Система опрыскивания для влажного террариума.

I. Введение.

К сожалению, роль автоматического опрыскивания явно недооценена и сводится всего лишь к автоматизации процесса. На самом деле ее польза не ограничивается только этим.
1.Обеспечение влажности. Да, но нет. Опрыскивание обеспечивает насыщение водой влагоемких предметов: грунта, коряг, декораций, растений, а влажность в террариуме обеспечивается испарением этой воды в промежутках между опрыскиваниями.
2.Имитация дождя, необходимая обитателям влажного тропического леса. Лягушки очень любят этот процесс, с удовольствием выходят под дождь, выбирают удобные места и явно наслаждаются.
3.Промывка террариума, смывание экскрементов со стенок, растений и декораций.
4. Собственно, автоматизация. Во-первых, система включается в строго определенное время, а лягушки знают, когда включается/выключается свет, опрыскивание, когда происходит кормление. Во-вторых, при автоматическом опрыскивании никто не подходит к террариуму, не открывает дверь и не пугает лягушек беспорядочными пшиками. В третьих, система работает во время отсутствия хозяина.

5. При определенных условиях снижает температуру в террариуме.

Система опрыскивания состоит из емкости с водой, насоса высокого давления, системы трубопроводов и форсунок. Управляет работой системы таймер.

II. Насос.

1.Наиболее простой вариант – автомобильный насос омывателя лобового стекла. Стоит недорого, но требует достаточно дорогого блока питания 12 V не менее 3 А. Многие начинают строить систему с этого насоса, используя в качестве форсунок распылители от баллончиков с бытовой химией или от ручных опрыскивателей. Продается в магазинах автозапчастей, как отдельно, так и встроенный в бачок омывателя. В качестве блока питания можно использовать зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов.

Насос омывателя лобового стекла.


2. Насос от кофемашины. Плюсы: низкая цена, да и все, пожалуй. Минусы: шумная работа; ограниченное время работы (1-2 минуты); поломка в случае отсутствия воды (автоматический полив помогает, но расслабляет); нагревается; вибрирует; питание 220 V (рядом с водой-то); снижение производительности и неизбежный выход из строя через некоторое время; неремонтопригодность. Купить можно в фирмах, занимающихся ремонтом кофемашин и продажей запчастей к ним. Крепления насоса как запчасть не продаются, но можно попробовать купить в той же фирме б/у со сломанной кофемашины. Кроме этого потребуется сетевой провод, шланг ПВХ для соединения с емкостью для воды и один или несколько фитингов для соединения насоса с трубкой, идущей к форсункам.


Насос от кофемашины, укомплектованный фитингами.


3. Мембранный насос, применяющийся в системах обратного осмоса. Минусы: более высокая цена (от 3-3.5 тыс). Плюсы: практически бесшумная работа, форсунки во время распыления и то создают больше шума; длительное время работы; длительная работа без поломок при отсутствии воды; не нагревается и не вибрирует; питание 12-36 V; долгий срок эксплуатации, особенно в режиме коротких включений; ремонтопригодность (замена мембраны); не требует никаких кронштейнов, ставится прямо на пол. Приобретать в магазинах, торгующих системами обратного осмоса и комплектующими. При заказе с пересылкой имейте в виду, что насос и блок питания имеют массу около 3.5 кг, посылка дорогая и не всегда приходит в сохранности. Кроме того, может повредить то, что идет в посылке вместе с насосом. При покупке поинтересуйтесь, входит ли в комплект блок питания и фитинги для соединения с трубками на вход и выход, может так получиться, что найти фитинги с нужной резьбой будет непросто, а стоимость блока питания может превышать стоимость насоса .


Мембранный насос без блока питания и фитингов.


Насос – та часть системы, на которой не стоит экономить, поэтому я рекомендую использовать мембранный насос. Обычно производительность разных моделей колеблется в пределах 0.6-2.8 л/мин, давление 6.5 -8.5 бар. Требуемая производительность насоса зависит от количества форсунок в системе и их характеристик. При первом подключении мембранного насоса нужно заполнить его водой, например, засосав ее ртом или грушей из трубки со стороны выхода воды из насоса. В дальнейшем, когда в емкости кончается вода и система завоздушивается, небольшое количество воды в насосе все же остается, и при доливе воды он прокачивается сам.

III. Форсунки.

Принцип работы всех форсунок, с которыми мне приходилось сталкиваться, одинаков. Поток воды закручивается в корпусе форсунки, затем подается на выходное отверстие малого диаметра, за которым попадает на конусный раструб, который и определяет форму облака распыла.

1.Материал. Форсунки бывают пластмассовые и металлические. Говорят, что металлические склонны к засорению из-за образования солей в зоне отверстия. Я с ними не имел дела, поэтому буду рассматривать только пластмассовые.

2. Конструкция. Разборные, один из худших, на мой взгляд, вариантов. Во-первых, часто засоряются и требуют разборки. Во-вторых, сопло с конусом у них практически не защищено и часто получает микроповреждения, которые влияют на качество работы. В третьих, частая разборка приводит к повреждению уплотнителей, нарушению циркуляции воды внутри форсунки и она начинает лить тонкой струйкой вместо распыла. Есть и другие минусы, но и этих достаточно. Более удобны форсунки конструкции Tefen и их более дешевые китайские аналоги.


Разборная форсунка.


Форсунки конструкции «Tefen».


3. Наличие обратного клапана. Форсунки могут выпускаться как с капаном, так и без, но очень советую брать с клапаном. В этом случае после выключения насоса вода из форсунок не сливается, кроме того, не нужен электромагнитный клапан на входном патрубке насоса.

4. Сетчатый фильтр. Очень полезная опция. На нефильтрованной воде из-под крана производительность форсунок заметно снизилась через восемь месяцев эксплуатации. Для промывки надо выкрутить форсунку из ответной части и промыть сетку струей воды из ручного опрыскивателя. При этом отверстие распылителя форсунки не засоряется годами.

5. Диаметр резьбы. Резьба обычно дюймовая, мне приходилось встречать два варианта: 1/16” и 1/8”. Кроме этого есть три типа резьбы. BSP, трубная цилиндрическая резьба, 28 ниток на дюйм. BSPT, трубная коническая резьба, 28 ниток на дюйм. NPT, трубная коническая резьба, 27 ниток на дюйм. Эти резьбы соответсвуют нашим ГОСТам, если хотите углубиться в вопрос, то найдите их и изучите. Если по-простому, то диаметр и тип резьбы указанный для форсунки, должен соответствовать указанному для ответной части. Если продавец не указывает, то обязательно спрашивайте.

6. Качество распыления. Производитель часто указывает размер капель (от 20-40 до 100 микрон). К сожалению, измерить размер капли нельзя, а понять качество распыления можно только во время работы уже купленной форсунки, либо рассмотрев конус распыления при хорошем увеличении, но для этого тоже нужно держать форсунку в руках. К счастью, основная масса форсунок сейчас хорошего качества, но все же рекомендую покупать распылители с запасом, брак иногда попадается.

7. Угол распыления. Продавец или производитель иногда указывает угол распыления. Обычно он от 80 до 120 градусов, вполне подходит для использования в террариуме.

8. Давление. Производитель/продавец не всегда указывает минимальное, оптимальное и максимальное давление для форсунок, но для большинства видов оно одинаковое. Минимальное, при котором форсунка распыляет, а не льет, около 2.5 бар, оптимальное – 3.5 бар, максимальное выходит за возможности насоса. При этом чем давление выше, тем мельче водяная пыль на выходе. Имейте в виду, в продаже есть форсунки для промышленных систем высокого давления (70 атм), они металлические и в разы дороже.

9. Цвет. Иногда производитель делает форсунки одинаковых характеристик из разноцветного пластика, но часто цвет связан с характеристиками форсунки, на это надо обратить внимание при покупке.

10. Ну и, наконец, основная характеристика форсунки, с которой и надо начинать проектирование системы опрыскивания, - производительность. Количество воды, которое попадет в террариум, зависит на 90% именно от производительности форсунки. В характеристиках указывают диапазон производительности в зависимости от давления в минуту или в час. Например, 25-50 мл в минуту. Или среднее при оптимальном давлении, например, 3 литра в час. Максимальная производительность форсунки при очень высоком давлении на пределе производительности насоса может увеличиться лишь на несколько процентов, но никак не в разы. Например, насос производительностью 1.3 литра в час, «выдавит» из трех форсунок чуть больше 150 мл в минуту. Бывают форсунки большей производительности, но я рекомендую брать для террариума с древолазами с минимальной, лучше увеличивать количество точек распыла и его длительность. Если есть форсунка, а производительность ее неизвестна, можно подключить ее к насосу и измерить объем пропускаемой ею воды за минуту.

11. Ответная часть необходима для соединения распылителя с системой трубопроводов. Наиболее распространены два варианта фитингов, прямой и угловой. Как уже писал выше диаметр и тип резьбы должен совпадать. Для соединения потребуются два накидных ключа, у меня на 12 и 14 мм. Если параметры резьбы совпадают, то соединение будет герметичным и никакое уплотнение не нужно.

IV. Система фитингов.

Наиболее часто используются фитинги и трубки двух систем: пневматической и гидравлической для систем водоочистки (обратного осмоса). Фитинги первой имеют черно-голубой цвет и не имеют стопорных полуколец. Система метрическая, рассчитана на трубки диаметром 4, 6, 8, 10 мм.


Фитинг от пневматической системы.


Фитинги системы для обратного осмоса чаще всего окрашены в белый цвет, комплектуются стопорными полукольцами и имеет дюймовые размеры . В системах опрыскивания используются фитинги под трубку 1/4’’ (одна четверть дюйма, 6.35 мм) и 3/8’’ (около 9.5 мм). Обе системы частично совместимы: трубка 6 мм вставляется в фитинг 1/4'' свободно, и в большинстве случаев не течет. Трубка 1/4'' входит в фитинг 6 мм туго и уже не вынимается без поломки фитинга. Цена у них приблизительно одинаковая, поэтому, на мой взгляд, более целесообразно использовать систему, рассчитанную под воду, о ней и пойдет речь.

Трубка и фитинги продаются в магазинах, торгующих комплектующими для систем водоочистки (отделы в торговых центрах, интернет-магазины, на Али Экспресс). Наиболее низкая цена на Али, но трубка идет в бухтах по 150 метров, уточняйте, отрежут ли вам нужное количество. Чаще всего продавец отрезает нужное количество одним куском, берите с запасом.

Подробнее рассмотрим устройство фитинга. Он состоит из четырех функциональных частей.

1.Корпус.

2.Фиксатор.

3.Уплотнительное кольцо.

4.Стопорное полукольцо.


При снятом стопорном кольце трубка вставляется в фитинг до упора, резиновое кольцо обеспечивает герметичность соединения. При этом фиксатор, имеющий металлические вставки, свободно перемещается внутрь корпуса, где корпус имеет больший диаметр.

При установке стопорного полукольца фиксатор вместе с трубкой перемещается в более узкую наружную часть корпуса (на фото налево) и фиксирует трубку в фитинге.

Для того, чтобы вынуть трубку из фитинга, нужно снять стопорное полукольцо, вдавить фиксатор с трубкой внутрь фитинга, затем, удерживая фиксатор на месте, вытащить трубку. В зависимости от производителя стопорные кольца могут иметь разную форму, но, как правило, они взаимозаменяемые.


Если после сборки соединение течет, то возможно, вы не до конца вставили трубку, то есть она не вошла в резиновое кольцо. Иногда кольцо может вообще отсутствовать или соскочить с посадочного места. Небольшая течь также возможна, если на трубке в зоне соприкосновения с кольцом есть задиры или царапины. В этом случае отрежьте небольшой кусочек трубки и соедините повторно.

Рассмотрим некоторые фитинги, используемые в системах опрыскивания.

Угловые трубка-трубка. В основном применяются для прокладки трубки от насоса к террариуму.


Т-образные и Y-образные для разветвления трубки к разным террариумам.


Угловые и Т-образные трубка-стержень для сборки блок-форсунок.



Переходные, для перехода с трубки 1/4'' на 3/8’’.


Резьбовые, для подключения к насосу.


Фитинг с резьбовой перемычкой, для ввода системы в террариум.

Фитинги с внутренней резьбой. Используются в качестве ответной части форсунок. На фото в сборе с распылителем.


При покупке фитингов уточняйте, входят ли в комплект стопорные полукольца или приобретаются отдельно.

V. Проектирование и сборка системы.

Начнем немного не с того, со сборки форсунки без привязки к конкретному террариуму.

Итак, для ввода в террариум обычно используется фитинг с перемычкой, для этого требуется отверстие в верхнем стекле террариума, обычно диаметром 16 мм, но лучше не сверлить до покупки фитингов. Фитинг вставляется в отверстие и закрепляется гайкой. Сверху в него вставляется угловой фитинг трубка стержень для подключения к трубке от насоса.

Либо Т-образный фитинг трубка-стержень, если блок-форсунок будет несколько и они будут подключаться последовательно.

Соединяем форсунку и прямую ответную часть, и вставляем в резьбовой фитинг через кусочек трубки. Примитивный блок, который будет распылять строго вниз, собран.

По данным производителей форсунки с углом распыла 80-120 градусов с высоты 1.8-2 метра накрывают площадь около одного квадратного метра. Если стоит задача просто увлажнять воздух в террариуме, то такого блока, расположенного по центру, достаточно.

Более сложный вариант. Вставляем в фитинг с перемычкой угловой фитинг трубка-стержень. Фитинги, зафиксированные стопорным полукольцом, вращаются в соединении на 360 градусов, при этом соединение остается герметичным.

В качестве следующего элемента удобна форсунка с такой ответной частью, как на фото.

Второе соединение тоже свободно вращается и такая минимальная комплектация блока дает возможность направить распыл в любую точку террариума.

К сожалению, мне не удалось найти таких ответных частей в продаже. На фото разобранный угловой фитинг с нарезанной вручную резьбой. Сложность в том, что комплект для нарезки NPT и BSPT резьбы состоит из двух метчиков, резьбовая часть которых значительно длиннее глубины отверстия в фитинге, поэтому нарезать полноценную резьбу не получается. При вкручивании форсунки она может деформироваться и качество распыла ухудшается. Приходится применять в качестве ответной части один из двух доступных фитингов. В данном случае удобен угловой, его можно вставлять в первый через кусочек трубки.

Для форсунки с прямой ответной частью нужны два угловых фитинга. Такой вариант удобен тем, что удлинением трубки можно относить форсунку подальше от блока, то есть поближе к точке, на которую направлен распыл.

Если в наличие нет фитингов трубка-стержень то можно собирать блок на угловых фитингах трубка-трубка, соединяя их через кусочки трубки.

Блок с одной точкой ввода в террариум может иметь до четырех форсунок.

Блок на две форсунки.


А вот теперь переходим к проектированию системы под конкретный террариум.

Какая задача стоит перед системой опрыскивания? Как уже писал выше, увлажнение воздуха – задача бессмысленная, для поддержания влажности нужно намочить предметы, которые будут отдавать воздуху влагу испарением. Кроме этого система может имитировать дождь, поливать конкретные растения, наполнять пазухи бромелиевых, смывать экскремены лягушек со стенок, листьев и декораций, подливать воду в поилку, наполнять баночки, в которых оофаги или ранитомеи выращивают головастиков и тп. Исходя из поставленных задач определяем количество точек полива, и, соответственно, форсунок, необходимых для системы. Тут нужно отметить, что большая часть факела форсунки, бьющей в сторону, срывается на расстоянии около сорока сантиметров от сопла форсунки. Допустим, четыре точки. Смотрим, можем ли мы объединить все четыре форсунки в один блок, просверлив в стекле только одно отверстие, или нужно делать два блока по две форсунки, или даже четыре по одной. Допустим, два блока по две форсунки, значит надо будет просверлить в стекле два отверстия. Как вариант, можно делать отверстия не в стекле, а в вентиляционной сетке, но в процессе работы насоса блок на сетке будет вибрировать. Была идея вводить трубку в террариум без использования фитинга с перемычкой. Сделать отверстие под трубку в сетке, стенке или верхней части террариума, вводить трубку в террариум, и разводить ее по форсункам на силиконовых присосках, но так и не попробовал. Если нет фитинга с перемычкой, есть еще один вариант ввода трубки – через кабельный гермоввод, но, как правило, гермовводы под зажим 6 мм кабеля имеют очень короткую крепежную резьбу и при толщине стекла 4-5 мм гайка не сможет быть на нее навернута.

Кабельный гермоввод.


Далее переходим к насосу. Он может быть установлен как в непосредственной близости от террариума, так и отнесен на несколько метров. Одно время я выносил насос с канистрой на летний период на лоджию. Длинная подающая трубка не снижает производительности насоса. Канистра с водой тоже может находиться как рядом с насосом, так и на некотором расстоянии от него. Давление всасывания насоса обычно невелико, поэтому емкость с водой должна быть расположена приблизительно на одном уровне с насосом. Оптимальный вариант – насос на полу, канистра тоже на полу.

В качестве емкости для воды можно использовать канистру или контейнер. Начнем с объема, он должен быть адекватен расходу воды. Например, четыре форсунки, рассмотренные выше, производительностью по 50 мл в минуту каждая, включение на минуту утром и на минуту вечером, расход воды около 400 мл в день. То есть 5-литровой емкости с водой хватит на 10-12 дней.

Форма и, заодно, расположение. В канистру придется подливать воду, поэтому удобнее емкости с широким горлышком, стоящие в удобном для долива месте. Емкость должна плотно закрываться, чтобы в нее не попадала пыль и сбежавшие кормовые насекомые. Есть два основных способа соединения канистры с насосом. Врезка в нижней части канистры. Для этого можно использовать гермоввод или специальный штуцер. У этого способа плюсы спорные, а минусов два: сложность установки и вероятность протечки. Значительно проще сделать два отверстия в верхней части канистры выше предполагаемого максимального уровня воды. Через одно вставляется заборная трубка к насосу, второе, перепускное, я закрываю кусочком поролона. Отверстия проще сделать в крышке, но тогда ее неудобно будет снимать для подлива воды.

Принято считать, что внутренний диаметр трубки или шланга для забора воды должен быть таким же, как и для подающей трубки. То есть, если у вас планируется разводка трубкой 1/4'', то она же ставится на забор воды, но увеличение диаметра не повредит, тк в зоне низкого давления со временем возможно ослизнение трубки изнутри и в связи с этим уменьшение диаметра проходного отверстия. С другой стороны, зависит от количества форсунок в системе, для небольшого их количества вполне достаточно и четверти дюйма. Как писал выше, давление всасывания насоса невелико, поэтому категорически не рекомендую ставить какой бы то ни было фильтр на всасывающей трубке. Он достаточно быстро забивается и снижается производительность насоса. Проще заливать в канистру уже фильтрованную воду. О параметрах воды для древолазов будет отдельный материал, пока лишь напишу, что им подходит как осмос, так и достаточно жесткая вода. Чаще всего используют осмотическую воду, чтобы избежать образования известкового налета на стенках террариума и листьях растений. Пожалуй, и для древолазов это идеальный вариант.

Выбираем насос нужной производительности и начнем с качества распыла. Рассматриваемые форсунки могут давать как туман при максимальном давлении, так и мелкую каплю при минимальном. Многое зависит от параметров и качества определенной форсунки и максимального давления насоса, но обобщенно можно считать так: общая производительность всех форсунок до половины производительности насоса – туман, больше половины и приближается к производительности насоса – распыл стремится к мелкой капле. Например, насос производительностью 1.2 литра, форсунки производительностью 50 мл/мин. До 10-12 форсунок – туман, если больше, то качество распыления ухудшается.

Насосы выпускаются определенной производительности, поэтому когда форсунок мало, насос даже минимальной производительности будет с большим запасом. В нашем примере, рассмотренном выше, достаточно мембранного насоса на 0.6 л/мин, но за неимением, вполне подойдет и большей производительности (1.2-1.3 л/мин).

Для подключения насоса к всасывющей и подающей трубкам используются прямые или угловые резьбовые фитинги по ситуации. Фитинги вворачиваются с использованием ленты ФУМ, чтобы исключить протечки.

Дальше занимаемся прокладкой трубки от насоса к террариуму. Трубка может изгибаться не заламвыаясь до минимального радиуса около 7.5 см. Если требуется изменить ее направление под более острым углом, то в этом месте ее разрезают и соединяют через угловой фитинг трубка-трубка. Разветвляют на несколько террариумов Т-образными или Y-образными фитингами. Если террариумов много и они стоят в стеллаже ярусами, то подводку от насоса и стояк можно сделать трубкой 3/8‘’, а по горизонту делать разводку уже четвертьдюймовой трубкой, используя переходные фитинги. Мембранный насос не вибрирует, а вот трубка, от него отходящая вибрирует сильно и может стучать, поэтому ее рекомендую крепить жестко к плинтусу, стене, тумбе, стеллажу, и тп. В качестве креплений удобны держатели для кабеля подходящего размера.

Крепления для кабеля.


Вот и все, система собрана. Насос включается через таймер, я советую использовать минутный.

Несколько слов надо сказать о системе перелива. Иногда любители рассчитывают время полива так, что он только восполняет испарение и излишек воды не образуется. Если в результате опрыскивания вода в террариуме прибавляется, то приходится сливать ее либо вручную, либо делать систему перелива. Наиболее простые варианты подразумевают сверление отверстия в стекле в нижней части террариума. Далее самым простым вариантом будет просто плотно вставить в него ПВХ шланг чуть большего диаметра, предварительно нагрев его в кипятке. Сливной шланг может покрываться изнутри различной органикой, поэтому не советую использовать шланг с внутренним диаметром меньше 10-12 мм, а лучше еще больше. Можно использовать и гермоввод, резьбовая часть под такой диаметр будет больше. Шланг вставляют в канистру или контейнер для сбора грязной воды, для повторного использования она непригодна. По мере наполнения канистра освобождается вручную или автоматически. Самый доступный вариант и для системы полива, и для сбора воды — пятилитровая канистра от питьевой воды. У меня сборные контейнеры объединены в одну систему, из которой аквариумный насос по таймеру сливает воду в канализацию.

Надеюсь, смог ответить на основные вопросы, удачи в построении системы!

Дмитрий Б


Оригинал статьи здесь.