Изчисления - Първи стъпки за създаване на нов аквариум

[d256h]

Този материал е моя стара статия, на повече от 12 години. Скоро я видях прекопирана в друг сайт за акваристика и реших, че тук е мястото да припомня за нея, като добавя някои допълнителни коментари. Изчисленията които са представени в края на статията "не са изсмукани от пръстите", а са на база книги и ръководства за професионално рибовъдство в Русия и Германия.
Смисъла на предложените изчисления е, да се създаде аквариум, пресметнат по норми, които ще осигурят стабилна физична база и биологични условия за живот в него.
***
Текст на статията:
***
Апетитът идва с яденето, но всеки начинаещ акварист трябва да започне с нещо по-скромно. Навлизането си в акваристиката може да направите с аквариумен обем около 35 литра. Не забравяйте, че малките обеми по-лесно се замърсяват, резките температурни промени влияят в по-голяма степен (например при проветряване на стаята през зимата) и като правило биологичното равновесие се постига много по-трудно.

Изчисляването на бъдещият аквариум ще започнем с определяне на неговият обем, като ще се придържаме към следното:

Размерът на стените на аквариума се определя, като към площта на мислената рамка, определена за наблюдение на аквариумните обитатели, се прибави размерът на ивицата с грунд (пясък) на дъното, плюс размерът на ивицата празно пространство оставащо между повърхността на водата и капака на аквариума.

От особенно значение е правилното пресмятане на газообмена в аквариума или така наречения Коефициент на Дифузия на Кислорода. В същност, пресмятането показва скоростта на тази дифузия.
Това пресмятане се налага заради застраховката, която трябва да направим, свързана с най-тежката ситуация за всеки аквариум - отпадане на електричеството и спиране на всички поддържащи системи.

Използва се формулата :

V = S / H*H , където
V- скорост на кислородната дифузия;
S- площ на повърхността на водата;
H- височина на водния стълб.

Необходима ни е и следващата таблица с коефициенти (норма): 

    Неблагоприятни размери - 2 <
    Задоволителни размери - 2 до 3,5 <
    Отлично определени размери - 3,5 до 7

Сега да се опитаме да изчислим един пример, за аквариум с задоволителен коефициент на газова дифузия:

Нека видим какво ще се получи, ако използваме размерите 60см за дължина, 40см за височина и 35см за ширина на аквариума. Трябва да съобразим, че мислената рамката за наблюдение през голямата стена на аквариума ще бъде 60 см дължина и 30 см височина. Това е така, защото оставяме 5см дебелина за грундът плюс 5 см разстояние от повърхността на водата до горния ръб на аквариума. Така посочените разстояния от по 5см са минималните задължителни, като под тези размери не трябва да се минава, защото това ще има вредно въздействие за някои от аквариумните обитатели, като охлюви, водни растения и дори риби.

Изчисляваме площта на повърхността на водата в аквариума:
     S = 60 * 35 = 2100 кв.см

Изчисляваме скоростта на кислородна дифузия:
     V = S / H*H или V = 2100 / 30*30 = 2,33


Размерите на аквариума, който изчисляваме са задоволителни ( съгласно нормата ), което означава че спокойно можете да приемете тези размери, за база към следващите изчисления за осветеност и топлообмен на аквариума.

Тук е мястото да се кажат още няколко думи за този "странен" коефициент на дифузия на кислорода. Както знаете, макар и в малка степен, газовете могат да се разтварят в течности. Кислородът, който водните обитатели дишат, попада във водата отделен от водните растения или при допира на въздуха с повърхността на водата. При втория случай, при естествени условия, наличието на бързеи, водопади, вълни и други сили разбъркващи водата или увеличаващи допирната и площ с въздуха, допринасят допълнително за увеличаването на разтворен кислород във нея.

Внимание !
Нашите изчисления се правят, за аквариум без никакво раздвижване на водата или обогатяване с кислород чрез аериране.

Кислородната дифузия, която изчислихме чрез една много проста, но достатъчно добра за акваристите формула, е динамична променлива, която показва какво количество кислород, към даден момент, може да попадне във водата на аквариума. Ако получената стойност за кислородна дифузия, на нашият нов аквариум е незадоволителна, най-честата причина е лошо подбраните височина и ширина на аквариума. За да подобрите параметрите на аквариума, увеличете ширината и ще получите доста по-добри резултати.
Много рядко вашата изчислена стойност ще попадне в нормата за отличен коефициент. Аквариуми с отличен коефициент на кислородна дифузия, се използват само в изследователски лаборатории или от някои любители изпипващи нещата с пълна прецизност. Тези "отлични" аквариуми са ниски и широки, като в повечето случаи не съвпадат с представите за красив, домашен аквариум. Аквариумите, които ще срещнете масово имат задоволителен коефициент на кислородна дифузия. Това не е толкова лошо, колкото може да ви се стори на пръв поглед. Поставяйки във вашият аквариум, различни аериращи и раздвижващи водата съоръжения, коефициентът на кислородна дифузия може да се подобри много, като е възможно да получите дори и отлични стойности.
***
===========  Край на статията ==========
***
Допълнение..
***
За по ясно демонстриране на изчисления за нов аквариум, тук съм приложил две снимки от таблица на Excel за пресмятане. Видно е, че ако получим при първоначалните изчисления резултат "Задоволителн", след корекция в заложените параметри може, да постигнем "Отличен" резултат.
.

.


.

Към тази статия прикрепвам и самия Excel-ски файл (Пресмятане на аквариум.zip), който е използван за показаните изчисления..

Забележка:
Размерите на аквариума с предложените изчисления не са случайни. Те осигуряват място за шкаф под аквариума (който в същност е по-сложен от самия него), където ще имате три врати по 45см, място за карантинен аквариум, съмп, йонно обменни колони и друга автоматика, ако се наложи.