Sterownik akwarystyczny z histerezą
Zdjęcie
sterownika z opisem elementów
Co to jest?
Sterownik służy do utrzymania odpowiedniej temperatury (zadanej przez użytkownika) w akwarium.
Jak to działa?
Sterownik odczytuje aktualną wartość temperatury wody za pomocą specjalnego czujnika, który jest umieszczony pod lustrem wody. Następnie wartość ta jest odpowiednio przetwarzana, a w końcowej fazie porównywana w ustawieniami wprowadzonymi przez użytkownika. Jest możliwość ustawienia temperatury grzania oraz chłodzenia. W przypadku, gdy aktualna temperatura w akwarium spadnie poniżej wartości temperatury grzania, wówczas sterownik włączy grzałkę, która ogrzeje wodę do wymaganej temperatury. Natomiast w przypadku, gdy temperatura wzrośnie ponad temperaturę chłodzenia, wtedy włączy się urządzenie chłodzące, które odpowiednio schłodzi wodę. Ponadto cały czas na wyświetlaczu LCD wyświetlana jest aktualna temperatura oraz stan gniazd wyjściowych (oba wyłączone; grzałka włączona; chłodzenie włączone)
Co z grzałką i skąd to urządzenie chłodzące?
Sterownik z tyłu obudowy posiada dwa gniazda, do których można podłączyć grzałkę oraz urządzenie chłodzące. W zależności od zaistniałej sytuacji termicznej, sterownik uaktywnia jedno bądź drugie gniazdo, ewentualnie oba pozostają wyłączone. Ponadto układ posiada dodatkowe wyjście DC 12V, do którego można podłączyć wentylator komputerowy. Takie rozwiązanie jest w pełni wystarczające przy mniejszych zbiornikach, do 50 litrów. Obecnie na rynku można dostać wiele modeli wentylatorów o różnej mocy.
Pracuję aktualnie nad urządzeniem chłodzącym o bardzo dużej wydajności, mam nadzieje, że wkrótce będzie gotowe :)
No dobra, a co to ta histereza?
Histereza według definicji oznacza opóźnienie wykonania reakcji w zależności od czynników zewnętrznych. Jest to metoda działania, która pozwala uniknąć ciągłego włączania/wyłączania grzałki (urządzenia chłodzącego) pod wpływem wahań temperatury aktualnej wokół temperatury ustawionej (chłodzenia lub grzania). Wyobraźmy sobie sytuację: aktualna temperatura wynosi 25,0 °C, natomiast sterownik jest tak ustawiony, aby włączać grzałkę, gdy temperatura spadnie poniżej 25,0 °C. W zbiorniku występują małe fluktuację temperatury (wahania w granicach +-0,1 °C). W prostym sterowniku co chwila grzałka byłaby włączana lub wyłączana (większy pobór prądu, większa możliwość uszkodzenia)...otóż mój sterownik jest zabezpieczony na taka ewentualność. W chwili, gdy grzałka byłaby włączona, wówczas podgrzałaby wodę do 25,3 °C, a następnie sama się wyłączyła. Podobnie działa system chłodzenia, akwarium jest chłodzone do temperatury o 0,3 °C niższą niż temperatura chłodzenia. Pozwala to na dobranie takich warunków działania sterownika, aby temperatura w akwarium była utrzymywana w granicach +-0,3 °C od temperatury optymalnej. Zależy to oczywiście od wydajności grzałki oraz urządzenia chłodzącego. Zobrazowane jest to na poniższych wykresach:
Wykres obrazujący działanie sterownika (temperatura chłodzenia)
Po co ustawiać oddzielnie każda temperaturę?
Każdy może w ten sposób dobrać optymalne zakresy temperatur w akwarium. W zależności od obsady akwarium (ryby mniej lub bardziej wymagające), wydajności urządzeń wykonawczych (grzałka, urządzenia chłodzącego), skończywszy na minimalizacji opłat za prąd (im większa tolerancja temperatur tym rzadziej urządzenia będą włączane, zatem mniej prądu będzie pobierane)
W czym to jest lepsze od grzałki z termostatem?
Przede wszystkim chodzi o bezpieczeństwo, zarówno nasze jak i naszego podwodnego świata. Najczęściej w grzałkach z termostatem układ włączania grzałki oparty jest na elektronice analogowej wykorzystującej przetwornik temperatury jakim jest zazwyczaj bimetal. Nie byłoby nic w tym złego, jednak bimetale mają czasem tendencję do zablokowania się. Gdy grzałka akurat nie będzie włączona, wówczas wiele nie powinno sie stać...gorzej, gdy bimetal zablokuje się podczas pracy grzałki, wtedy po powrocie do domu zastaje się od razu zupę rybną. W Internecie krąży wiele historii na temat blokowania sie grzałek z termostatem. Istnieją również grzałki z cyfrowym regulatorem i czujnikiem, jednak ich cena skutecznie odstrasza...
W przypadku uszkodzenia czujnika w prezentowanym sterowniku, wszystko po prostu sie wyłączy i zostanie wyświetlony komunikat o wadliwej pracy czujnika. Wtedy należy kupić nowy czujnik i od nowa się cieszyć działającym systemem kontroli temperatury w akwarium. Kolejnym plusem jest oszczędność miejsca w akwarium, grzałka z termostatem czasem jest dwa razy większa (i notabene kilka razy droższa) niż zwykła grzałka akwarystyczna.
A co z obsługą i ustawieniem tego?
Obsługa jest intuicyjna, programowanie sterownika odbywa się trzema klawiszami. Jeden do zmiany trybu, dwa pozostałe do ustawienia odpowiednich wartości. Ponadto w przypadku zaniku prądu nie trzeba programować urządzenia od początku. Układ posiada wewnętrzną pamięć, w której zapisywane są ustawiane temperatury grzania oraz chłodzenia.
My tu gadu gadu o technologii, ale po co chłodzenie w akwarium?
Otóż kwestia jest bardzo prosta...istnieje wiele gatunków ryb, które żyją w temperaturach niższych niż temperatura pokojowa. Ponadto w lecie czasem temperatura na zewnątrz przekracza 30 stopni. Szczególnie małe akwaria (mające mała pojemność cieplną) mają tendencję do szybkiego wzrostu temperatury wody. Często takie akwaria oświetlane są zwykłą żarówką, która również generuje spore ilości ciepła. Właśnie fakt posiadania przeze mnie akwarium 25 litrowego i upałów, które miały miejsce zeszłego lata zainspirowały mnie do zbudowania prezentowanego sterownika. Łatwiej podłączyć taki sterownik i wyjść na spacer niż biegać co 2 godziny od lodówki do akwarium i chłodzić je zamarzniętą wodą w butelce.
Uwaga!!
Sterownik może być również z powodzeniem używany w terrarium, jednak nie będę sie rozpisywał w tej kwestii, gdyż moja wiedza jest na tym polu ograniczona.
Skoro juz wszystko wiadomo to pora na trochę liczb i faktów:
- maksymalny zakres ustawienia temperatur: 15 – 35 °C
- dokładność wskazań temperatury: 0,1 °C (nie uwzględniając dokładności czujnika pomiarowego. Producent czujnika w pomiarach podaje maksymalną odchyłkę rzędu 0,2 °C), co jest absolutnie wystarczające do zastosowań akwarystycznych.
- możliwość włączenia/wyłączenia podświetlania wyświetlacza
- wyjścia: jedno gniazdo AC 230 V na grzałkę, jedno gniazdo AC 230 V na urządzenie chłodzące, jedno gniazdo DC 12 na wentylator, jedno gniazdo na czujnik temperatury
- wymienny czujnik temperatury (w przypadku uszkodzenia czujnika wyświetlana jest informacja o tym fakcie)
- zasilanie z sieci: AC 230 V
- dodatkowo zabezpieczenie przeciw przeciążeniowe (wyłączenie układu np. w przypadku uszkodzenia grzałki), przeciw przepięciowe oraz przeciw porażeniowe
- wymiary 15 cm x 11 cm x 5 cm
Kilka zdjęć:
