایش می یابند، نقش بسزایی در سلامت و شادابی ماهیان دارد. میزان تعویض آب بسته به تراکم ماهی تعیین میشود (نسبت ماهی به حجم آب) و توصیه های عمومی برای آکواریومی با تراکم نرمال حکایت از تعویض هفتگی یک چهارم تا یک پنجم آب با آب تازه دارد.

در این نوشته مراحل پیاده سازی یک سیستم ساده و مقرون به صرفه برای انجام تعویض آب بصورت کاملا خودکار و بدون دخالت فرد تشریح میگردد. لازم به ذکر است که برای ساخت سیستم تشریح شده هیچگونه تحقیقاتی در خصوص سیستمهای مشابه صورت نگرفته است. چه بسا انجام تحقیقات و استفاده از طرحها و تجربیات دیگران منجر به بهبود این طرح میشده است. در ساخت این سیستم عواملی همچون استفاده از امکانات و لوازم موجود و نه چندان پیچیده، هزینه تمام شده کم، سهولت ساخت و پیاده سازی، قابلیت اجرا در زمان محدود و همچنین عدم نیاز به سوراخکاری شیشه آکواریوم مد نظر بوده است.

ابتدا به بیان توضیحاتی اجمالی در مورد نحوه کار این سیستم میپردازیم. در چنین سیستمی دو عمل خروج آب از تانک و ورود آب تازه به همان میزان باید بطور خودکار صورت گیرد.

۱. خروج آب از تانک بصورت کنترل شده:

ساده ترین راه خارج کردن آب از تانک استفاده از روش سیفون آب است که با ایجاد یک مکش اولیه در شلنگ آغاز شده و به کمک اختلاف فشار و جاذبه، آب در شلنگی که انتهای آن در ارتفاع پایین تری از تانک قرار گرفته جاری شده و تخلیه میگردد. در اینجا مسئله مورد توجه آن است که بر روی مقدار آب تخلیه شده کنترل داشت. در این پروژه جهت سهولت، روشهای مبتنی بر سنسور و اندازه گیری جریان خروجی کنار گذاشته شد و بجای آن از یک شیر برقی و تایمر استفاده گردید. شیر برقی یک وسیله ساده است که با عبور جریان الکتریکی از سیم پیچ آن یک میدان مغناطیسی ایجاد شده و میله ای فلزی را به جلو یا عقب میراند، بدین ترتیب قادر است مجرای عبور سیال را (در اینجا آب) باز یا بسته نماید. با قرار دادن یک شیر برقی متصل به تایمر در مسیر شلنگ خروجی قادر به قطع یا وصل جریان آب خروجی برای مدت زمان دلخواه در روز خواهیم بود. در این حالت مقدار آب خارج شده در یک زمان مشخص بستگی به عواملی مانند قطر شلنگ خروجی و قطر گلوگاه شیر برقی دارد. مکش مورد نیاز تنها در راه اندازی اولیه مورد نیاز است و پس از آن همواره آب در پشت شیر برقی وجود خواهد داشت و نیاز به مکش نیست، مگر آنکه سر شلنگ خروجی که داخل تانک قرار دارد با خارج شدن از آب، هوا بگیرد.

۲. ورود آب تازه به تانک بصورت کنترل شده:

ساده ترین روش وارد کردن کنترل شده آب به یک مخزن، استفاده از فلوتر یا شناور است. این وسیله مانند آنچه در کولر آبی و فلاش تانک توالت مورد استفاده است، پس از کاهش سطح آب، ورودی را باز کرده و پس از رسیدن به ارتفاع مشخصی ورودی آب را قطع میکند. بدین ترتیب هر مقدار آب که توسط سیستم خروجی در زمان مشخص توسط تایمر و شیر برقی تخلیه شود، به همان میزان آب توسط سیستم شناور به تانک بازگردانده میشود تا ارتفاع آب به سطح قبلی بازگردد. نکته آنکه این سیستم نیازمند وجود فشار آب در پشت شناور است. این فشار یا باید مستقیما از لوله کشی آب شهری تامین شده یا آنکه از یک منبع آب که در ارتفاع بالاتری از تانک قرار گرفته است تامین شود.

مهم:
در این پروژه آب ورودی به تانک توسط سیستم شناور مستقیما از لوله کشی آب شهری تامین شده و فرض شده است که تعویض روزانه حدود ۵ درصد از آب آکواریوم با آب شهری (دارای کلر و غیر همدما) برای ماهیان و باکتریهای مفید سیکل ازت دارای ضرر قابل توجهی نمی باشد! در صورت پیاده سازی این پروژه توسط خوانندگان و بروز مشکل، مسئولیتی متوجه نگارنده نخواهد بود. در صورت نیاز به آماده سازی آب (کلر زدایی، همدمایی و ...) میتوان از یک منبع آب جداگانه در ارتفاعی بالاتر از آکواریوم استفاده نمود.

مهم:
سیستم ورودی و خروجی تشریح شده بسته به جنس مورد استفاده و نحوه نصب و عوامل دیگر ممکن است در هر زمان دچار نقص عملکرد گردد. بطور مثال یکسره شدن شیر برقی یا تایمر میتواند منجر به خروج بی رویه آب تانک گردد. شلنگ خروجی نباید در عمقی بیش از ۱۰ تا ۲۰ سانتیمتر از سطح آب قرار گیرد تا در هیچ حالتی نتواند کل آب را تخلیه کند. نقص عملکرد شناور در بستن مسیر آب ورودی میتواند منجر به ورود بی رویه آب و سر ریز شدن از آکواریوم گردد. آکواریوم این پروژه بر روی پاسیو (نورگیر) قرار داشته و با توجه به وجود چاه در زیر آن ایمنی را بالا برده است.

در ادامه به شرح مصور مراحل پیاده سازی این سیستم پرداخته شده است.

تهیه شناور فلاش تانک از نوع تمام پلاستیکی:

ورودی این شناور دارای یک پیچ (مغزی) و مهره به قطر اندکی بیش از ۲ سانتیمتر (شعاع حدود یک دوم اینچ) است که اتصالی رایج در لوله کشی آب می باشد. همانطور که در کولرها و فلاش تانکها دیده شده است، برای نصب کردن شناور نیاز به یک سوراخ به همین قطر روی دیواره محل نصب وجود دارد تا با عبور مغزی از آن و بستن مهره در طرف دیگر، شناور در جای خود ثابت شود. با توجه به این توضیحات به سوراخی روی دیواره تانک و نزدیک به لبه بالایی شیشه نیاز است. اما از آنجاکه آکواریوم پیشاپیش راه اندازی شده و قصد سوراخکاری شیشه آن را نداریم، اقدام به طراحی و ساخت یک پایه ساده برای نصب شناور نمودیم.

این پایه همانطور که در شکل زیر مشاهده میشود دارای شیاری برای قرارگیری و چسباندن بر روی لبه شیشه تانک بوده و سوراخ مورد نیاز برای نصب شناور را فراهم میکند.

شکاف پایه هم اندازه ضخامت شیشه تانک (در اینجا ۱۰ میلیمتر) و قطر سوراخ مطابق با قطر ورودی شناور است. دیگر ابعاد نیز می بایست متناسب با محل نصب شناور و فاصله آن از لبه و دیواره شیشه باشد.
برای طراحی چنین پایه ای میتوان از انواع نرم افزارهای CAD بهره برد. برای ساخت از دستگاه برش لیزر استفاده میشود و ماده مورد استفاده ورق پلکسی گلس بوده است. مرکز این صنف در تهران واقع در میانه خیابان پامنار می باشد. اگر طرح خود را به فرمت کورل یا نقشه dwg به اوپراتور دستگاه تحویل دهید و ماده مورد نظر را از نظر جنس، ضخامت و رنگ تعیین کنید طرح براحتی توسط برش لیزر اجرا میگردد. اگر طرح کامپیوتری را در اختیار نداشته باشید میتوانید آنرا روی کاغذ کشیده و اندازه گذاری نمایید و با پرداخت مقداری هزینه بیشتر فروشنده طرح را در کامپیوتر پیاده کرده و اجرا میکند.

پایه ساخته شده در تصویر زیر مشاهده میشود:

شلنگ استفاده شده برای سیستم ورودی و خروجی، به ضخامت ۶ میلیمتر (مشابه شلنگ کولر) انتخاب شده است. برای اتصال شلنگ به شناور نیاز به تبدیل وجود دارد که در اتصالاتی ها از جمله در خیابان امیرکبیر نزدیک تقاطع ناظم الاطبا قابل تهیه و یا حتی قابل تراشکاری و ساخت از جنس غیر فلزی مانند تفلون و پلی اتیلن است. نمونه تهیه شده (که ترکیبی از دو مبدل است) در تصویر زیر ملاحظه میشود.
برای آب بندی اتصالات از نوار تفلون استفاده شده است.

پس از بستن شناور روی پایه میتوان پایه را توسط چسب آکواریوم در محل مناسبی از لبه شیشه تانک مطابق تصاویر زیر نصب نمود.
شناورهای جدید دارای تنظیمی هستند تا بتوان پس از نصب، سطح ارتفاع آب را تنظیم نمود. وجود چنین تنظیمی اشتباهات محاسباتی یکی دو سانتیمتری در محل نصب شناور را قابل جبران میسازد.

سمت دیگر شلنگ متصل به شناور توسط یک شیر کولری به لوله آب متصل شده است:

شلنگ دیگر که در تصاویر فوق مشاهده شد مربوط به سیستم تخلیه آب می باشد. یک سر این شلنگ در عمق ۱۰-۲۰ سانتیمتری سطح آب آکواریوم قرار داده شده و سمت دیگر در ارتفاعی پایین تر از تانک قرار میگیرد. خروجی میتواند به چاه، باغچه یا یک مخزن ذخیره هدایت شود. در میانه راه شلنگ خروجی، شیر برقی تعبیه میشود:

شیر برقی مورد استفاده از نوع ایرانی بوده و دارای ورودی و خروجی به سایز یک چهارم اینچ است که توسط تبدیل یک چهارم به ۶ میلیمتر به شلنگ متصل شده است. برق آن ۲۲۰ ولت بوده و به تایمر زیر متصل شده است:

این نوع تایمر که از نوع آلمانی می باشد و برای سیستم روشنایی آکواریوم و یا هر مصرف دیگری قابل استفاده است در خیابان لاله زار یافت میشود. پس از اتصال به برق، ساعت آن توسط چرخش قابل تنظیم بوده و هر دندانه آن بیانگر ۱۵ دقیقه می باشد.

با توجه به قطر شلنگ مورد استفاده (شلنگ ۶ میل با قطر داخلی ۴ میلیمتر) و گلوگاه شیر برقی (اندازه دقیق آن خاطرم نیست) و اختلاف ارتفاع آب (حدود ۶۰ سانتیمتر)، اندازه گیری انجام شده نشان داد که در هر ۱۵ دقیقه در حدود ۵ لیتر آب سیفون میشود. با توجه به نیاز به سیفون روزانه ۳۰ لیتر در آکواریوم مورد نظر (هفته ای ۲۱۰ لیتر - حدود ۴۰ درصد از کل حجم ۵۰۰ لیتری) بنابراین ۶ دندانه از تایمر معادل زمان یک ساعت و نیم در روز فعال گردید.

لازم به ذکر است که اولین راه اندازی سیستم سیفون نیازمند ایجاد یک مکش در شلنگ خروجی است که در هنگام باز بودن شیر برقی توسط مکش دهان قابل انجام است. پس از آن تا زمانیکه شلنگ خروجی (قسمتی که بین آکواریوم و شیر برقی قرار دارد) هوا نگیرد سیستم به کار خود ادامه خواهد داد. با حصول اطمینان از اینکه سر شلنگ از داخل آب خارج نمیشود نیاز به مکش مجدد وجود نخواهد داشت.

بدین ترتیب سیستم تعویض خودکار آب تکمیل گردیده است.
خروج آب در زمانهای تعیین شده ای از روز انجام شده و با اندک کاهشی در سطح آب شناور وارد عمل شده و آب تازه را وارد تانک میکند. اینکار تقریبا همزمان صورت میگیرد و در نتیجه کاهش سطح آب در آکواریوم تقریبا قابل مشاهده نخواهد بود!
برای اطمینان از نبود مشکل در سیستم، باید صحت عملکرد تایمر، شیر برقی و شناور بصورت منظم چک شود.
هزینه انجام شده برای راه اندازی این سیستم در مجموع کمتر از حدود یکصد هزار تومان بوده است که ریز آن در پستهای آینده اعلام خواهد شد.
از نمای روبرو تنها قسمتی از بالن شناور و لوله خروجی آن داخل آب بوده و در معرض دید قرار دارد (سمت چپ بالای تصویر)

با احترام
محمد براتی
زمستان ۱۳۹۴

- - , .

تالار های تخصصی...