Устройство внутреннего фильтра для аквариума

Устройство внутреннего фильтра для аквариума

Комфортная среда обитания — одно из главных условий здоровья питомцев. В аквариумистике поддерживать чистоту помогают аквафильтры. Прежде, чем покупать их в магазине, необходимо определиться с объемом аквариума, флорой и фауной.

Зачем нужен фильтр в аквариуме

Вода в резервуарах с морскими обитателями загрязняется очень быстро. Этому способствуют выделяемые ими экскременты, остатки пищи. Особенно они опасны в аквариумах с температурой воды +24…+30 °C, так как очень быстро превращаются в яды: аммоний, аммиак. Для этого аквариумисты приобретают и устанавливают фильтр для очистки воды. Он воздействует на загрязнения в два этапа:

  • задерживает их;
  • выпускает чистую воду в аквариум.

Дополнительно для очистки регулярно подменяют треть или половину объема резервуара.

Какие бывают фильтры для аквариума

Каждый аквариумист выбирает водоочиститель, подходящий именно для его резервуара. Существует три основных критерия, по которым можно их разделить:

  • по типу фильтрации;
  • по способу установки;
  • по фильтрующему элементу.

По типу фильтрации

Они делятся на:

  • Механические фильтры подходят для небольших аквариумов. Они снабжены помпой, которая закачивает воду внутрь, где она проходит через впитывающую губку, задерживающую грязь. Таким образом происходит очищение от крупных загрязнений. Сверху над помпой расположена трубка для выпуска отфильтрованной воды обратно в резервуар.
  • Химические проводят очистку воды через абсорбенты (самый популярный — активированный уголь). Впитывают вредные примеси. Если вовремя не заменить вещество на новое, могут все, что впитали, выбросить обратно в резервуар.
  • Биофильтры (биологические) основаны на разведении в аквариуме специальных бактерий, живущих на определенном субстрате (например, необожженная керамика). С их помощью органические отходы, выделяющие ядовитые вещества перерабатываются в менее опасные нитриты, а затем в нитраты.
  • Комбинированные объединяют несколько видов фильтрации в один. Например, к механическому добавляют уголь, и очищение проходит в несколько этапов (через губку, затем через вещество).

По способу установки

Существуют внутренние и внешние.

Первые подразделяются на:

  • Воздушные:
  • Губчатый фильтр состоит из пластиковой трубки, выходящей на поверхность и подающей воздух в резервуар, а также закрепленной на конце губки. При подаче воздуха вода всасывается и проходит через очищающий элемент. К стенке крепится присосками.
  • Донный в повседневной жизни встречается редко, обычно применяют в совокупности с другими видами. Крепится к дну аквариума и сверху засыпается грунтом, выполняющим роль очистителя. Состоит из пластиковых труб, выполняет биоочистку. Не дает субстрату закиснуть. Есть риск появления сероводорода или пузырьков метана.
  • Электрические:
    • Навесной подходит для маленьких и средних аквариумов и совмещает несколько видов очистки. Крепится на присоски к стенке резервуара так, чтобы две трети находились под водой. Жидкость при выходе рассекается, что позволяет избежать сильного течения.
    • Фильтр-стакан один из популярных видов. Выполняет био- и механическую очистку. Состоит из корпуса с нижней съемной частью в виде стакана, очищающей губки и трубки для подачи воздуха. Крепится присосками к стенке сосуда. Полностью скрывается водой, на поверхности только труба для подачи воздуха в аквариум.
    • К внешним относят канистровый и орошаемый. В первом случае емкость ставят снаружи, в резервуар запускают две трубки для захвата грязной и подачи чистой воды.Обеспечивает все типы фильтрации. Дополнительно в него устанавливают подогрев и обеззараживание с помощью ультрафиолета.

      В орошаемом используют биоочистку. Внутри сосуда находятся специальные био-шарики, на которых располагаются бактерии. При прохождении воды они очищают ее и выпускают обратно. Подходит только для профессиональных аквариумистов.

      По типу фильтрующего элемента

      Очищающие материалы делятся на механические и биологические. К первым относят губки, абсорбенты. Ко вторым — бактерии и торф. Губки — самый распространенный очищающий элемент, присутствует во многих видах аквафильтров. Мелкие и крупные поры задерживают грязь, вода выходит чистая. В процессе очищения на них появляются бактерии, которые способствуют преобразованию ядовитых веществ. Промывать губку следует раз в две недели.

      Активированный уголь используют редко. Он очищает лучше, чем губка, но менять его необходимо постоянно. При несвоевременной замене он может лопнуть и выбросить все, что накопил, обратно в воду. Это приведет к гибели обитателей.

      Для разведения бактерий-нитритов используют биологическую многопористую керамику. На ней быстро образуются колонии, чистка проходит более качественно. Лучше всего в тандеме с механическим очистителем.

      Гранулированный торф используют для создания эффекта природных условий и слабого окисления воды.

      Как правильно выбирать фильтр

      Для подбора оптимального фильтра учитывают:

      • литраж аквариума, количество обитателей и частоту кормлений — для маленьких и средних подойдут внутренние, для больших — внешние;
      • производительность очистителя — сколько литров воды сможет перекачать за час (например, для 50 л резервуара достаточно мощности 150 л/ч);
      • тип наполнителя;
      • цену.

      Внутренние фильтры подходят для резервуаров с вместительностью до 200 л. В редких случаях, если развивают большую скорость, используют в аквариумах объемом до 500 л. В основном, для более габаритных используют внешние. Они мощнее и эффективнее очищают воду от загрязнений. К тому же, они не занимают место в аквариуме. Уровень гула зависит от модели и производителя — бесшумные, шумные, вибрирующие.

      Если аквариум выполнен на заказ и имеет нестандартные размеры, то при сборке мастер заранее должен продумать где будет установлен фильтрующий элемент.

      Мистер Хвост рекомендует: ТОП 11 лучших фильтров

      В таблице ниже приведен рейтинг популярных аквариумных фильтров с описанием и указанием средней рыночной стоимости.

      Вид Модель Описание Цена, руб.
      Внутренние Juwel Bioflow 8.0

      Применяют в резервуарах вместительностью от 300 до 500 л. Интенсивность работы 1000 л/ч. Внутри пластикового корпуса заключен компрессор и очищающие материалы: губка и уголь. Создает два потока: верхний — быстрый, для забора воды и очистки от твердых крупных отходов, нижний — медленный, для прохождения через абсорбент и бактерии. В корпусе достаточно места для размещения обогревателя. Крепится к стенке с помощью клея, идущего в комплекте. 9000 — 11000 Eheim Biopower

      Корпус с вращающейся помпой для подачи воды, потоки устремлены снизу вверх. Внутри расположен субстрат, идущий в комплекте. Развивает скорость 750 л/ч, подходит для емкостей 160-250 л. Крепится к стене на присоски. 4500 — 6000 JBL CristalProfi i200 greenline

      Фильтр с мощностью 300-720 л/ч, благодаря чему потоки можно увеличивать или уменьшать, и вращающимся соплом. Очищающие элементы — губка и бактерии. Используют в сосудах до 200 л. 4000 — 6000 AQUAEL Turbo 2000 h.max 1,9 м

      Бескорпусный очиститель, устанавливают в больших густо населенных аквариумах до 350 л. Развивает максимальную скорость 2000 л/ч. Губки и биокерамика, включены в комплектацию, прекрасно справляются с очисткой воды. Направление потоков можно менять. При необходимости дополнительно приобретают корпус. Из недостатков: создает гул, губку необходимо обрезать для корпуса, иначе создается вакуум и затрудняется пропускная способность. 2000 — 4000 Dennerle Nano Clean Eckfilter

      Маломощный фильтр со скоростью 150 л/ч, для емкостей не более 40 л, в том числе с креветками и ракообразными обитателями. Губка с мелкими порами справляется с твердыми и органическими отходами. При промывании рекомендуют использовать воду из резервуара. Выходное отверстие вращается, что позволяет регулировать потоки воды. 1000 — 3000 Tetra IN 600 Plus

      Состоит из двух камер и сопла, вращающегося на 180 °. Обладает способностью забора воздуха и самоочистки. Компактный, размещается в углу аквариума, крепится на присоски. Используют для резервуаров до 100 л. Интенсивность 300-600 л/ч. 1000 – 2000 Внешние Aqua Design Amano (ADA) Super Jet Filter ES-600

      Фильтр — канистра вместительностью 6 л со скоростью 660 л/ч, проводит все виды очисток, а также растворяет кислород. Конструкция разработана так, что вода при поступлении не нагружает помпу, что способствует продолжительной службе. Из недостатков — для стандартных розеток требуется переходное устройство, понижающее напряжение с 220 до 100 Вт. Устанавливают для сосудов высотой не более 45 см. 60000 – 65000 EHEIM 2275 professional 4+

      Для емкостей от 240 до 600 л. Скорость переработки воды 1250 л/ч. Безопасен для обитателей, задерживает все загрязнения, действуют анаэробные бактерии. 20000 – 22000 JBL CristalProfi E901

      Средние сосуды до 300 л, интенсивность 900 л/ч. Предфильтр размельчает крупные частицы, основной блок их задерживает. Не предусмотрена очистка от испражнений, частиц растительности. Размер 7,5 л. 8000 – 11000 AQUAEL MIDI KANI 800

      Корпус, внутри которого расположен насос, 4 контейнера с разными наполнителями (губка, керамика, флизелин, цеолит) и трубки с клапанами для ввода — вывода. Устанавливают для средних емкостей 120-250 л. Мощность 800 л/ч. 5000 – 6000 Tetra EX 600 Plus

      Содержит 5 фильтр-материалов для комплексной очистки (керамзитовые кольца, губка, уголь, волокнистая ткань и био-шарики). Развивает скорость до 600 л/ч, используют для резервуаров с вместительностью 60-120 л. Настраиваемый поток воды. Оснащен шлангом и сливной трубой. 4000 – 7000

      Достоинства и недостатки фильтров

      Начинающие аквариумисты выбирают погружные фильтры для своих небольших резервуаров. Такие очистители обладают рядом преимуществ:

      • безопасные — исключают возможность протечек;
      • надежные — на практике поломки случаются редко, обычно служат весь срок, согласно инструкции, без ремонта;
      • простые в обслуживании — очищающий элемент — губка, которую периодически промывают обычной водой;
      • бюджетные;
      • бесшумные.

      Помимо достоинств, у них есть недостатки:

      • занимают пространство в аквариуме;
      • подходят для маленьких и средних резервуаров;
      • некачественно очищают воду от загрязнений из-за невозможности объединить разные фильтрующие элементы.

      Профессионалы, которые содержат большие и глубокие аквариумы, предпочитают выбирать наружные фильтры. У них тоже есть ряд положительных и отрицательных моментов.

      Плюсы:

      • очищают воду комплексным методом;
      • не нагружают внешний вид резервуара;
      • развивают большую скорость циркуляции.

      Минусы:

      • требуют дополнительного места вне аквариума;
      • издают шум и вибрацию;
      • дорого стоят.

      Правильный выбор аквариумного фильтра это сложная задача, от решения которой во многом зависит успешное содержание и разведение аквариумных рыбок. Соответственно, не лишним будет ознакомиться с проблемой загодя и определиться с выбором фильтра ещё до покупки аквариума, что в дальнейшем может изрядно сэкономить время и деньги. Поскольку неверный выбор может обернуться тратами на покупку другого фильтра, а в худшем случае – других рыбок.

      Ситуация с фильтрами обстоит так, что иногда бывает лучше самому изготовить некую его часть, чем искать по магазинам (при этом, некоторые вещи никто просто не выпускает). Изготовление фильтра или его части требует определенной теоретической подготовки, поэтому здесь мы узнаем причины, почему аквариумам необходима фильтрация, виды фильтров, и детально рассмотрим принцип работы наиболее популярных из них. Надеемся, что это поможет вам определиться с выбором фильтра для будущего или находящегося в эксплуатации аквариума.

      Читайте также:  Основание для матраса 160х200 икеа

      В первую очередь, что такое аквариум? Аквариум – это искусственный биотоп, практически закрытая экосистема, обитатели которой, как правило, не встречаются в природе в таких количествах в столь малом объеме воды. Ввиду этого и целого ряда других причин, в нем не действуют, либо не эффективны механизмы естественного очищения. Следовательно, вся ответственность и контроль над поддержанием оптимальных условий, для проживания аквариумных рыбок, целиком и полностью возложена на хозяина аквариума. В том числе и с помощью фильтров. Однако никакой фильтр не избавляет аквариумиста от необходимости замены части воды на свежую (с той или иной периодичностью). Вода – универсальный растворитель. Продукты жизнедеятельности рыб, растений, микроорганизмов, не оседающие в виде нерастворимой корки в емкости, растворяются в воде и доступными аквариумистам фильтрами не удаляются. Поэтому, не забывайте чистить аквариум и регулярно заменять в нем часть воды. Это не только позитивно скажется на самочувствии ваших питомцев, но и заметно снизит количество нежелательной аквариумной микрофлоры.

      Следует помнить, что существуют виды аквариумов, обходящиеся вообще без фильтров, например, так называемые Голландские аквариумы. В них функцию очистки берут на себя аквариумные растения. Возможно, Вы выберете такой аквариум, тогда особой необходимости в фильтре не будет. Напротив, цихлидники обходятся небольшим количеством растений, либо вообще без них. В этом случае необходим хороший, качественный фильтр.В наше время известно большое количество разнообразных систем очистки, в основе которых лежит помповый, либо аэрлифтный способ создания потока воды. Системы фильтрации, в свою очередь, условно разделаются на множество групп, отражающие тип конструкции, принцип действия, фильтрации и названные выше, способы создания потока воды. Можно встретить фильтры: как внешние, так и внутренние, биологические и механические, бывают подвесные фильтры и встроенные, а так же стоящие на грунте. Нередко с фильтром интегрируют дополнительные устройства для выполнения таких функций как – нагревание, аэрация и прочее. Нередко к ним подсоединяют ультрафиолетовые лампы.

      Помните, что лучше отдавать предпочтение такой модели, которая, исходя из объема Вашей емкости, имела некоторый запас производительности. Мощность любого фильтра можно легко уменьшить, но никогда не удастся поднять её выше заявленной в техническом паспорте. Не поленитесь сделать расчет по мощности или объему воды – лишних двадцать-тридцать процентов, это не выкинутые на ветер деньги, а Ваша страховка от проблем, которые всегда возникают неожиданно.

      На рисунке изображена гибридная схема работы аэрлифтного фильтра. 1. Фильтрующий материал; 2. Подвод воздуха от компрессора; 3. Трубка, через которую происходит «возгонка» воды воздухом.

      Принцип работы и устройство аэрлифтного фильтра

      Для начала, рассмотрим устройство аэрлифтного фильтра. Эрлифт, он же аэрлифт, газлифт (от английского aero — воздух и lift — поднимать), является разновидностью струйного насоса. Принцип действия заключается в использовании подъёмной силы воздуха. В вертикально установленную в аквариуме трубку, в нижнюю её часть подводят воздух от компрессора. Распыляемый через форсунку, он образует смесь с водой подобную эмульсии (водовоздушную смесь), которая, будучи легче воды, поднимается по трубке вверх, вытесняемая снизу давлением аквариумной воды. Подъему воды способствуют также пузырьки воздуха, увлекающие водную массу своим быстрым движением вверх. Заметьте, что функция аэрации (насыщения воздухом) воды заложена в само устройство и нет необходимости в установке дополнительного аэратора.

      При желании, на базе такого насоса из подручных материалов легко собирается фильтр. Для простейшего аппарата достаточно надеть на нижний конец отводной трубы поролоновую заглушку. Кроме того, можно смастерить простейший навесной внешний фильтр и организовать очистку воды на выходе аэрлифта. С этой целью к верхней части емкости крепится контейнер с наполнителем так, что вода, выходящая из аэрлифта, проходила через фильтрующий материал, а затем стекала в аквариум. Такую конструкцию можно видоизменить, сменив фильтрующий материал на керамзит или пемзу и высадив на его поверхности быстрорастущие растения. Корневая система растений, имеющая большую площадь поверхности, сыграет роль фильтра, забирая из воды, растворенные в ней вещества. Данный фильтр – пример гидропоники, а фильтрующую систему с участием растений можно отнести к биологическим фильтрам, фитофильтрам.

      К достоинствам аэрлифтного фильтра относят простоту в эксплуатации, к недостаткам – относительно низкую производительность и, по сравнению с помповым фильтром, жесткие ограничения на высоту подъема воды. С помощью аэрлифта, наклонив выходную трубку под углом к воде, можно создать в аквариуме небольшое движение воды. Однако не стоит этим злоупотреблять, потому что, установив трубку горизонтально, мы сильно уменьшим без того низкую производительность. Такие фильтры удобны для маленьких объемов. Если имеется необходимость в подъеме воды на значительную высоту или требуется установить фильтр в крупный аквариум, предпочтительнее использовать помпу.

      Фото аэрлифтного фильтра. Распылитель, расположенный снизу пластикового корпуса, засыпан фильтрующим материалом. Воздух, просачиваясь через дренаж, увлекает за собой воду, при этом грязь задерживается в фильтре (фото Dr. David Midgley)

      Принцип работы и конструкция помпового фильтра. Характеристики центробежного насоса

      Существует два типа помповых фильтров: внутренние и внешние. Часто они заключают в единой конструкции помпу и один или несколько отсеков для наполнителей. Кроме того, некоторые модели выполнены в виде независимых блоков. К их числу относится канистровый внешний фильтр, где помпа опущена в корпус и непрерывно откачивает воду в аквариум, либо в случае канистры, расположенной выше уровня воды, помпа может устанавливаться непосредственно в емкость и подавать воду в фильтр, откуда последняя самотеком возвращается обратно в аквариум.

      Рассмотрим детальнее устройство нашей помпы. Чаще всего в качестве насоса аквариумного фильтра используются центробежные насосы, совмещенные с электрическим двигателем специальной конструкции и представляющие собой единый блок. Металлические токопроводящие и магнитные элементы двигателя опрессованы полимерным материалом, что делает безопасным эксплуатацию прибора в агрессивной водной среде. Другой, более современный вариант импеллера – на основе термически обработанного пластика, в который, в виде примесей, вводятся магнитные материалы. Конструктивно, помпа построена так, что водный поток создаваемый рабочим колесом насоса проходит сквозь двигатель и охлаждает его.

      Помпа внутреннего фильтра (вид сбоку). Обозначения ниже Вид снизу Помпа или головка внутреннего фильтра. 1. Герметичный пластиковый корпус, в котором заключен статор; 2. Улиткообразный корпус, в котором вращаются рабочее колесо с лопатками; 3. Регулятор напора воды; 4. Шланг для подвода воздуха (например, от аэратора); 5. Кольцо для крепления фильтра; 6. Ротор с рабочим колесом.

      Переменный электрический ток, протекая по обмоткам статора, создает бегущее магнитное поле, которое приводит в движение магнитные элементы ротора, заставляя его вращаться. Рабочее колесо насоса, расположенное в улиткообразном корпусе, жестко соединено с осью двигателя. При вращении, изогнутые лопатки рабочего колеса (импеллера) создают центробежную силу и выталкивают воду от центра, где расположено входное отверстие, к окружности. Раскручивая воду по спирали, лопатки рабочего колеса создают избыточное давление воды по окружности и пониженное в центре, куда через входное отверстие водоподводящей трубки устремляется вода из аквариума. На окружности находится выходной патрубок, через которое водяной поток покидает насос.

      Почему в фильтрах для аквариума вода течет через воздушную трубку?

      — это происходит потому, что создается высокое сопротивление на выходе из помпы. Оно может быть связано с сильным перекрытием регулятора водного потока, либо установкой флейты.

      Основными гидродинамическими показателями производительности помпы являются расход и напор воды, создаваемые ею.

      Расход – это количество воды (в литрах), которое перекачивается насосом за единицу времени при данном напоре. Следует помнить, что из-за конструктивных различий, даже при одинаковых показателях потребляемой электроэнергии, соотношение напор и расход будут различаться. В паспортных данных производитель иногда в виде графиков или таблиц отображает зависимость расхода и напора воды, проходящей через помпу и фильтр, от высоты подъема жидкости.

      Движение воды через помпу непременно порождает приращение её удельной энергии, называемое напором. Данный показатель определяет высоту, на которую поднимается вода при движении вертикально верх, и, следовательно, влияет на месторасположение внешнего фильтра относительно аквариума. Напор, как правило, измеряют в метрах, либо единицах давления столба жидкости.

      При выборе высокопроизводительной помпы следует иметь в виду, что максимальный расход и напор воды, достигается её расположением на уровне границы раздела сред. Расход воды закономерно зависит от высоты подъема и будет снижаться с её ростом. В процессе эксплуатации фильтра неизбежно происходит загрязнение наполнителя и внутренних стенок насоса, что приводит к уменьшению расхода воды. Аквариумисту необходимо следить за состоянием помпы, и при ослаблении струи воды, незамедлительно приступать к прочистке. В противном случае, произойдет перегрев насоса и выход его из строя. Проверять и чистить следует все узлы системы фильтрации: шланги, флейты, проточные реакторы углекислого газа, канистру и сам наполнитель (который, возможно, подлежит регулярной замене).

      Если вы планируете установить в своем аквариуме фильтр и произвести предварительный расчет, то следует помнить, что практический напор воды, создаваемый насосом, будет несколько меньше теоретического. Этому есть несколько объяснений. Так, вследствие конструктивных особенностей центробежных насосов, не вся вода, попадающая в них, испытывает на себе давление вращающихся лопаток рабочего колеса, что приводит к падению скорости движения воды около выходного патрубка. Часть энергии необходимо потратить на преодоление импеллером неизбежного гидравлического сопротивления воды и трение. Дополнительное сопротивление потоку воды обусловлено конструкционными особенностями фильтров, а также наличием любых устройств, которые приходится преодолевать воде. Номинальная разница между реальным и теоретическим напором со временем лишь увеличивается, что происходит за счет образования минерального и бактериального налета.

      Тем не менее, эффект изменения скорости потока воды, возникающий при его прохождении через различные участки системы, каждый из которых имеет специфическое поперечное сечение, используется аквариумистами для создания фильтров.

      Расчёт скорости воды в фильтре и методика её измерения

      Рассмотрим конкретный пример внешнего канистрового фильтра, состоящего из канистры с наполнителем и шлангов, подводящих и отводящих от него воду. Ввиду разного поперечного сечения канистры и шлангов, скорость потока воды будет различаться, несмотря на равенство её проходящих объёмов. Поток воды в шланге двигается со скоростью нескольких метров в секунду, а в канистре падает в несколько сотен раз, составляя всего несколько миллиметров в секунду.

      Читайте также:  Фундамент для теплицы из бревен

      Пример:
      Для упрощения расчета пренебрегаем потерями скорости и принимаем во внимание, что нам дана реальная производительность фильтра при данной высоте уровня воды в аквариуме над канистрой, то есть производительность учитывает давление водяного столба.

      Дан фильтр, состоящий из насоса и квадратной канистры:
      — производительность помпы составляет 1 м 3 /час = 0,00027 м/сек = 0,277 л/сек

      — внутренний диаметр шлангов D = 0,02 м (радиус = 0,01 м)

      — сторона канистры Wк = 0,3 м

      — V — объем воды, прокачиваемый помпой
      Производительность помпы = V/t = Sш*Vш = Sк*Vк, где Sш и Sк — площадь поперечного сечения шланга и канистры; Vш и Vк — скорость прохождения воды через шланг и канистру.
      Sш = π*R 2 = 3,1415*0,01 2 = 0,00031415 м 2
      Sк = Wк 2 = 0,3*0,3 = 0,09 м 2
      Vш/Vк = Sк/Sш = 286,5
      Таким образом, скорость воды, при прохождении её через фильтр падает в 286,5 раза.
      Скорость движения воды в шланге составляет Vш = 0,00027/0,00031415 = 0,88 м/сек
      Скорость движения воды в канистре составляет Vк = 0,00027/0,09 = 0,003 м/сек
      Производя вычисления скорости воды в фильтрах, следует также учитывать, что площадь сечения фильтра всегда больше площади сечения фильтрующего материала. Отсюда скорость через фильтрующий материал зависит от его проницаемости (при применении пористых, листовых или волокнистых фильтров), либо от размеров частиц или гранул сыпучего наполнителя. В общем случае, когда наполнитель свежий и максимально проницаем, эффективность очистки воды возрастает с увеличением соотношения Sк/Sш и Vш/Vк. Низкая скорость прохождения воды через канистру и наполнитель обеспечивает более полную трансформацию аммония нитрифицирующими бактериями, а также позволяет твердым отходам оседать в фильтре.

      Методика измерения полного напора или расхода воды реальной системой фильтрации или помпой, проста и не требует привлечения специальных приборов. Проще всего при помощи рулетки измерить полный напор. Для этого необходимо подключить прозрачный шланг к выходу помпы, затем, при включенной помпе, поднять его на высоту, превышающую уровень напора по паспорту. Мы увидим, как нагнетаемая вода поднимется вверх по шлангу до некоторой высоты. Величину напора получаем, замерив высоту поднятия воды в шланге до уровня воды в той емкости, из которой она попадает в помпу.

      Измерение расхода воды производится с помощью водяного счётчика либо водомера. Если его нет, расход воды можно измерить с помощью ведра и мерного стакана. Для этого, в течение некоторого фиксированного отрезка времени (например, минуты), будем спускать воду в ведро. При этом, если расположить уровень выхода струи на уровне воды в аквариуме, мы получим расход воды через систему фильтрации, со значением напора, равным нулю. В заключение, мы рассмотрим, некоторые вопросы, прямо или косвенно касающиеся эксплуатации насосов, влияющие на срок их службы. Факты, которые будет не лишне знать.

      «Бич» насоса – кавитация

      Кавитация – физическое явление, происходящее в жидкости при её закипании вследствие изменения давления. Применительно к насосам, явление возникает на входе жидкости в рабочее колесо насоса. В том случае, если абсолютное давление воды оказывается равным, либо меньшим упругости паров при данной температуре – вода начинает “кипеть”, результатом чего, является разрыв потока и прекращение перекачки.В том месте, где давление меньше давления насыщенных паров или равно ему, происходит выделение растворенных в воде газов и паров воды с образованием микроскопических пузырьков. Пузырьки увлекаются потоками воды в область повышенного давления, где они схлопываются, нанося механический урон. Рабочие области насоса получают микроскопические повреждения от схлопывающихся пузырьков, что, при длительном воздействии приводит к быстрому износу помпы и выходу её из строя (главным образом, лопаток рабочего колеса). Возникновение кавитации, при работе насоса, сопровождается значительным и резким снижением коэффициента полезного действия.

      Кавитация сопровождается характерными шумами и вибрацией насоса и характерна для любых помповых фильтров как внешних, так и внутренних – с подключением аэрации на входе фильтра.

      Характерный шум может возникнуть и по другой причине, сигнализируя о том, что насос не может прокачать воду, поскольку в шланге внешнего канистрового фильтра образовалась “воздушная пробка” или просто изгиб, через который поток воды крайне затруднен или вообще невозможен. Как правило, эта проблема возникает из-за излишне длинного шланга, который, будучи не закрепленным, опускается ниже уровня выхода помпы.

      Управление напором вручную

      В системах фильтрации, аквариумист, в своих целях, может менять напор воды. В частности, это делается для регулирования скорости воды, но только в сторону уменьшения. Для изменения напора необходимо знать расположение помпы – стоит ли она до или после фильтра. Работает это, в основном, с внешними канистровыми фильтрами, которые снабжены несколькими регулирующими кранами.В зависимости от своего расположения относительно фильтра, помпа будет создавать в нем давление, равное своему напору, либо разрежение, также равное напору. Давление создается помпой если она находиться до фильтра, а разрежение – если помпа расположена после системы фильтрации.

      Если мы прикроем входной кран, это уменьшит количество воды проходящей через помпу и уменьшение разрежения (отрицательного давления). Вследствие этого, давление воды на выходе системы фильтрации упадет и уменьшится напор.
      Если мы используем выходной кран и прикроем его – мы добьемся на выходе помпы (не системы фильтрации) увеличения давления. Количество воды, проходящей через фильтр уменьшится, также уменьшится вследствие этого, величина разрежения по модулю.

      Следует помнить, что использование недокументированных режимов может повлечь за собой перегрев либо выход помпы из строя. Длительная эксплуатация помпы в таких режимах, приводить к перегреву статора, что влечет за собой перегрев обмоток, со всеми «вытекающими» отсюда последствиями.

      Агрессивная среда. Рекомендации к материалам

      Хотя на сегодняшний день рынок предоставляет на выбор аквариумисту широкий ассортимент товаров для его хобби, нередко возникает желание или необходимость либо подогнать под свои нужды какое-то оборудование, либо сделать фильтрующую систему самому, из подручных материалов, список которых будет ограничен. Рекомендуемые материалы для оборудования, контактирующего с аквариумной водой – это стекло и керамика, большинство, но не все виды пластмасс. Металл, в случае необходимости его использования, должен одновременно соответствовать нескольким жестким требованиям. Кроме прочности – необходимого условия его конструкционной пригодности, он должен быть также и химически стойким. Причина этого заключается не только в том, что подверженная коррозии металла деталь быстро выйдет из строя, но и в том, что для рыбок, живущих в аквариуме, большинство соединений металлов, которые могут попасть в воду вследствие коррозии – являются ядом. И здесь не лишне будет напомнить, что аквариумная вода представляет собой агрессивную среду. Делают её такой, множество разнообразных факторов, хотя и сама по себе, вода – растворитель. Многие вещества способные вступать в химическое взаимодействие с водой, способны образовывать в результате кислоты или щёлочи, меняя тем самым, её рН. Примером может служить углекислый газ – побочный продукт, присущий аэробному типу дыханию. Все живые существа использующие для дыхания кислород, выделают легкорастворимый в воде углекислый газ, который реагируя с ней, образует нестойкую, слабую угольную кислоту. Она постоянно присутствует в воде, в виду своей нестойкости распадаясь обратно на углекислый газ и воду и образовываясь вновь.

      Разлагающиеся остатки кормов, растений и экскременты самих рыб – источник соединений азота (нитраты, нитриты, аммиак и т.д.), фосфора и серы. Они также химически активны и способны вызывать коррозию. Вступая в химические реакции с водой, растворенными в ней газами, аквариумным илом, они могут образовывать органические и неорганические соединения (в том числе и кислоты) способствуя разрушению деталей, как из металла, так и некоторых сортов пластмасс.

      Все природные водоемы очищаются естественным образом. Замкнутая экосистема самостоятельно поддерживает необходимый баланс. В реках и озерках присутствуют большие колонии полезных бактерий, а также различные натуральные фильтрующие материалы. В аквариумах для поддержания чистоты также необходима фильтрация. Однако зачастую она осуществляется исключительно механическим способом.

      Конечно, данный тип очистки также достаточно полезен, но если говорить об эффективности, то лучший вариант – это внутренний или внешний биофильтр. Аквариумисту не стоит ломать голову, поскольку за него все давно придумала природа. Главное – это просто воплотить естественный биологический процесс в домашних условиях, что сделать относительно несложно.

      Зачем нужен биофильтр?

      Существует несколько разновидностей очистки. Самая распространенная – это механическая, но также есть химический и биологический тип. Ученые считают, что именно последний вид считается наиболее важным и необходимым.

      Объясняется это тем, что в каждом аквариуме присутствует органика, которую оставляют рыбы и другие обитатели. Разложение фекалий, остатков корма, листьев растений и выдыхаемые животными газы провоцируют выделение аммиака. Он несет огромную опасность для всех живых существ, проживающих в домашнем подводном мире.

      При концентрации 0,2 мг/л аммиак убьет всех рыбок, а для некоторых разновидностей опасный показатель составляет в 10 раз меньше. Соответственно, аквариумисту нужно тщательно контролировать подобные биологические процессы и не допускать ситуаций, когда животные могут пострадать.

      Бороться с аммиаком можно различными способами. Самый простой – это регулярные подмены воды. Они проводятся еженедельно, но не чаще. Подобные процедуры – сильный стресс для обитателей аквариума и, кроме того, так можно нарушить хрупкий баланс домашней экосистемы.

      Поэтому лучший способ бороться с аммиаком – это полезные колонии бактерий, которые окисляют его, перерабатывая, таким образом, в нитриты, а затем в нитраты. Последние, конечно, в определенной концентрации также могут нанести ущерб животным, однако они также являются питательным веществом для натуральных растений.

      В этом и заключается принцип биологической фильтрации. Он проходит в несколько этапов:

      1. Рыбы оставляют после себя продукты жизнедеятельности;
      2. Фекалии, остатки корма и листья разлагаются, выделяя аммиак;
      3. Бактерии перерабатывают их;
      4. Полученный, таким образом, нитрат, впитывают живые растения.

      Бактерии при выполнении азотного цикла самостоятельно образовываются в аквариуме. Они живут в воде, на стенках, на украшениях. Они помогают поддерживать необходимый баланс, но порой бывает так, что этих колоний недостаточно, и тогда аммиак все равно скапливается, отравляя всех животных. В таком случае задача аквариумиста – это размножить микроорганизмы, чтобы они могли справляться с высокими биологическими нагрузками.

      Читайте также:  Котел под газовый баллон

      Из чего состоит и принцип работы

      Биофильтр для аквариума – это оригинальное устройство, которое проще собрать самостоятельно, в домашних условиях. Конечно, существует оборудование от производителей. Однако они, независимо от типа, выполняют несколько видов очистки. Чаще всего это биологический и механический вид, но также дополнительно аквариумисты приобретают химические наполнители (активированный уголь, цеолит).

      То есть, в подобных устройствах биофильтр является лишь одной из составляющих, пускай и преобладающей в силу своей важности. Однако в некоторых случаях нужна исключительно биологическая фильтрация. Тогда проще собрать устройство самостоятельно.

      Существует несколько разновидностей таких фильтров, отличающихся по типу корпуса, наполнителям и прочим характеристикам. Но, независимо от этого, все они имеют простой принцип работы:

      • Берется емкость;
      • В нее засыпаются наполнители (грунт, керамзит, поролон, керамические кольца, вспененное стекло и т.д.). Они обязательно имеют поры, в которых со временем заселяются колонии полезных бактерий;
      • К этому корпусу подключается шланг с рабочим элементом, создающим течение (чаще всего используется компрессор);
      • Вода протекает через наполнители для биофильтра, и в этот момент микроорганизмы, живущие в емкости, перерабатывают опасные соединения;
      • В аквариум попадает уже очищенная и безопасная для рыб вода, а оставшиеся в ней нитраты усваиваются посаженными живыми растениями.

      Виды фильтрующих материалов

      Для современных биологических фильтров используются разнообразные наполнители. Каждый обладает определенными характеристиками, и соответственно, преимуществами и недостатками. В основном аквариумисты применяют:

      Поролон или синтепон. Пожалуй, они являются наиболее распространенными. Объясняется это их универсальностью и эффективностью. В первую очередь они обеспечивают механическую чистку. В них задерживаются фекалии и различные твердые примеси. Но при этом в них также поселяются бактерии. Устанавливают их обычно во внутренние биофильтры. Однако для больших аквариумов этот вариант не подходит, поскольку он не способен справиться с большой нагрузкой и достаточно быстро засоряется;

      Биокерамика. Также довольно популярный наполнитель. Зачастую присутствует в базовой комплектации внешних фильтров канистрового типа. По своим свойствам они оптимальны для наружного оборудования. Они отлично распыляют кислород, а кроме того, в них легко расселяются колонии бактерий. К тому же, механическую чистку они не осуществляют, и соответственно, загрязнения в них не задерживаются, а потому и промывать их нужно крайне редко;

      Пластик. Нередко в магазинах можно встретить такие фильтрующие материалы, как пластиковые шарики. На них есть ребристая поверхность. В ней заводятся микроорганизмы, а благодаря рассечению потока воды все эти поры насыщаются кислородом, необходимым для незаметных биологических чистильщиков;

      Стекло. В последнее время востребованным стало пористое стекло. Оно изготавливается по особой технологии. Благодаря ей на выходе получаются шарики 8-12 мм в диаметре. В них быстро появляются бактерии, перерабатывающие опасные соединения в аквариумной воде.

      Популярные марки биофильтров

      При желании аквариумист может не заниматься изготовлением своего фильтра. У него есть возможность просто приобрести уже готовое оборудование, которое обеспечит качественную чистку аквариума. Перечислить все имеющиеся на рынке варианты невозможно, поэтому лучше остановиться на нескольких наиболее востребованных брендах.

      Tetra EX

      Пожалуй, каждый аквариумист хотя бы раз слышал об этом производителе. Его продукция известна благодаря высокому качеству, ведь немецкая компания тщательно контролирует производственные процессы.

      Фильтры от Тетры не являются исключением, и они пользуются спросом у любителей подводной флоры и фауны достаточно давно. Это оборудование обеспечивает качественную чистку аквариумов объемом 60-500 литров. В стандартной комплектации, как правило, используются керамические кольца и биологические шары.

      Перед подключением нужно обязательно прочитать инструкцию. Там будет указана схема сборки. Все наполнители рекомендуем предварительно промыть под краном (наверняка в них появилась пыль и мелкие осколки, образовавшиеся при транспортировке).

      Чтобы оборудование заработало, необходимо самостоятельно создать тягу потока. Делается это при помощи специальной кнопки подкачки, расположенной сверху на корпусе.

      Еще один известный немецкий производитель, специализирующийся на экономичных фильтрах. Во всех их моделях биологических фильтров применяется биокерамика. В них вода поступает сверху, проходит через наполнители механической чистки, а затем возвращается обратно сквозь биологический субстрат.

      Подготовка оборудования производится тем же способом, как и с Tetra.

      Aquael

      Польская компания известна тем, что выпускает бюджетные фильтры. Но, несмотря на их низкую цену, они отличаются высокой производительностью и надежностью. В модельном ряду представлено оборудование для аквариумов объемом 100-700 литров. В наиболее мощных устройствах присутствует сразу две помпы и четыре шланга (на втягивание и выпуск воды), благодаря чему удается достичь более сильного течения и перемешивания воды. Из наполнителей используются керамические кольца или биологические шары.

      Биофильтр для аквариума своими руками

      Самодельный биофильтр по своим функциям не будет уступать аналогам от известных производителей, если подойти к изготовлению ответственно и правильно подобрать материалы. В целом существует несколько вариантов биологических фильтров.

      Чаша в стакане

      Для этого фильтра подходят самые простые материалы, которые имеются в доме каждого аквариумиста. Понадобится небольшая бутылка из пластика, ПВХ трубка с диаметром под размер горлышка, грунт (лучше всего подойдет галька мелкой фракции до 5 мм), синтепон и компрессор.

      Сам процесс изготовления проходит следующим образом:

      • Бутылка разрезается (в районе верхней границы этикетки). Главное, чтобы верхняя половина с трудом проходила в нижнюю;
      • В полученной чаше (половина с горлышком) делаем около 10 отверстий диаметром 3-4 мм;
      • Вставляем в нее трубку. Важно, чтобы она сидела плотно. Если зазор есть, то нужно провести его герметизацию с помощью силиконового клея. Сама трубка по высоте должна быть чуть больше нижней половины бутылки, и при этом важно, чтобы она не доставала до дна;
      • В готовый корпус насыпаем гальку слоем в 5-6 см и укладываем на нее синтепон;
      • Шланг от компрессора помещается в трубку и закрепляется там;
      • Собственно, фильтр готов. Закидываем его в воду, включаем компрессор, проверяем работоспособность.

      Это крайне простой и достаточно эффективный вариант. Воздух будет проходить через трубку и уходить наверх. Субстрат будет насыщаться кислородом, а вода – стекать через отверстия к низу трубки и затем в аквариум.

      Фильтр из бутылки

      В принципе, этот вариант схож с предыдущим, но у него есть и свои отличия. На этот раз понадобится пластиковая бутылка 1,5 л., субстрат, поролон, хомуты, компрессор, шланг и распылитель.

      Схема сборки не отличается особой сложностью:

      • При помощи шила делаем отверстия в нижней части бутылки;
      • Далее оно обматывается поролоном и затягивается хомутами;
      • Приблизительно половину этой емкости засыпаем субстратом;
      • Сверху проводим шланг от компрессора вместе с распылителем;
      • Готовую конструкцию помещаем в аквариум, включаем, проверяем.

      Размер бутылки не принципиален, но подбирать ее стоит, опираясь на объем аквариума и мощность компрессора. Принцип работы предельно прост. За счет кислорода происходит течение. Воздух вместе с водой вытесняется через горлышко бутылки, а снизу жидкость проходит через проделанные отверстия.

      Таким образом, в наполнителе поселятся колонии бактерий, которые за счет течения будут поглощать вредные вещества.

      Стеклянные барьеры

      Этот вариант отличается наибольшей сложностью изготовления, но при этом он по своим характеристикам существенно превосходит вышеописанные аналоги. Для этой конструкции понадобится специальный аквариумный клей, три вида наполнителей, стекло, стеклорез, сантиметр, линейка, спички, спирт.

      Сам процесс изготовления довольно длительный, но интересный. Он происходит следующим образом:

      • Проводим точные замеры аквариума по длине и ширине;
      • Затем вырезаем стекло абсолютно идентичных размеров (получаем дно будущего фильтра);
      • Далее нужно изготовить боковые стенки. Они должны быть под длину аквариума, а высота значения не имеет, но достаточно 10 см;
      • Необходимо вырезать заднюю стенку. Длина та же, но нужно сделать небольшой запас, с учетом толщины боковых стекол. Высота аналогичная, около 10 см;
      • Предварительно обрабатываем все стекла спиртом;
      • Наносим клей на края будущих стенок;
      • Собираем конструкцию и ожидаем, пока состав затвердеет;
      • Затем нужно изготовить перегородки. Длина все та же, но высота уже чуть меньше. Для этого можно подложить спичечный коробок на дно. Высота будет прежней, но важно, чтобы вода в этом месте проходила по дну;
      • Полученную перегородку закрепляем клеем на специальной отметке. Всего будет два «барьера» и три камеры с наполнителем. Стенки должны находиться на одинаковом расстоянии (берем замеренную ширину, делим на три части и там делаем отметки);
      • Вырезаем вторую такую же перегородку, приклеиваем ее, но теперь вплотную ко дну (должна быть по уровню чуть ниже боковых стенок);
      • Приклеиваем эту часть на равном расстоянии от первой;
      • Ждем сутки, после чего коробок можно убирать из-под одной перегородки;
      • Вырезаем еще две перегородки, благодаря которым вода не будет попадать на ребра жесткости самого аквариума (на них и устанавливается фильтр). Важно, чтобы они были шире ребер. Приклеиваем их к свободной стороне конструкции, где будет вытекать вода;
      • Вырезаем планку по длине фильтра, но шириной всего 2 см. Она приклеивается к торцевой части второй перегородки, чтобы была словно козырек;
      • Ожидаем, когда клей высохнет;
      • Изготавливаем еще одну планку, чуть короче длины аквариума и высотой около 7 см. Она будет установлена в третий отсек, в который будет добавлен синтепон. Это необходимо для того, чтобы он не забивался и позволял воде вытекать в аквариум;
      • Закрепляем эту перегородку;
      • Делаем еще одну планку, по длине такую же, как вышеописанный барьер для синтепона, но шириной всего 2 см. Клеится под зазором;
      • Ожидаем;
      • Заполняем первый отсек поролоном, второй керамзитом или керамическими кольцами, третий — синтепоном;
      • Устанавливаем фильтр над аквариумом;
      • Подводим шланг от внутреннего фильтра или помпы и проверяем правильность работы готовой конструкции.


      В итоге получается мощный и эффективный биофильтр с тремя различными наполнителями и ступенями очистки. Изначально может показаться, что этот вариант крайне сложный, но на самом деле это не так. По сути, аквариумисту нужно просто вырезать несколько стекол и скрепить их между собой. Если нет навыков в работе со стеклорезом, то всегда можно воспользоваться услугами специалистов, которые сделают все согласно указанным замерам.

      Насколько полезна была статья?

      Средний рейтинг 4.2 / 5. Подсчёт голосов: 5

      Ссылка на основную публикацию
      Adblock detector