turtle.in.ua feedback

Выбираем нагреватели для акватерарриума  

| 21 мая 2010

Теория: Рассмотрим стационарный процесс — т.е. определим потери тепла аквариумом. В этом случае, мощность нагревателя должна быть такой, чтобы он мог возместить теряемую аквариумом мощность. Для определения мощности реального нагревателя полученное значение необходимо увеличить на 10-20% — затраты на нагревание аквариума.

Предполагаем:

  • температура воды в аквариуме постоянна по всему объему (вода перемешивается достаточно хорошо)
  • аквариум стоит посередине комнаты, т.е. нет сразу за ним холодной стен, в направлении которой будет теряться больше тепла
  • комната много больше аквариума, т.е. обратного переизлучения нет от стен комнаты.
  • потери тепла через дно аквариума и верх невелики (он стоит на деревянном основании, которое плохо проводит тепло и закрыт сверху стеклом, крышкой с лампами и т.д.)
  • температура воды 25°C, температура комнаты — 15°C. Для других значений температуры коэффициенты теплопередачи изменятся незначительно

Тепло из аквариума теряется за счет двух процессов — естественной конвекции и радиации.

Конвекция

Теряемое тепло определяется по формуле Ньютона:

Qk=Kk A ( Ta-Tk )

Здесь:

Kk— коэффициент теплоотдачи для конвекции

A— площадь поверхности

Ta— температура аквариума (пренебрегаем разницей температуры стенок и воды)

Tk— температура воздуха в комнате

Расчета коэффициента теплоотдачи производится исходя из критерия Нуссельта. Однако проще использовать приближенную формулу

Kk=1.17 ((Ta-Tk)/H)0.25

Здесь:

H— определяющий размер (высота для вертикальной стенки)

Для средней температуры воды Ta=25°C, температуры комнаты Tk=15°C и высоты аквариума H=0.6 m, точная формула дает коэффициент теплоотдачи 2.8, приближенная 2.4

Поскольку высота аквариума меняется в среднем от 0.2 до 0.6 метра, то коэффициент будет равен:

Kk=2.4 — 3.1 = 2.8 W/m2°C (как среднее значение)

Излучение

Теряемое тепло определяется по формуле Больцмана:

Qи=5.67 e A ( ( (Ta+273)/100)4— ( (Tk+273)/100)4)

Здесь:

e— коэффициент серого тела, для стекла равны 0.94 (стекло очень близко к черному телу, по своим излучательным свойствам)

Чтобы рассматривать оба процесса вместе можно написать коэффициент теплоотдачи излучением:

Kи=/A (Ta-Tk) =5.4 W/m2 °C

Тогда суммарный коэффициент теплоотдачи:

K=Kk+Kи=5.4+2.8=8.2 W/m2 °C

Теперь у нас есть все для расчета мощности нагревателя. Для аквариума с соотношением сторон L:H:W=3:2:1 (высокий аквариум), площадь боковой поверхности равна:

A=0.05 V2/3

Здесь V — обьем в литрах

Для кубического аквариума (все измерения равны)

A=0.04 V2/3

В среднем, можно считать, что A=0.045 V2/3

Мощность нагревателя (примерно на 10-20% больше мощноости теряемая аквариумом) равна:

Q=1.2 * K A (Ta-Tk)=1.2 * 8.2 * 0.045 * V2/3 (Ta-Tk)=0.045 V2/3 (Ta-Tk)

В итоге, есть все, чтобы рассчитать мощность нагревателя.

Выбор нагревателя

Здесь приведена таблица выбора требуемой мощности нагревателя (Вт), рассчитанная по выше приведенной формуле (данные округлены). Данные достаточно хорошо совпадают с рекомендациями производителей нагревателей.

Разность температур (°С)
Объем аквариума (Литры)
5 10 15 20
20 15 30 45 60
40 25 50 75 100
60 35 70 100 140
80 40 85 125 170
100 50 100 150 200
150 65 125 200 250
200 75 150 230 300
250 90 180 270 360
300 100 200 300 400

Практическое использование нагревателя

Не забывайте, что прежде всего, нагреватель — это электрический прибор, который, при неправильной эксплуатации, или неисправности может причинить проблемы не только, вашей любимой черепахе, но и вам. Поэтому не используйте нагреватель, если у него повреждена изоляция и т. д. Если розетка находится ниже уровня воды в аквариуме, то нагреватель, также как и другие электроустановки в аквариуме, включайте в розетку, чтобы нижняя часть висящего шнура была ниже розетки. В этом случае, если по проводу начнет капать вода, то она не попадет в розетку.

В настоящее время все большее распространение получили герметически закрытые нагреватели, которые можно опускать ниже уровня воды. Используйте их.

Покупайте нагреватель с терморегулятором. Не берите нагреватель с очень большим запасом по мощности. Если термореле случайно залипнет в рабочем положении, то мощный нагреватель сварит черепаший суп. По этой же причине, лучше иметь два нагревателя половинной мощности, чем один мощный — для большого аквариума. К тому же два нагревателя будут более равномерно прогревать воду. Но в любом случае необходимо либо аэрацией, либо помпой перемешивать воду.

Когда вы меняете воду, то не забывайте выключать нагреватель. Обидно покупать новый, из-за того, что старый треснул. Не беритесь за мощный нагреватель даже в воде — он достаточно горячий. Для мощного нагревателя лучше всего использовать защитный корпус. Ведь черепашки обязательно попробуют нагреватель на зуб.

Не помещайте нагреватель, особенно мощный, в грунт, особенно в мелкий — глину или песок. Поскольку нагреватель рассчитан на то, что тепло все время отнимается водой, то закопанный в грунт нагреватель может вызвать спекание грунта и треснуть. По аналогичной причине не включайте нагреватель вне воды и не забывайте его выключать, когда меняете воду в аквариуме.

Всегда используйте отдельный термометр. Даже если в нагревателе есть указатель температуры. Обычные, спиртовые (с красной жидкостью) термометры вполне подойдут — вам не нужна точность более, чем один-два градуса (но черепашки могут его раскусить). Черепахи в природе испытывают суточные колебания температуры. Если вы используете новейший электронный термометр, не забывайте менять в нем батарейки регулярно.

Нагревательные кабели

Данный раздел посвящен использованию нагревательных кабелей для выращивания растений в аквариуме. Если вы не занимаетесь специальным выращиванием подводного сада, то такие кабеля вам абсолютно не нужны.

Нагревательные кабеля является одной из самых горячих тем для обсуждений и споров. Приводится очень много аргументов за и против — скорость роста растений (одни утверждают, что все растет быстрее с нагревателями, другие — что не видят разницы). Данный раздел не является, точно также как и большинство остальных разделов, рекламой и призывом использовать или не использовать нагревательные кабели. Вы должны сами для себя решить — нужно вам это или нет. Можно с уверенностью сказать одно — кабеля не являются первой необходимостью для успешного выращивания растений. Если у вас недостаточно света или удобрений, то кабеля вам не помогут. Обычно они достаточно (и неоправданно) дорогие, поэтому о них можно думать. только тогда, когда все остальное уже сделано.

Нагревательные кабели содержат внутри себя нихромовую проволоку, которая является нагревательным элементом — подобно спирали электрогрелки. Но, в отличие, от грелки, нагревание не сосредоточено в одном месте, а распределено по всей длине кабеля. Такие кабеля укладываются в грунт для его нагревания. Не помещайте нагреватель, особенно мощный, в грунт, особенно в мелкий — глину или песок. Поскольку нагреватель рассчитан на то, что тепло все время отнимается водой, то закопанный в грунт нагреватель может вызвать спекание грунта и треснуть.
Источник: Казанский зоо портал
VN:F [1.9.17_1161]
Rating: 10.0/10 (1 vote cast)
Выбираем нагреватели для акватерарриума, 10.0 out of 10 based on 1 rating

Метки:

Категория: FAQ

Комент. (0)

Обратная ссылка | RSS поток коментариев

Здесь еще нет коментариев. Почему бы вам не начать?

Коментарии закрыты.