Расчет компрессора для пруда

Выбор аэратора для прудов и озер: методика расчета

К.б.н., руководитель компании Салмо.ру
Белковский Н.М.

Выбор аэратора для пруда или водоема — задача, не имеющая строгого и точного решения. Хотя бы потому, что потребности в кислороде сильно меняются в течение года и зависят от целого ряда параметров, с трудом поддающихся расчету. Например, зимой и летом потребности в кислороде могут различаться более чем на порядок. Наиболее простой (но и очень приблизительный) расчёт основывается на таком показателе, как биохимическое потребление кислорода — БПК5. Этот показатель определяется при гидрохимических исследованиях и широко используется при оценке качества воды. Суть этого показателя состоит в определении количества кислорода, потребляемого одним литром воды в течение пяти суток при стандартных условиях анализа. Например, означает, что за 5 суток один литр воды потребит 5 мг кислорода, а один кубический метр воды — 5 граммов кислорода. Проведём простой расчёт. Допустим, что площадь пруда составляет один гектар (10000 м 2 ), а средняя глубина 2 м. В этом водоеме будет находиться 20000 м 3 воды, и за 5 суток во всем пруду потребление кислорода составит В пересчете на одни сутки это составит: или 833 г за один час Это примерно соответствует количеству кислорода, который растворяет в воде один аэратор «Поток-Универсал» мощностью 1,1 кВт при 30 % исходном содержании кислорода.

Однако, помимо потребления кислорода самой водой, кислород потребляется ещё и грунтами и придонным слоем воды. Если слой иловых отложений значительный, то в придонном слое воды и в грунтах потребление кислорода может быть намного больше, чем в толще воды. Определить этот показатель можно только путём сложных экспериментов с использованием специального оборудования. Мы рекомендуем вводить поправку на потребление кислорода грунтами следующим образом. Если иловые отложения небольшие, а пруд новый — увеличивать потребность в кислороде на 10 %, если донные отложения значительны, а пруд эксплуатируется более 3–5 лет — на 30 %. Для более старого пруда с большим количеством донных отложений поправка должна составлять 30–60 %. Для пруда, в котором заметны признаки заболачивания (запах сероводорода от воды, ее затхлый привкус, обильное «цветение», неприятный привкус у рыбы) потребность в кислороде, определенную на основе БПК5 надо увеличивать в 2—3 раза.

Третий фактор, который необходимо учитывать при выборе аэратора для пруда — это количество рыбы в пруду. Расчёт этой величины не представляет большой трудности. Можно принять, что одним килограммом рыбы летом потребляется около 150 мг кислорода в час (или 150 г кислорода одной тонной рыбы) . Следовательно, если в пруду находится две тонны рыбы, она израсходует примерно 150 г/т × 2 т = 300 г кислорода. Суммируя полученные цифры, мы весьма приблизительно определим количество кислорода, в котором нуждается пруд. Весьма приблизительно потому, что мы не учитываем кислород, вырабатываемый в процессе фотосинтеза, не учитываем поступления кислорода из воздуха, не учитываем количество кислорода, вносимого и выносимого из пруда с втекающей и вытекающей водой. Тем не менее этот весьма формальный метод расчёта даёт приемлемые результаты и позволяет избежать больших ошибок в выборе аэратора для водоема.

Предпоследний шаг в расчетах — определение мощности аэратора. Аэраторы инжекционного типа, к которым относится и наша продукция, вырабатывают примерно 800—1000 г кислорода на один киловатт в час при 30 % насыщении воды кислородом. (Эффективность аэратора сильно зависит от того, насколько вода насыщена кислородом. Например, если вода насыщена на 80 %, в воде растворится только около 200 г кислорода в расчете на 1 киловатт в час). Допустим, что общее потребление кислорода в пруду по расчетам составило 1800 г в час. Делим 1800 г на 800 г и получаем, что мощность должна составлять 2,25 кВт. Такую мощность имеет один аэратор «Поток-Универсал 2,2» или два аэратора того же типа с двигателями по 1,1 кВт.

Дополнительные факторы, которые нужно учитывать при выборе аэратора.

1. Конфигурация пруда. В длинных прудах целесообразно использовать несколько аэраторов для того, чтобы охватить аэрацией максимальную площадь водоема. В этом случае можно также использовать аэратор «Поток-Тандем», имеющий два двигателя, направляющие потоки воды в противоположных направлениях.
2. Назначение пруда, тип рыбоводного хозяйства. Например, при выращивании форели, или на прудах для платной рыбалки, где необходим хороший клев рыбы, мощность аэраторов должна быть максимальной, чтобы поддерживать содержание кислорода выше 60—70 % нормального насыщения.
3. Период использования аэратора. Если аэратор будет использоваться только зимой, его мощность может быть меньше, чем это потребуется летом.
4. Прочность берегов и склонность их к размыву. Если берега легко размываются, лучше использовать аэраторы серии «Звезда», в которых поток воды распределяется по всем направлениям и быстро гасится.

Для любителей расчетов по формулам можем предложить следующую математическую интерпретацию вышесказанного:

Где S — площадь водоема в гектарах; 10000 — коэффициент пересчета гектаров в квадратные метры; h — средняя глубина пруда в метрах; В — БПК5 биохимическое потребление кислорода водой в течение 5 суток, г/м 3 (это то же, что и мг/л); К 1 — поправочный коэффициент на заиленность пруда, может принимать значения от 1,1 до 3; F — количество рыбы в водоеме в тоннах; 150 — интенсивность потребления кислорода рыбой в граммах кислорода на одну тонну; 1000 — пересчёт кислорода из мг/л в г/л; × — знак умножения; Q — производительность аэратора в граммах кислорода на 1 кВт⋅час. Для холодолюбивых рыб Q принимается равным 300 г/кВт⋅ч, для теплолюбивых — 800 г/кВт⋅ч; 5 — число суток при определении БПК (иногда используется БПК10 — десятисуточное или полное БПК, иногда используется односуточное БПК1), 24 — число часов в сутках для пересчета потребления кислорода за один час; W — требуемая мощность аэратора в кВт.

Упростив это выражение, получим:

Проверим, как работает формула. Допустим, мы имеем сильно заиленный водоем площадью 0,5 га глубиной 2 м в котором находится 0,5 т карпа. Анализ показал, что БПК5 — 7 мгО₂/л. Подставив необходимые значения в приведённую выше формулу, получим:

В данном случае можно выбрать аэратор «Поток-Универсал-1,5».

Другой пример. Допустим, мы имеем дело с новым чистым прудом, в котором находится форель. Площадь пруда 2 га, глубина 2,8 м, форели в пруду 800 кг. БПК 5 равно 1,2 мгO₂/л, рыба в пруду не кормится.

Определив мощность аэратора для пруда, приступаем непосредственно к выбору модели. Сравниваем табличные значения мощности аэраторов в перечне выпускаемого оборудования с полученным результатом расчетов, имея при этом ввиду, что более эффективное решение — выбор двух или нескольких аэраторов меньшей мощности, чем одного большой. Во втором примере оптимальное решение — выбор двух аэраторов «Поток-Универсал-1,1» и «Поток-Универсал-1,5» мощностью соответственно 1,1 кВт и 1,5 кВт.

Если вы затрудняетесь с выбором аэратора для вашего пруда или водоема, рекомендуем обратиться к нашим специалистам, которые помогут принять необходимое решение на основе богатого опыта фирмы Салмо.

Источник

Полезная информация

Расчет аэрации пруда 25.11.2016 15:54

Аэрация пруда или водоема — одно из основных условий нормального функционирования экосистемы водоема. Отсутствие поступления кислорода в толщу воды приведет к угнетенному состоянию рыбы, ухудшению клева или даже массового замора рыбы, а также зацветанию пруда. Аэрация необходима пруду и летом и зимой, постоянно. К тому же уверенно можно заявить, что отсутствие аэрации зимой практически со 100% вероятностью приведет к полному истреблению все численности рыбы.

Решают проблему дефицита кислорода в воде аэраторы. Существует несколько видов:

• поверхностные. Располагаются на поверхности водоема. Бывают фонтанными и плавающими. Принцип работы основан на перекачке водных масс, которые захватывают элементы кислорода и доставляют их в толщу воды.
  
• глубинные (донные). Располагаются на дне водоема. Воздух подается под небольшим давлением, проходит через перфорированную часть аэратора, в результате чего образуется большое количество мелких пузырьков. Эти аэраторы обеспечивают равномерное насыщение кислородом. А также обеспечивают перемешивание слоев воды.
  

Расчет аэрации прудов для разведения рыбы

Каждый куб воздуха содержит порядка 21% кислорода, т.е. в 1 м 3 воздуха содержится 0,21 м 3 кислорода. Плотность кислорода равна 1.43 кг/м 3 . То есть в в 1 м 3 воздуха содержится 300 грамм (300 000 мг) кислорода. Рекомендованное значение содержания кислорода в пруду 6-8 мг/л в летний период и 12-13 мг/л в зимний период.

Объем пруда размером 20м * 40м * глубиной 2м составляет 1600 л (1,6 м 3 ). Итого получаем, для пруда такого размера необходимо обеспечить поступление кислорода 1600л * (6-8)мг/л = 9600-12800 мг кислорода.

Также следует учесть эффективность переноса кислорода. Для донных аэраторов она составит от 20 до 60% в зависимости от марки и производительности.

Принимая эффективность переноса кислорода равной 40% получаем:

9600-12800 мг кислорода содержится примерно в 0,04 м3 воздуха. Необходимо подавать примерно 0,04 м3/мин воздуха. Учитывая, что эффективность переноса кислорода составляет 40%, необходимо подавать 0,1 м3/мин (6 м3/час) воздуха на пруд объемом 1,6 м3 в летнее время и в 2 раза больше в зимнее время.

Обращаем Ваше внимание, что расчет приведен в качестве примера. При выборе оборудования для аэрации пруда необходимо учитывать следующие факторы:

• зарыбленность водоема;
• тип рыбы;
• регион;
• средняя температура окружающей среды.

Делайте выбор аэратора для пруда на оновании фактического состояния вашего пруда.

Предлагаем Вам ознакомится с готовым системами аэрации:

Источник

Компрессор для аэрации пруда: установка и выбор

Для поддержания нормальной экологии в водоёмах применяют специальную технику. Нормальная жизнедеятельность всех организмов в воде будет напрямую зависеть от показателя насыщенности воды кислородом. Для проведения принудительной аэрации нужно использовать специальный компрессор для пруда. Такое оборудование поможет снабдить воду кислородом и обеспечить нормальную жизнедеятельность всего подводного мира: кислород для рыб и замедление процесс заиливания пруда.

Устройства для прудки

Все специальные приборы для пруда нужно применять как можно рациональнее. Устройства должны полностью соответствовать всем функциям и не портить общий вид пруда. Нужно выбрать оптимальное количество устройств, а также рассчитать общий показатель мощности для каждой единицы. К примеру, для качественного содержания пластиковых водоёмов не нужно использовать слишком много оборудования. Чрезмерное количество специальной техники в результате может привести к удорожанию обслуживания и значительному усложнению ухода за водоёмом.

Не нужно забывать и о запасе прочности. Если первоначально об уходе за рыбами в прудке речь не идёт, а со временем хозяин захочет начать её выращивать и разводить, то такая прочность поможет избежать замены оборудования в будущем.

В декоративных водоёмах нужно обязательно устанавливать:

• фильтры для очистки;
• специальные насосы;
• декоративное освещение;
• скиммер (оборудование для сбора наносов мусора и загрязнений на поверхности воды);
• специальные ультрафиолетовые лампы для устранения всех патогенов и вредных веществ.

Выбор определённого прибора будет зависеть от предназначения пруда и его потребностей в отдельных компонентах. Не нужно устанавливать такое устройство в водоём, который предлагает промышленность. Небольшая прудка со здоровой и многочисленной растительностью, может самостоятельно обеспечивать себя нужным количеством веществ и сохранять своё нормальное состояние. Другие могут использовать лишь фильтры.

Для декоративных прудок, каскадов, а также фонтанов нужно использовать специальные помпы. Они считаются особо надёжными и герметичными.

Современные модели помп (насосов) — это комбинации высокой мощности и достижений в техническом прогрессе. Они полностью бесшумны при работе и могут поднимать воду на большую высоту. Устройства могут устанавливаться как на поверхности, так и в самой воде. Выбор конкретной модели будет зависеть от особенностей использования водоёма. Для рыб же нужно будет обязательно использовать дополнительное оборудование.

Дополнительные оборудования для рыб

При устройстве пруда можно использовать только фильтры, в некоторых случаях они даже необязательны. Но существуют аппараты, которые могут значительно облегчить процесс ухода за водоёмами и улучшить жизнь каждого его жителя. Если вы запустили в водоём рыбу для выращивания, то вам нужно более подробно прочитать о требуемых условиях для её проживания.

Чтобы обеспечить в водоёме с рыбами все комфортные условия можно дополнительно создать в нём:

• компрессы и аэраторы;
• специальные нагреватели для воды (они нужны для рыб и некоторых растений, если они оставляются на зиму в прудке).

Чем плотнее будет заселён пруд рыбой, тем больше нужно проводить аэрацию воды. От этого будет напрямую зависеть общий декоративный вид водоёма и производительность прудок при выращивании и разведении рыб.

Главные функции компрессора

Компрессоры чаще всего устанавливаются в водоёмы с большим количеством рыбы либо в декоративные пруды с водной растительностью. Если в природе все процессы находятся в равновесии, а культуры продолжают выделять нужное количество кислорода и поглощают углекислый газ, то в искусственных условиях нужно обязательно проводить насыщение воды кислородом с помощью специальных оборудований для аэрации.

По поводу компрессов есть множество споров. Существует версия, что всё будет зависеть от общего размера водоёма, но на самом деле такой показатель неглавный. Нужно оценивать количество рыб и растений под водой.

Для расчёта применяют специальную формулу: 1 килограмм рыбы на 1 метр кубический. При увеличении числа рыб в водоёме, они испытывают сильный недостаток воздуха, а пруд начинает сильно загрязняться и зарастать илом.

Компресс поможет быстро удалить такую трудность. Помимо этого, проведение принудительной аэрации положительно действует и на другие процессы.

Также нужно внимательно рассмотреть главные функции такого устройства. К ним относят:

1. Перемешивает верхние более тёплые слои воды с холодными — это ведёт к более равномерному прогреванию водоёма.
2. Хорошо справляется с активным размножением сине-зелёных водорослей в летнее время.
3. Обеспечивает доставку кислорода в более глубокие слои воды пруда и помогает качественно очищать водоём от разложившейся внутри органики.
4. Помогает сохранять незамерзающую лунку в зимнее время, что считается важным для нормальной жизни рыб и выведения всех вредных компонентов наружу.

Компрессор помогает насытить воду кислородом, обеспечить нормальный процесс жизни рыб и поддержать пруд в относительной чистоте.

Основные разновидности компрессов

Производители выпускают на рынок поверхностные, а также донные конструкции компрессов. Поверхностные виды можно хорошо различить на воде: они плавают на поверхности, поэтому могут отрицательно повлиять на общий вид водоёма.

Если такая конструкция не подходит, то нужно ознакомиться с донной моделью. В этом случае сам компрессор устанавливается возле берега, а кислород идёт в пруд через трубы и специальные шланги. Под водой воздух быстро распыляется с помощью специальных насадок, о его работе говорят пузырьки, которые выходят на поверхности. Такие аппараты считаются мобильными, могут крепиться в любом удобном месте пруда и продолжают служить длительное время.

Отличительные черты компрессов:

• простота в обслуживании;
• длительное время эксплуатации;
• возможность одновременного использования с другими устройствами;
• способность беспрерывно продолжать работу в разных климатических условиях.

Для создания специальных условий для аэрации применяются специальные поршневые и мембранные компрессоры. Мембрана в этом случае помогает придать более тихую работу устройству. Но мощность таких устройств значительно снижена. Если такой компрессор начать использовать зимой, то мембрана при воздействии холодной температуры может прийти в негодность и потребуется её полноценная замена. Такой процесс не будет требовать особых навыков, как, впрочем, и процесс обслуживания.

Компрессоры воздушные мембранные могут производить в большом количестве устойчивый поток воздуха при низком давлении. Они довольно компактны, небольшие по весу, а также обладают хорошо защищённым корпусом. Механизм работы таких агрегатов довольно прост, а число деталей в конструкции на минимуме.

Мощность поршневого компрессора превышает мембранный, но его не нужно использовать в прудах, которые находятся в местах отдыха либо рядом с домом. Функционирование такого устройства нельзя назвать бесшумным, в отличие от мембранных установок.

В зависимости от применяемой энергии, компрессоры можно разделить на механические, а также электрические. Такие аппараты предполагают регулярную работу. Именно поэтому в электрических моделях чаще всего применяют энергосберегающих функции. Механические же работают от энергии ветра. Их используют в местах, где нет источников питания.

Создание своими руками

Совсем необязательно приобретать такое устройство. Нужно просто знать особенности работы воздушного компресса и обладать некоторыми ненужными инструментами. Создать аэратор для пруда своими руками довольно просто, если в хозяйстве есть:

• уголок;
• дюймовая канализационная труба (около двух метров);
• влагозащищенный провод внутри двойной изоляционной трубке;
• дренажный насос, которым раскачивают затопленные места после паводка, он может также помещаться под саму воду;
• тройник с отводом 45 градусов;
• патрубок с сечением 32 миллиметра с длиной от 30 до 50 миллиметров.

Начинаем создание компрессора. Для этого нужно совместить тройник со штурцем под шланг. С другой стороны в тройник вставляется специальный патрубок. Отвод нужно повернуть на 45 градусов и вставить большую трубу. Соединить собранный узел и переходник. В конструкцию нужно вставить обратный клапан.

Все погружённые насосы обладают геометрическим корпусом. Подводящий провод создаётся с двойной окожушкой и специальной герметичной изоляцией.

После этого нужно провести влагозащищенную проводку. В грунт нужно забить монтажную трубу и прикрепить к ней конструкцию так, чтобы воздухообразная трубка находилась выше уровня воды. Чтобы прикрыть конструкцию от рыб, нужно поставить специальную сетку. Труба должна находиться под небольшим наклоном, чтобы воздух свободно входил в поток воды и смешивался с ним. Конструирование инжекторного смесителя закончено.

​Если у вас есть глубинный насос, то для него можно будет сделать специальный живописный домик на глубине. На нужном участке шланг аэратора для пруда украшается, а после создаётся небольшой водопад или подобная конструкция — это будет зависеть от фантазии самого дизайнера. При запуске компрессора шланг должен находиться под заливом, чтобы не происходила воздушная пробка. Такая конструкция с помпой должна находиться под водой в предохранительном сетчатом кожухе.

Если у вас уже есть компрессор, то можно создать специальный погружной аэратор. При этом совершенно всё равно, от автомобиля с ресивером либо от холодильника, устроим их на берегу, соединим шлангами с бутылками РЭТ и поместим такие устройства на дно прудки. В проткнутые иглами отверстия воздух будет непрерывно подниматься. Но чтобы не перегреть моторы, нужно поставить специальный таймер для периодического включения.

Компресс с успехом можно заменить двигателем от пылесоса, присоединив специальную проводку гофрированного шланга и создать гребёнку для выхода воздуха, наполнить бутылку галькой, чтобы притопить их.

Также можно создать особую установку с ветровым приводом. Такие аэраторы для водоёмов с рыбами лучше всего применять зимой. Ветряные аэраторы давно используются в зимние ямы, куда скатывается рыба. В этом случае совершенно неважно из чего будут состоять пропеллеры — из разрезанной бочки или же металлического листа.

Они должны крутиться на валу и передавать вращение на погружённую мешалку. Такая конструкция может плавать на поверхности воды, гонимая ветром, либо привязываться к одному месту. Чаще всего крутящаяся мачта закрепляется на деревянный плот. Вращающаяся штанга крепится специальной муфтой в подшипник скольжения. Нижняя мешалка трёхлопастная и создана из пластика или жести.

Ещё одной хорошей конструкцией на основе электродвигателя с аккумулятором питания на плотике. От горизонтальной оси при вращении проходят лёгкие четырёх лопастные турбинки, плот самостоятельно плавает по водоёму, а аэрация проходит поверхностно. Двигатель находится в закрытом корпусе. Устойчивость поддерживается креплением турбин на специальные поплавки, на которых также устанавливают вращающий вал.

Используя специальную информацию, каждый дачник сможет самостоятельно создать небольшой компрессор из старых шин автомобилей, подручных материалов и аэратора.

Последнее что нужно решить — это покупать компрессор либо делать его самостоятельно. Решать вам: профессиональные модели для аэрации водоёма среднего размера стоят не меньше 50 тысяч рублей, для крупного водоёма — 100 тысяч рублей, в зависимости от показателя техники, производителя и других особенностей.

Источник