Sisteme co2 de casă

Bazele sistemelor CO2 de casă

Adăugarea de CO2 în acvariul din plante se poate face în mai multe moduri. Există multe produse comerciale disponibile, cum ar fi tablete de la Bioplast și alți producători, sau produse metabolice, cum ar fi Seachem Excel. Dar aceste pastile, ca sursă de carbon pentru plante, nu pot furniza dioxid de carbon acvariului mult timp..

Una dintre cele mai bune metode este furnizarea de gaz dintr-un cilindru cu CO2 comprimat. Folosind un sistem de supape și angrenaje, debitul constant necesar este setat. Acesta este cel mai bun mod disponibil, dar destul de scump..

Rămâne un „walker” de casă.

Primul pas în crearea unui generator de CO2 este găsirea unei surse regenerabile de dioxid de carbon. Există multe modalități de a genera gaz de dioxid de carbon, dar cea mai simplă și una dintre cele mai sigure metode este un generator de drojdie. Esența sa este că drojdia se hrănește cu zahăr și emite CO2..

Drojdia depinde de mediul în care este plasată cu zahăr. Cel mai frecvent mediu este o soluție apoasă. Acest proces este cunoscut sub numele de fermentație. Apoi, trebuie doar să colectați CO2 rezultat și să-l livrați în apa acvariului. Pentru aceasta, o soluție apoasă de drojdie și zahăr este plasată într-un recipient sigilat, care are o armătură în tub. Prin tub, gazul pleacă într-un fel în apă.

Acesta este cel mai simplu mod de a extrage și dizolva CO2 în apă. Pentru a dizolva gazul în apă, se poate folosi pulverizarea prin apă, contactul pasiv și difuzarea forțată. Vom lua în considerare toate aceste metode mai jos..

Elementele integrante ale unui sistem de CO2 de casă sunt următoarele: generator de CO2, tub și reactor.

Exemple de proiectare a sistemului

Cineva poate dezvolta un sistem foarte complex, acest lucru își va crește costul și nu garantează deloc eficiența. Practic, toată dezvoltarea acestor sisteme este similară cu cea propusă de dvs. și au fost create cu gânduri despre economiile de costuri maxime și performanța sistemului. Deoarece generatorul de drojdie produce o cantitate limitată de CO2, proiectarea sistemului se concentrează pe o modalitate eficientă de a colecta și de a furniza CO2 rezultat în acvariu și de a-l dizolva în apă.

Figura de mai jos arată aspectul de bază al unui „walker” de CO2 bine organizat acasă..

Generator de drojdie

Poate cel mai ieftin și încă cel mai bun vas pe care îl puteți folosi pentru un generator de drojdie este o sticlă cu apă minerală de doi litri. Există mai multe motive care fac din sticla cu apă minerală o alegere mai bună..

În primul rând, aceste sticle au fost create pentru apă puternic carbonatată și sunt concepute pentru o anumită presiune. Acest lucru este important. Presiunea pe care o creează drojdia poate fi semnificativă. Desigur, acest lucru nu este fatal, dar nu este foarte frumos să aduni zahăr presărat și drojdie în toată casa..

Capacul sticlei, sau mai degrabă metoda de conectare a tubului la acesta, provoacă multe discuții. Aproape toate capacele sticlelor minerale sunt fabricate din polietilenă. Polietilena nu este cel mai bun material pentru lipirea cu orice, astfel încât lipirea tubului pe capac nu este de dorit.

Scurgeri vor apărea constant, în special la joncțiune. Mai mult, având în vedere că avem de-a face cu gazele, conexiunea dintre tub și capac trebuie să fie etanșă. Cea mai bună soluție este o montare mecanică..

Tuburi din silicon

Următoarea etapă a discuției este furnizarea de gaz de la generator la acvariu. Alegerea receptorului depinde de mai mulți factori. Principala este capacitatea de a menține presiunea sau chiar de a menține forma sub presiune. Deoarece tubul va fi sub presiune, acesta nu trebuie să-și crească diametrul pe măsură ce crește. De asemenea, tubul trebuie să rămână inert, adică să nu se sfărâme sau să se rupă de interacțiunea prelungită cu dioxidul de carbon din interior și apa din exterior. Acești factori restrâng semnificativ alegerea materialelor și nu permit utilizarea furtunurilor standard din sistemele de aer pentru a purja acvariul cu aer.

Următoarea cerință este elasticitatea. Tuburile din silicon sunt o alegere bună. Sunt inerte față de CO2, mențin presiunea bine și au caracteristici satisfăcătoare din punct de vedere al flexibilității. Există, de asemenea, tuburi speciale pentru furnizarea de CO2 gazos, dacă este posibil, este mai bine să le cumpărați. Însă, mai des, pentru a economisi bani pentru sisteme de CO2 fabricate de sine, tuburile din silicon au fost utilizate recent..

De asemenea, este important să vă asigurați că în sistemul dvs., în caz de scădere a presiunii gazului, apa nu se întoarce prin tubul din acvariu către generator. Puteți obține un somn odihnitor printr-o supapă de control. Atunci când alegeți o supapă de reținere pentru un sistem CO2 fabricat acasă, trebuie luate în considerare următoarele puncte: Evitați supapele metalice. Natura caustică a dioxidului de carbon și a vaporilor de apă care sunt întotdeauna prezenți în dioxidul de carbon vor deteriora supapa. Alegeți o supapă sau o supapă de plastic special concepute pentru CO2. Evitați componentele metalice ale sistemului CO2.

Dizolvarea gazelor în apă

Multe metode au fost descrise despre cum se poate dizolva cel mai bine CO2 în apa acvariului. Acesta este punctul critic al tuturor sistemelor CO2 improvizate și principalul motiv pentru care nu se utilizează aceste sisteme improvizate. Deoarece cantitatea de CO2 primită de la generatorul de drojdie este limitată biologic, eficiența sistemului depinde direct de eficiența metodei de dizolvare ale dioxidului de carbon.

Cel mai simplu mod este să folosiți o pistolă cu pulverizator. Acesta este un mod extrem de ineficient, cea mai mare parte a gazului va merge pur și simplu în atmosferă..

Puteți alimenta gaz în apropierea orificiului de ieșire a filtrului și lăsați rotorul să prindă gaz. Este destul de eficient pentru aer din cauza presiunii constante și complet ineficient pentru bulele de CO2 din mai multe motive. În primul rând, bulele de CO2 creează cavitația rotorului, creează vibrații, fac zgomot și pot deteriora mecanismul. În al doilea rând, unele componente ale rotorului au fitinguri / garnituri de cauciuc care vor fi deteriorate prin contactul cu CO2 și acidul carbonic rezultat..

Cea mai bună, dar cea mai lentă metodă folosită se numește clopot de CO2. Doar așezați capsula sub forma unei emisfere răsturnate și lăsați CO2 să o umple din interior. Odată cu creșterea zonei de contact gaz-apă, difuzarea gazelor va crește. Dacă capacitatea emisferei este insuficientă sau rata de difuzie a gazului în apă este scăzută, clopotul se va umple cu gaz și toate noile bule de CO2 vor intra în atmosferă. Această metodă a fost folosită cu succes de acvariști timp de mai mulți ani. Este foarte ușor de fabricat. Mulți folosesc în acest scop o sticlă de plastic cu un litru răsturnat pentru apă minerală, o farfurie Petri sau obiecte sferice. Aș recomanda utilizarea obiectelor cu o suprafață transparentă, astfel încât să puteți observa procesul..

Alte metode folosesc difuzoare. Există două versiuni de difuzoare. Unul dintre ei va mări pur și simplu timpul de contact al bulei cu apa. De obicei, bula începe pe o lungă cale spirală.

Următorul tip de difuzor este un difuzor de sticlă. Acest dispozitiv mărește suprafața de contact cu CO2 cu apa, reducând semnificativ dimensiunile bulelor. Aceasta este o metodă dovedită. Imaginea din stânga arată acest tip de difuzor în versiunea ADA, o companie creată de legendarul Takashi Amano. Gazul intră în tub din spate, coboară în partea de jos și este suflat forțat prin placa de sticlă difuzoare. Această placă are mii de pori prin care este forțat gazul, iar bulele de ieșire sunt foarte mici. Aceste plăci de sticlă sunt cele mai bune de acest fel și sunt foarte scumpe, deoarece sunt făcute manual în Japonia, dar există produse similare de la alți producători. Există un singur dezavantaj al acestei metode: aceste plăci sunt din sticlă temperată, se pot înfunda și sunt greu de curățat. Nu există alte dezavantaje semnificative ale acestei metode..

Dezavantajul ultimelor două metode este sofisticarea mecanică care nu permite realizarea unui astfel de dispozitiv acasă. Dacă aveți ocazia să achiziționați astfel de dispozitive, acestea pot fi cea mai bună alegere..

Următoarea metodă este utilizarea unui reactor forțat. Un reactor forțat folosește un curent de apă împotriva unui flux de gaz. Metodele anterioare erau pasive. Circulația apei în jurul reactorului în aceste metode a fost neglijabilă. În această metodă, apa tinde să întâlnească gazul, gazul se dizolvă mai repede în apă și acest amestec este distribuit în întregul acvariu.

În general, un reactor amplificat este format dintr-o pompă și o cameră a reactorului. Trecând prin camera reactorului, apa este amestecată constant cu gaz, crescând timpul de contact al bulelor cu apa înainte de a ieși. Un sistem similar poate fi utilizat pentru sisteme de casă..

Imaginea arată un exemplu de reactor de CO2 forțat. Include o pompă prefiltră, un burete și o sticlă pulverizată..

Dispozitive suplimentare

Deoarece solidele, lichidele și gazele sunt prezente în generator, este logic să ne gândim la componente suplimentare ale sistemului pentru a crește siguranța și fiabilitatea sistemului. Valvele pentru ameliorarea excesului de presiune și dispozitivele care împiedică otrăvirea acvariului ar fi foarte potrivite.

Ghid de mixare

Drojdia este principala componentă a generatorului tău de CO2 de casă. Drojdia convențională a brutarului este suficientă pentru generatoarele de CO2. Dar performanțele diferitelor soiuri de drojdie pe o bază nutritivă diferită pot varia.

Este important să înțelegem că amestecurile de drojdie, zahăr și apă nu sunt o știință exactă. Trebuie să selectați experimental cele mai bune formulări pentru condițiile dvs..

Formula de amestec simplu

Pentru o sticlă de doi litri:

• 2 căni de apă
• 2 cani zahar de trestie
• o linguriță de drojdie uscată
• o cană de apă nu foarte caldă (ideal în jurul valorii de 40 ° C)

Mai întâi, drojdia se dizolvă într-o cană cu apă caldă, apoi întregul amestec este amestecat într-un reactor.

Acesta este cel mai simplu amestec care poate dura până la 16 zile..

Formula avansată de amestec

• 1 cană de apă
• 2 căni de zahăr
• o linguriță de drojdie de vin

Acesta este un amestec mai scump. Utilizează drojdie vie lichidă. Nu trebuie dizolvate. Această drojdie este mai rezistentă la nivelul alcoolului din amestec, acest amestec poate funcționa timp de 22 de zile sau mai mult.

Note de amestec

Ar trebui să experimentezi cu amestecurile tale. Fiecare are apă diferită, cu propria sa chimie unică. Acest lucru afectează semnificativ performanța amestecului. Încercați să modificați ușor raporturile drojdie / zahăr / apă până când veți găsi cea mai lungă opțiune de rulare.

S-a dovedit că un amestec de drojdie va dura mai mult dacă reduceți cantitatea de drojdie. Mai puțină drojdie înseamnă că obțineți mai puțin CO2 pe minut, dar va dura mai mult și mai uniform pentru a produce. Mai multă drojdie înseamnă o eliberare mai intensă de CO2 la început, cu o scădere treptată a productivității.

În faza aerobă nu se produce alcool. Această fază ar putea fi prelungită, dar pentru aceasta ar trebui să fie introdus aer în camera generatorului, purjând amestecul. În acest caz, în loc de CO2, amestecul său cu aerul ar începe să curgă în acvariu, iar CO2 în acest caz s-ar dizolva mult mai rău, ceea ce privește sistemul aerobic de sens.

Performanța sistemului

Un sistem CO2 bun produce suficient gaz pentru a se dizolva în apă la un nivel de 15 ppm (părți pe milion). De obicei, o sticlă de doi litri produce suficient CO2 pentru a satura un acvariu de 120 litri dacă gazul se dizolvă într-un mod suficient de eficient.

Este important să ne amintim că utilizarea unui sistem de alimentare cu CO2 la medicul erborist scade pH-ul apei din acvariu. O parte din CO2 dizolvat în apă formează acid carbonic, care scade pH-ul. Pentru a preveni creșterile de aciditate, trebuie furnizat un rezervor tampon de apă. Aceasta ne determină să determinăm duritatea carbonatului apei (kH). O valoare bună de kH pentru medicul erborist este de aproximativ 6 kH. Cu acest nivel de duritate a carbonatului, adăugarea de CO2 în acvariu nu va duce la o săritură a peștilor periculoși pentru kH.

Puteți utiliza raportul dintre duritatea carbonatului și pH-ul pentru a determina nivelul de CO2 din rezervorul dvs. Dacă aveți teste pentru a determina pH-ul și kH, puteți utiliza graficul pentru a determina nivelul de CO2 din apa acvariului..

Creatie de proiectare

generator

Deoarece utilizarea sticlelor de apă minerală de doi litri nu este o idee nouă, cea mai de bază capcană în acest proces este deja cunoscută. Aceasta este o armare a conectorului tubului din capac. Practic, capacele pentru aceste sticle sunt fabricate din polietilenă. Este folosit deoarece nu se uzează, este rezistent la infecții bacteriene și rezistent la acizi. Rezistă, de asemenea, la tensiunea arterială ridicată. În plus față de calitățile bune pentru bicarbonatul de sodat, dopurile de polietilenă sunt potrivite pentru scopurile noastre. Cu toate acestea, polietilena nu aderă bine..

Principalele instrucțiuni de utilizare a sticlelor cu apă minerală pentru generator recomandă să găuriți o gaură mică și să lipiți un furtun de aer acolo. Acest lucru nu este potrivit pentru generatorul nostru. Lipirea slabă a capacului duce la scurgeri permanente de gaz și pierderea performanței sistemului. Ar fi mai potrivit să folosiți un garnitură mecanică cu un accesoriu din plastic pentru a atașa un furtun. Aceasta este cea mai bună soluție de inginerie..

Este proiectat pentru a fi utilizat cu tubul de silicon de același tip ca în sistemul nostru de alimentare cu CO2. Este bine înșurubat în orificiul de plută al unui flacon de doi litri, asigură o bună conexiune mecanică între dopul și furtunul și vă permite să deconectați furtunul de la plută atunci când înlocuiți amestecul.

Ameliorarea presiunii în exces din sistem

Generatoarele de drojdie au un dezavantaj comun: tuburile înfundate cu aglomerații de drojdie lipicioasă. Uneori, drojdia intră în tub și presiunea începe să se acumuleze periculos acolo. De obicei, fie rupe capacul, fie sparge tubul și sticla cu generatorul pică. Ceea ce este însoțit de obicei de un miros, o soluție de drojdie lipicioasă se răspândește în jurul pereților la mare distanță.

Există o soluție simplă - „supapa de purjare de înaltă presiune”. În esență, acestea sunt dopuri speciale, care ar trebui să zboare la o anumită presiune în exces.

Este format dintr-un tee din nylon cu un capac din cauciuc moale sau din plastic. Acea parte a conectorului în formă de E, care este amplasată sub capac, trebuie curățată cu o cârpă plină de culoare pură. O curățare minuțioasă este necesară pentru a evita scurgerile de gaz în timpul funcționării normale a sistemului și pentru a vă asigura că capacul poate fi îndepărtat atunci când presiunea din sistem crește.

Toate acestea sunt calculate prin încercare și eroare. Pentru a simula presiunea ridicată, puteți strânge furtunul după tee, agitați reactorul și vedeți la ce presiune se va rupe capacul. Dacă capacul nu se rupe sau se rupe foarte devreme, trebuie să luați un nou tee și să faceți o nouă supapă. O astfel de reglare a echipamentului necesită timp, perseverență și acuratețe, însă această supapă vă va salva de probleme mari în viitor. Robinetul trebuie amplasat după separatorul de gaz.

Prevenirea intrării mash-ului în acvariu

Următorul dispozitiv pentru a împiedica drojdia să intre în acvariu este un separator mecanic de gaz. Aceasta este o sticlă de apă și două accesorii. Ideea este de a separa gazul de componente solide sau lichide folosind gravitația.

Diagrama prezintă un exemplu de separator fabricat dintr-o sticlă de 0,5 litri de apă minerală. Această sticlă este atașată cu legături de nailon la o sticlă de doi litri a generatorului. Două fitinguri sunt montate în plută. Un tub lung până la partea de jos a sticlei este atașat la o montare în interiorul sticlei. Aceasta este intrarea în separator..

O sticlă de două treimi este umplută cu apă. Conceptul separatorului este următorul - un amestec de gaze, lichide și particule solide intră printr-un tub lung de intrare pe fundul unei sticle umplute cu apă. Lichidele și particulele solide rămân în apă, iar gazul se ridică prin apă și pleacă în direcția reactorului. Pentru o eficiență cât mai bună, separatorul trebuie așezat cât mai aproape de generator, astfel încât conductele dintre cele două nave să nu se înfunde și să nu oprească sistemul dvs..

Utilizarea acestor două dispozitive va face ca funcționarea sistemului tău de acasă să fie sigură, fiabilă și extrem de eficientă și veți fi ferit de problemele asociate cu conductele de blocare a gazelor, această nenorocire obișnuită a tuturor sistemelor de producere a CO2 de acasă..

Reactor de CO2 mecanizat forțat

Această secțiune descrie un reactor de CO2 de casă asamblat din piese care pot fi achiziționate la magazinul local de animale de companie. Fără piese speciale.

Diagrama prezintă mecanismul asamblat în ansamblu. Dispozitivul poate funcționa atât cu un generator de CO2 de drojdie de casă, cât și cu orice produs comercial. Scopul principal al reactorului este de a dizolva complet CO2 rezultat în apă. Acest lucru se realizează prin introducerea CO2 în reactor și păstrarea acestuia până la dizolvarea acestuia în fluxul de apă. Acesta este un sistem activ, ceea ce înseamnă asigurarea fluxului de apă în reactor în loc să aștepți ca CO2 să se dizolve singur în apă staționată, ca în clopote. Un reactor activ este, de asemenea, mult mai puțin predispus la colmatare decât difuzoarele pasive de mai sus. Sistemul prinde bule de CO2 și le împiedică să părăsească apa înainte de a se dizolva.

Buretele de spumă de la intrarea pompei acționează ca un mic filtru pentru a preveni înfundarea rotorului de pompă și pentru a menține curățatul în partea inferioară a camerei reactorului. Dacă buza inferioară este înfundată cu murdărie, CO2 nu va putea intra în reactor din cauza suprapresiunii în cameră.

Următoarea parte a reactorului este camera. Nu ai alte idei, folosește tubul de sifon. Capacul superior este detașabil. În ea trebuie să găuriți o gaură pentru tub cu CO2. Este recomandabil să introduceți o bucată din tubul rigid în care va fi purtat tubul flexibil. Asigurați-vă că diametrul găurii este puțin mai mic decât diametrul tubului, astfel încât să se potrivească strâns acolo. Ieșirea pompei trebuie să intre în ieșirea sifonului la care este conectat furtunul..

Eficiența instalării este îmbunătățită folosind un atomizor bun. Trebuie să luați atomizatori speciali care nu se descompun din expunerea la CO2 și care produc bule foarte mici.

Figura de mai jos arată un reactor dezasamblat. Acest lucru vă va permite să vă imaginați mai bine cum funcționează toate împreună..