[D.I.Y.] - Mega Projecto Aquário da Nossa Costa (05-05-05)

[Allaphor]

Já andava para fazer um post com os desenvolvimentos do meu aqua da nossa costa há algum tempo. Agora que já construi a maior parte do equipamento, gostava de sugestões e criticas aos diversos elementos.

 

1 - Movel

 

O movel é feito em MDF de 20 mm, envernizado com verniz acrílico para o tornar resistente à água. Destina-se a um aqua com 70x30x35 e uma sump com 69x32x35

Não meti os orifícios para a passagem de cabos, porque isso foi mais ou menos a gosto, de modo a que tivessem a menor probabilidade possivel de apanharem água.

 

 

 

 

imagem grande em

http://pwp.netcabo.pt/0673115001/movel.jpg

 

Não está no desenho para simplificar, mas as costas do movel são formadas por uma placa de mdf de 70x70 cm, funciona como um pilar extra e trava para deslocamentos laterais. Acho que o movel se aguenta sem ela, mas decidi não arriscar.

 

 

2 - Sump/refugio

 

A sump foi construida em acrílico de 4mm suficientemente fino para poder ser cortada por flexão, mas suficiente espesso para aguentar a pressão.

A água cai do overflow no compartimento central mais pequeno e passa pelo orificio para o compartimento da direita.

Ambos os compartimentos terão um DSB com 12 cm de profundidade, em areia da praia ou aragonite oolite (ainda não decidi)

do compartimento da direita passa para o compartimento central da frente, onde se encontrará o escumador, por onde passará toda a água.

Depois de sair pelo fundo do escumador, passa para o compartimento da esquerda, de onde passa para o compartimento central da bomba (Maxi Jet 1000).

 

 

 

Imagem grande em

 

http://pwp.netcabo.pt/0673115001/sump.jpg

 

O compartimento de recepção tem dois orificios de circulação de cada lado, estando o direito obstruido por um tampão amovivel. Do mesmo modo, o compartimento da bomba é cortado 4 cm de cada lado, estando o lado direito obstruido do mesmo modo.

A vantagem deste desenho face aos convencionais, é a possibilidade de permitir o fluxo de água em apenas um dos lados da sump. Isto permitirá a troca completa da DSB de cada um dos lados separadamente, sem que seja necessário um periodo em que o sistema fique totalmente disprovido de DSB.

Ambos os lados serão iluminados por lampadas compactas integradas de 15 W daylight, com um fotoperiodo reverso ou de 24 horas.

 

 

3- Escumador

 

 

O escumador é do tipo berlin (movido pela corrente de bolhas) modificado. É accionado por 2 ou 4 difusores de madeira, e pelo próprio fluxo de água do compartimento da direita para a esquerda. Foi construido em acrílico de 4 e 3mm

 

 

Imagem grande em

 

http://pwp.netcabo.pt/0673115001/escumador.jpg

 

O copo de colecta do escumado é unido por encaixe no corpo do escumador, vedado por um o-ring de borracha. O encaixe constituido por aneis em acrílico, um dos quais com o mesmo diametro interior que o corpo do escumador e, entre este e o fundo do copo, um segundo de diâmetro inferior, criando o espaço para o o-ring.

 

 

4 - Osmorregulador (auto top-off)

 

O sistema tem duas partes, a parte hidraulica e o controlador.

 

A parte hidraulica é composta por uma bomba de ar velha, um garrafão de 5L e tubo de ar. A bomba empurra ar para dentro do garrafão, forçando a água de reposição a sair para a sump. O fluxo é relativamente lento, mas mais que suficiente. Seria maior com uma bomba melhor.

 

A parte do controlador requer alguma montagem electrónica

 

 

Imagem grande em

http://pwp.netcabo.pt/0673115001/circuito.jpg

 

Quando a agua contacta com a sonda, fecha o circuito e aumenta o potencial no transistor (que pode ser qualquer um da série bd, NPN, com um eF de 100 e tal 200) adjacente, que por sua vez o baixa no transistor que controla o relé (com uma voltagem de bobina de 12v), que deixará de ser actuado, voltando ao seu estado basal de Normaly Off.

Quando o nivel de água no compartimento da bomba (onde é colocada a sonda)baixa, o potencial do transistor adjacente desce, aumentando o do que controla o relé, fechando o circuito e activando a bomba de ar.

 

A sonda é constituida por um apoio em acrílico de altura regulável e dois contactos de grafite. Os contactos foram feitos enrolando os condutores da sonda descarnados em pedaços de mina de lapis, impermeabilizados com massa epoxi (para evitar o contacto do cobre com a água, que degradaria a ponta da sonda e mataria os invertebrados).

 

Deve ter-se o cuidado de colocar a saida de água ligeiramente acima do nivel maximo tanto do compartimento da bomba como do interior do reservatório, de modo a impedir o estabelecimente de um sifão (que puxaria água em excesso de ou para o reservatório).

 

 

Espero não ter aborrecido ninguém com um post tão longo, mas deixei isto acumular. tentarei esclarecer quaisquer duvidas e estou aberto a críticas.

 

Brevemente:

 

5 - Esquema para um chiller de efeito peltier de 150 W, alimentado por uma fonte de PC e com dissipação a água. Já está construido e funcionava, mas tinha uma fuga no circuito de dissipação e caiu ao chão, pelo que será redesenhado e reconstruido

 

Basicamente eram 3 elementos peltier de +/- 50 W paralelos, alimentados pela fonte, controlada por um termostato de diodos DIY, numa camera bilateral. Do lado frio passava a água do aqua, do lado quente passava o fluido de radiador, bombeado por uma minijet 607 (ou qqr coisa parecida) para um radiador de watercooling para PCs e de regresso ao lado quente. Os elementos era separados da água por duas placas de alumínio lacado de 2mm.

Antes que pudesse testar o rendimento efectivo, o coitado matou-se, mas a água saia fresquiiiiiinha.

 

6- Calha para iluminação do aqua.

Já tenho uma montada, com 2x30 W T8 power-glo+2x8 w daylight, mas provavelmente vou meter-lhe mais 4 PC de 26 W e logo meto o esquema.

 

Bom, espero que isto sirva de inspiração a todos os DIYers do forum (a menos que haja alguma coisa de terrivelmente errada com algum dos desenhos) e aguardo o feedback.

 

Cumps

 

Obrigado pelas dicas aquaxxi

[HomemPeixe]

Estou a gostar da ideia e quando li mega pensei em aquário grande, mas os projectos não se metem apenas pela dimensão do aquário .

 

Infelizmente água salgada não é o meu meio, morria afogado :D .

 

Para ajudar coloquei as fotos na morada em baixo para ficarem no tamanho correcto se depois tiveres dificuldade liga-me ou envia e-mail aquaxxi@netcabo.pt

 

Portal

http://www.companhiadosanimais.com

 

Categoria fotos para sub-forum Peixes

http://www.companhiadosanimais.com/forum/a...t.php?cat_id=12

 

link´s das imagens inseridas:

 

http://www.companhiadosanimais.com/forum/a...php?pic_id=4234

http://www.companhiadosanimais.com/forum/a...php?pic_id=4235

http://www.companhiadosanimais.com/forum/a...php?pic_id=4236

http://www.companhiadosanimais.com/forum/a...php?pic_id=4237

[peixe_mario]

Vou ficar muito atento a este tópico. É um assunto que me anda a dar muita curiosidade. Principalmente esse chiller, tenho de ver isso.

 

Já agora, um pedido, além dos esquemas, bons e ilucidativos, agradecia ver algumas fotos, dos equipamentos contruídos.

 

continua!!!

 

abraços

[A l e x a n d r e]

Em relação às células de peltier, como é que transferias a energia da água do aquário (calor) para a parte fria da célula? Como é que é feito o contacto água do aquário-célula, com que material contacta a água para transferir o calor?

 

A l e x a n d r e

[Allaphor]

Aqui estão as fotos do material já construido

 

A Sump, escumador e movel

 

 

Como poderão notar o escumador não tem as mesmas medidas que o projecto, mas se o voltasse a fazer, seria de acordo com o projecto...

 

Geral da sump

 

 

Pormenor do escumador

 

 

O que resta do chiller...

 

 

 

A coisa grande em acrílico, é permutador de calor. De ambos os lados é acrílico de 20mm cortado por dentro, formando uma câmara.

O permutador é formado, neste desenho, por :camara quente// placa de alumínio lacado//células peltier incluidas em corticite//placa de aluminio// camara fria.

Para quem não conhece o efeito peltier, estas células, quando alimentadas pela fonte, transferem calor de um lado para outro. São uma bomba de calor de estado sólido

 

Pormenor do radiador onde a água do lado quente é arrefecida

 

 

 

Obrigado pelo interesse

 

cumps

[A l e x a n d r e]

Parabéns pelo DIY. Continuo com uma dúvida relativamente ao chiller. Como é feita a condução de calor da água do aquário para a parte fria da célula de peltier? Em que material é que a água do aquário toca para que ocorra essa transferência de calor?

 

A l e x a n d r e

[peixe_mario]

Allaphor não sei se foi devido ao meu pedido, mas obrigadão pelas fotos, assim além de perceber o mecanismo também podemos ver a complexidade da montagem em "3 dimenções" (e já agora o nivel dos acabamentos). Gostei bastante do material até agora mostrado.

 

Já agora, tenho estudado o efeito peltier (+-), as placas têm sido usadas pelo pessoal do "tunning" dos computadores (overclocking) onde usam pasta térmica para colar as placas ao dissipador e ao processador, no caso deles. Já sei que estas placas podem atingir temperaturas de -85ºC no lado frio e 45ºC no lado quente e também vi relatos de várias placas coladas em paralelo (lado frio/lado quente-lado frio/lado quente) Parece que lhes aumenta o rendimento.

 

Perguntas:

 

Qual é a potencia dessa tua placa de Peltier?

 

Os -85ºC que conseguem atingir, são dissipados pela massa de água, mesmo assim o sistema todo terá tendencia ao equilibrio (de acordo com as perdas relativas à temperatura do ar) tens algum controlador de temperatura ou arriscas a ter temperaturas muito baixas (pergunto isto por desconhecer o rendimento do chiller na condução do calor)? Exemplo: se o chiller consegue baixar 20ºC à massa de água num dia de 40ºC a água chegaria aos 20º, mas num dia de 20º a água chegaria aos 0ºC

 

Não dizes na tua descrição mas já existe outro membro interessado em saber qual o material do teu dissipador "de frio". Penso que dizes têm um dissipador que é de acrilico(talvez tenha pouco rendimento). Li algures que é possivel ter um dissipador de aluminio pintado com tinta epoxi.

 

aguardo desenvolvimentos

 

p_m

[Allaphor]

Não sei exactamente como explicar o efeito peltier, mas pelo que percebo, parece ser exactamente como uma bomba, mas em vez de bombar água, bomba calor. Não são anti-aquecedores.

 

Para os peltiers normais, o máximo de diferença entre o lado quente e o frio é de 70 -80ºC. Este valor corresponde ao Max Head das nossas bombas e, do mesmo modo, é uma diferença para a qual o fluxo térmico é 0.

 

Peltiers em série permitem diferenças muito maiores, mas para arefecer aquas, em que a diferença entre a temp do aqua e a ambiente será, no max 15 ºC, o melhor é sistemas de células paralelas.

 

 

As câmaras são em acrílico e o radiador em Alumínio anodizado, um radiador em acrílico teria de ser enooooorme para poder ter a mesma eficiência.

 

 

Tendo em conta que os diversos interfaces do sistema não são perfeitos.

 

No Verão (quando eu espero ter isto reconstruido), temos ar a 32ºC, como o radiador é imperfeito --> água a 40, como o contacto entre a chapa de Al e a célula não é perfeito --> célula a uns 45 ºC.

 

A água espera-se a 20ºC, o que dá uma temp do lado frio de 15ºC (porque também há uma chapa de Al desse lado).

 

Tudo contado, dá uma diferença de temp de 30ºC ou seja, dos 150 W de energiua que meto para o Chiller, só para aí 80W é que são efectivo arrefecimento (esta é a estimativa pessimista).

 

O sistema tem um termostato electrónico para sondar a temp da água e desligar o aparelho abaixo dos 20º C. Duvido que venha a ser activado, mas eu sou pessimista...

 

A vantagem dos peltiers é que mesmo assim são muuuuito mais eficientes energéticamente que os sistemas de transição de fase (como os frigoríficos) e, mesmo com a ventuinha a bombar ao max, são mais silenciosos que o compressor de um frigorífico.

Isto é o tipo de sistema fixe para um aqua do tamanho do meu, mas pessoal com aquas maiores tem mesmo de comprar um chiller se quiser este tipo de temps.

 

De qqr modo, é preciso testar, num ambiente controlado, a eficiencia disto...

 

Cumps

[A l e x a n d r e]

Bem, eu peço desculpa pela insistência mas não consegui esclarecer ainda a minha dúvida:

 

Como (com que material conductor de calor) contacta a água do aquário durante o processo de transferencia de calor? Já percebi que há alumínio envolvido mas por razões óbvias não creio que o material condutor seja o alumínio, não é verdade?

Será o acrílico? É que neste caso a eficiencia é diminuta...

 

A l e x a n d r e

[Allaphor]

É mesmo alumínio (não consegui arranjar aço inoxidável de grau acima do comercial ou titânio), mas é coberto, do lado do aquário, por uma camada termolacada (como as maquises brancas). è uma camada resistente às variações de temperatura e ao sal. Como é muito fina, não prejudica muito a transferência de calor.

 

Cumps

[Allaphor]

A pedido do JPA aqui fica o esquema simplificado (só alçado lateral) do meu overflow.

 

 

Todas as peças são cortadas a partir da minha espessura preferida de acrílico 4mm (azul mais escuro)

 

No esquema só faltam as dimensões de profundidade. Todas as peças têm 12 cm de comprimento ou seja , têm de medidas 12 cm x Y (a medida que aparece no desenho).

Os lados do overflow (azul mais claro) consistem em duas peças de acrílico com 12,4x(10,4+X), nas quais foi cortado o espaço para o vidro (a branco).

O valor de X corresponde à espessura do vidro a transpor.

A parte cinzenta corresponde a um tudo de PVC que entra pelo fundo do overflow a 3 cm de cada lado e se dirige para a sump.

 

Não meto foto porque o meu tá diferente uma vez que por falta de espaço, tive de inventar um bocado. Assim, como tá no projecto, fica mais bonitinho.

 

Recomenda-se a cola de acrílico da UHU (plastic) que é espessa o suficiente para vedar bem esta coisa, mesmo que os cortes e alinhamentos não fiquem perfeitinhos. Quem tiver acesso a clorofórmio pode também fazer a sua própria cola, dissolvendo acrílico até obter uma pasta com a consistência ideal

 

Em retrospectiva faria um orifício no topo do sifão, para meter um tubo de ar com uma valvula, para retirar o ar efacilitar o estabelecer do sifão.

 

Cumps

[Daniel Teixeira]

Fixe essa do cloroformio, por acaso tenho cá um garrafão de 5 litros.Agora pelo que sei é muito dificil de arranjar, a ver se não caiu para o lado com aquilo. Diz-me uma coisa, o que usas para cortar acrilico? Serra de recorte? Com que lamina? tenho tido dificuldade em cortar peças mais pequenas em acrilico de 4mm.

[peixe_mario]

Onde é que voces arranjam esse clorofórmio?

[Daniel Teixeira]

e bastante dificil arranjar, não sei se a venda não está proibida.Eu tenho porque fiquei com muito material de um laboratório que fechou ha 2 anos.

[Allaphor]

Cloroformio dá para arranjar numa farmácia, mas convem explicar para que é, senão podem achar que vão snifar aquilo tudo e não vos vendem nada.

 

Para cortar o acrílico, uso o método da flexão (para o qual esta é mesmo a espessuar max).

Basicamente desenha-se a peça no acrílico, passa-se com um x-acto pelo traço, fzendo força, umas seis ou sete vezes e depois dobra-se, até partir. Não é tão facil como no vidro, mas funciona na mesma.

As desvantagens deste método são o facto de só se poderem cortar linhas rectas e de a peça não poder ter angulos internos menores que 180º.

Para cortes de formas irregulares uso uma serra de rodear para metal manual.

 

Cumps

[Just_me]

Parece porreiro...fiquei foi admirado quand odisseste que um peltier é mais eficiente que um ciclo de refrigeração...

 

é que na realidade é ao contrario e nao é apenas um bocadinho...é por um bocadão! frigorificos chegam a ser mais de 9x mais eficientes que um peltier a bombear calor.

 

É que com o teu peltier para alem do calor que queres tirar do aquario e que va iser em ultima analise retirado pelo radiador de pc...tens de tambem retirar os 150W que estás a gastar no peltier...

 

Depois teres um interface directo em eluminio poderá ser problemático...nao muito porque o aluminio ainda resiste á corrosão e poderás ir fazendo trocas de agua...mas nao sei...

 

ja agora aqui fica um dos primeiros links que encontrei...logo na calculadora podes ver a diferença entre um ciclo termodinamico de Carnot e o efeito Peltier:

 

http://www.coolchips.gi/technology/ccalc.shtml

 

em aplicações de pequenas dimensões perceb-se o uso de um peltier...mas pelo tamanho disso mais vale um chiller normal.

[Allaphor]

Ok, obrigado pela informação.

 

Eu estava a guiar-me por este gráfico

 

http://www.supercool.se/pages/tedia.html

 

e tava a pensar que a eficiencia era de 60% 0u seja um carnot de 0,6 no meu sistema.

 

Na realidade só mesmo os novos peltiers é que t~em uma eficiência maior...

 

É a vantagem dos foruns, um gajo tá sempre a aprender.

 

 

Cumps

[Just_me]

repara que naquela pagina quando diz novos é o mesmo que dizer...esperamos obter isto mas ainda nao conseguimos....

[peixe_mario]

Just_me, deste assunto não percebo muito, mas uma coisa é certa, isto da internet tem que se lhe diga!

 

Por acaso equacionaste se a pagina que sugeres para ver eficiencias de refrigeração é comercial?

 

Não estou a duvidar de ti, até porque entendo que as celulas de Peltier só são eficientes porque são pequenas e trabalham para coisas pequenas e esse é o segredo para produzirem efeitos tão "concentrados" de frio ou calor.

 

O grande problema está na perda (ou ganho) de energia quando se pretende transferir o efeito de Peltier para os materiais circundantes (ex.: água). Obviamente, numa outra ordem de grandeza, com áreas de contacto para transferencia superiores, serão possiveis outros resultados.

 

Mas parece-me que a pagina para onde nos envias, só pretendem vender o producto deles, nada mais.

 

aguardo resposta.

 

 

Já agora Allaphor não há novidades?

Para quando as fotos dos Sargos?

Tens desenhado outros equipamentos e não queres dizer nada ao pessoal?

 

 

abraço

[Allaphor]

O Just_me tem razão... Após uma pesquisa mais aprofundada cheguei às mesmas conclusões. Estes gajos falam muito bem dos peltiers deles, mas não aldrabam nas eficiências dos outros.

 

Mesmo assim, usando a calculadora deles, cheguei à conclusão que o meu sistema aperfeiçoado, deverá ter um rendimento de 1:1, ou seja, um watt de energia a deslocar 1 watt de calor, talvez um pouco mais (por oposição um compressor, que com 1 watt deslocaria +/- 10 W).

 

A vantagem do meu sistema é que não é preciso peças móveis para além da bomba e da ventoinha e qqr um pode montar uma cena destas e é mais silencioso.

 

Se tivesse de fazer tudo de novo, se calhar inventava qqr cena com um compressor e fazia um aquário maior. Teria de andar a varrer os ferros velhos, mas era capaz de ser fixe.

 

Tou a pensar num reactor de kalk automático... mas ainda não desenhei nada...

[Allaphor]

Ok, a colheita de água e areia foi feita e montei o sistema, ainda só com uma daylight 20W e sem as duas PCs de 55w (4ª feira)... Assim ganho tempo e o aquário vai ciclando.

 

 

Apanhei a água em Sesimbra juntamente com algumas rochas ´com organismos agarrados, só para fazer um kick start do sistema.

 

Abandonei o meu escumador DIY, que não tinha a potencia que queria e comprei um Jebo 180. Não está bem dentro do espírito DIY, mas sendo uma imitação chinesa também não é o sellout completo.

 

 

A temperatura está nos 22ºC, um bocado alta mas não faz mal, isto vai acelerar o desenvolvimento das bactérias da DSB (que não ficou exactamente como planeada...)

Quando começar a povoar o sistema com qqr coisa mais evoluida, meterei o chiller e mais uma ventoinha a bombar.

 

Espero que curam

 

Cumps

 

Quanto ao hardware, meti uma bomba de retorno NewJet 2400 e como recirculação uma MJ 750 e uma MJ 1200.

 

A MJ 750 em vez de ter a saida livre, alimenta uma série de 9 Under Gravel Jets. Estes jactos verticais elevam os sedimentos, evitando que se depositem no substrato (areia siliciosa) de modo a poderem ser captados pelo overflow

 

[Allaphor]

Ok, a colheita de água e areia foi feita e montei o sistema, ainda só com uma daylight 20W e sem as duas PCs de 55w (4ª feira)... Assim ganho tempo e o aquário vai ciclando.

 

 

Apanhei a água em Sesimbra juntamente com algumas rochas ´com organismos agarrados, só para fazer um kick start do sistema.

 

Abandonei o meu escumador DIY, que não tinha a potencia que queria e comprei um Jebo 180. Não está bem dentro do espírito DIY, mas sendo uma imitação chinesa também não é o sellout completo.

 

 

A temperatura está nos 22ºC, um bocado alta mas não faz mal, isto vai acelerar o desenvolvimento das bactérias da DSB (que não ficou exactamente como planeada...)

Quando começar a povoar o sistema com qqr coisa mais evoluida, meterei o chiller e mais uma ventoinha a bombar.

 

Espero que curam

 

Cumps

 

Quanto ao hardware, meti uma bomba de retorno NewJet 2400 e como recirculação uma MJ 750 e uma MJ 1200.

 

A MJ 750 em vez de ter a saida livre, alimenta uma série de 9 Under Gravel Jets. Estes jactos verticais elevam os sedimentos, evitando que se depositem no substrato (areia siliciosa) de modo a poderem ser captados pelo overflow

 

[peixe_mario]

...há muito tempo que não davas noticias

 

Mais uma vez, estou a gostar, apesar de achar essas saídas de água ascendente um pouco inestéticas, talvez se ficassem por tras de umas pedras não se note tanto e imite melhor o fundo marinho.

 

A disposição das rochas faz prever a existencia de "grandes nadadores" ou vais por mais rocha?

 

Por enquanto é só o que tenho a dizer, aguardo mais desenvolvimentos, principalmente desse chiller que virá a caminho.

 

abraços

 

p_m

[Allaphor]

Não tava a pensar meter nada de mto dramático para já. Quando tiver o ciclo feito tou a pensar numa coisa quase só com inverts. Não devo meter muito mais rocha porque gosto de um aqua mais amplo.

 

No entanto, um amigo pescador anda a prometer-me um choco pequeno que venha nalguma rede ou assim e tou a pensar se será possivel cria-lo, pelo menos até ser grande demais. Era mesmo fixe, ando a ler...

 

O chiller está em standby pelas férias, onde poderei voltar a varrer a cidade de ponta a ponta em busca de uma placa de aluminio decente.

 

Além disso ando com duvidas existencialistas quanto a se será mais eficaz usar o radiador como dissipador de calor, ou um aqua mais pequeno, cheio de água, com umas ventoinhas.

 

Cumps

 

PS: Tens razão com as saídas de água, quando for de novo em colheita vou ver se arranjo uma pedritas mais pequenas para as rodear.

[João Pereira]

Ois!

 

Então e um update?? love you

 

abraços