DIY σύστημα ελέγχου αυτόματης πλήρωσης νερού

[Aquazone Team]

Εισαγωγή

Οι ανάγκες αυτόματης πλήρωσης νερού στο ενυδρείο μου για την καλοκαιρινή περίοδο, όπου η εξάτμιση είναι αρκετή και η ανάγκη πλήρωσης απαραίτητη λόγω χρήσης sump, με οδήγησαν στο σχεδιασμό και δημιουργία του συστήματος ελέγχου αυτόματης πλήρωσης που ακολουθεί.

Υλικά

Το σύστημα ελέγχου αυτόματης πλήρωσης μετά από δοκιμές αποδείχτηκε αξιόπιστο και μπορεί να πραγματοποιηθεί με λίγα έξοδα και υλικά που μπορεί κανείς να βρει εύκολα στην ελληνική αγορά. Έχει δύο δικλίδες ασφαλείας ώστε να περιοριστεί η πιθανότητα πλημμύρας. Οι δύο αυτές δικλίδες συνδέονται άμεσα με τη χρήση δύο φλοτέρ (και όχι ενός) στο σύστημα, καθώς και στο ρελέ δύο επαφών (αντί για μίας επαφής). Το σύστημα ελέγχου μπορεί να κατασκευαστεί και με τη χρήση μόνο ενός φλοτέρ και ενός ρελέ μίας επαφής, μειώνοντας με αυτόν τον τρόπο το κόστος του, αλλά μεγαλώνοντας την πιθανότητα να υπάρξει κάποια δυσλειτουργία με ανεπιθύμητα αποτελέσματα. Τα υλικά που χρησιμοποιήθηκαν για το σύστημα ελέγχου αυτόματης πλήρωσης επιλέχθηκαν ώστε να είναι κατάλληλα για ενυδρειακή χρήση. Έτσι, τα ηλεκτρονικά φλοτέρ είναι από πλαστικό (το οποίο δε διαβρώνεται, δε σκουριάζει και μπορεί άφοβα να μπει στο νερό του ενυδρείου για όσο διάστημα χρειαστεί) και πλήρως στεγανό για υποβρύχια χρήση σε υγρό. Επίσης, το ρελέ επιλέχθηκε να είναι πηνίου 12V συνεχούς ρεύματος ώστε ακόμα και στην περίπτωση όπου υπάρξει διαρροή από τα ηλεκτρονικά φλοτέρ λόγω μη καλής στεγανότητας, το ρεύμα διαρροής να μην προκαλέσει βραχυκύκλωμα και να μην είναι επικίνδυνο για τα ζωντανά αλλά και για εμάς.

Τα βασικά υλικά που περιλαμβάνει το σύστημα ελέγχου είναι:

2 ηλεκτρονικά φλοτέρ (πλαστικά, στεγανά) (βλ. παρακάτω σχήμα)

1 ρελέ 2 επαφών, πηνίου 12V DC και μέγιστου ρεύματος 10Α (βλ. παρακάτω σχήμα)

1 βάση για το παραπάνω ρελέ

1 τροφοδοτικό εξόδου 12V

καλώδιο

πλαστικό ηλεκτρονικό αδιάβροχο φλοτέρ

ρελέ 2 επαφών

Περιγραφή συστήματος

Η σωστότερη χρήση του παρακάτω συστήματος είναι η τοποθέτησή του σε κάποιο sump ώστε να μη φαίνεται και να μην υπάρχει περίπτωση να σκαλώσει κάτι κατά λάθος στις επαφές των φλοτέρ. Παρόλα αυτά μπορεί να χρησιμοποιηθεί και μέσα στον κυρίως χώρο του ενυδρείου, αρκεί να προσέξουμε ώστε να μην υπάρχουν δίπλα του φυτά ή άλλα αντικείμενα που μπορεί να εμποδίσουν τη σωστή λειτουργία των φλοτέρ.

Το πηνίο του ρελέ που έχω χρησιμοποιήσει λειτουργεί στα 12V DC. Αυτό σημαίνει πως η τάση που περνάει μέσα από τα δύο φλοτέρ, που βρίσκονται μέσα στο νερό,είναι 12V DC. Οπότε δεν κινδυνεύουμε ούτε εμείς αλλά ούτε και τα ζωντανά μας σε περίπτωση δυσλειτουργίας και διαρροής ρεύματος από τα φλοτέρ. Συνδέουμε τη μία άκρη του τροφοδοτικού στη μία επαφή τροφοδοσίας του πηνίου του ρελέ και την άλλη στο ένα άκρο του ενός φλοτέρ. Κατόπιν η άλλη άκρη του πρώτου φλοτέρ συνδέεται με τη μία άκρη του δεύτερου φλοτέρ (σύνδεση των δύο φλοτέρ σε σειρά), και η δεύτερη άκρη του δεύτερου φλοτέρ καταλήγει στη δεύτερη επαφή του πηνίου του ρελέ. Για καλύτερη κατανόηση της παραπάνω περιγραφής συμβουλευθείτε το παρακάτω σχεδιάγραμμα.

Συνδέουμε ένα φις που θα πάρει ρεύμα από μία πρίζα 220V AC στις επαφές του ρελέ όπου θα βάλουμε το φορτίο/εξοπλισμό μας. ΠΡΟΣΟΧΗ: κατά τη σύνδεση των 220V AC ΜΗΝ έχετε δώσει ρεύμα από την πρίζα στο φις, γιατί υπάρχει κίνδυνος ηλεκτροπληξίας. Στη συνέχεια και από τις άλλες δύο επαφές του ρελέ μπορούμε να συνδέσουμε ό,τι εξοπλισμό θέλουμε να λειτουργήσει όταν πέσει η στάθμη του νερού κάτω από το επιθυμητό όριο. Αυτός ο εξοπλισμός μπορεί να είναι μια αντλία, ή μια ηλεκτροβάνα συνδεδεμένη με ένα σύστημα αντίστροφης όσμωσης ή ό,τι απαιτείται για την κάθε περίπτωση. Να σημειωθεί ότι ανάλογα με το ρεύμα που απαιτεί ο εξοπλισμός που θα συνδέσουμε στο ρελέ, πρέπει να είναι και οι προδιαγραφές του ρελέ (ρεύμα Ampere). Συνήθως ρελέ μέγιστου ρεύματος διέλευσης 10Α είναι αρκετό για τον οποιοδήποτε εξοπλισμό χρειαστεί να συνδέσουμε. Στο ρελέ δύο επαφών συνδέουμε στη μία επαφή τη φάση και στην άλλη τον ουδέτερο από τα 220V. Έχοντας το πλεονέκτημα των δύο επαφών εξασφαλίζουμε ότι σε περίπτωση κολλήματος της μίας επαφής, το σύστημα ελέγχου θα κόψει το ρεύμα στον εξοπλισμό από τη δεύτερη επαφή. Δηλαδή το ρελέ αποκόπτει όχι μόνο τη φάση αλλά και τον ουδέτερο του εναλλασσόμενου ρεύματος για μεγαλύτερη ασφάλεια. Όλο το σύστημα ρελέ-τροφοδοτικού πρέπει να είναι σε μέρος μακριά από νερό, ώστε πιθανή υπερχείλιση του ενυδρείου να μην προκαλέσει βραχυκύκλωμα και πιθανή ηλεκτροπληξία.

Τοποθετούμε τα δύο φλοτέρ μέσα στο sump με κάποια υψομετρική διαφορά (περίπου 5-10 εκατοστά). Το πρωτεύον φλοτέρ του συστήματος είναι αυτό που θα βρίσκεται χαμηλότερα στο ενυδρείο. Ενώ αυτό που θα βρίσκεται πιο ψηλά θα είναι το εφεδρικό σε περίπτωση που δε λειτουργήσει το κάτω φλοτέρ. Έχοντας το πάνω φλοτέρ έξω από το νερό, σημαίνει ότι η επαφή του θα είναι πάντα κλειστή, αφήνοντας το ρεύμα των 12V DC να περάσει μέσα από το κύκλωμα. Όταν το νερό θα είναι σε θέση όπου το κάτω φλοτέρ είναι ανοιχτό, τότε δε θα κλείνει κύκλωμα και το ρελέ θα βρίσκεται σε κατάσταση ηρεμίας (δε θα δίνει ρεύμα 12V στο πηνίο, με αποτέλεσμα να μην κλείνει το κύκλωμα των 220V AC, οπότε και να μη λειτουργεί ο εξοπλισμός που χρησιμοποιούμε για την αυτόματη πλήρωση). Σε αντίθετη περίπτωση, όπου η στάθμη του νερού πέσει χαμηλότερα από το κάτω φλοτέρ, τότε αυτό θα κλείσει κύκλωμα, δίνοντας τάση στο πηνίο του ρελέ, με αποτέλεσμα να κλείσουν οι επαφές του ρελέ και να μπει σε λειτουργία ο εξοπλισμός που χρησιμοποιούμε για την αυτόματη πλήρωση. Στην περίπτωση όπου κολλήσει ή δεν λειτουργήσει σωστά το κάτω φλοτέρ, τότε η στάθμη του νερού θα συνεχίσει να ανεβαίνει από τον εξοπλισμό πλήρωσης νερού μέχρι να φτάσει στο πάνω φλοτέρ, το οποίο θα κόψει το ρεύμα στο κύκλωμα.

Φωτογραφία από το σύστημα ελέγχου ρελέ-βάσης

Σχηματική αναπαράσταση του συστήματος ελέγχου πλήρωσης

Σχηματική αναπαράσταση του συστήματος ελέγχου πλήρωσης μετά από βλάβη στο πρωτεύον φλοτέρ

Συμπερασματικά

Με το DIY σύστημα ελέγχου αυτόματης πλήρωσης εξασφαλίζουμε τον έλεγχο της αυτόματης διαδικασίας αναπλήρωσης νερού σε ένα ενυδρείο. Καλό είναι το παραπάνω σύστημα να ελέγχεται ανά τακτά χρονικά διαστήματα για τυχόν δυσλειτουργίες ώστε να αποφευχθούν δυσάρεστα απρόοπτα.

Οι δύο δικλίδες ασφαλείας που έχει δεν κάνουν το παραπάνω σύστημα 100% αξιόπιστο, αλλά δίνουν έναν βαθμό μεγαλύτερης ασφάλειας στην όλη κατασκευή. Να σημειωθεί ότι το σύστημα ελέγχου δεν έχει σχεδιαστεί για να παρέχει προστασία στην περίπτωση όπου και τα δύο φλοτέρ κολλήσουν στη θέση ανοιχτό. Η ασφάλεια που έχει προβλεφθεί είναι κατά της περίπτωσης πλημμύρας και όχι κατά την περίπτωση εξάτμισης όλου του νερού του ενυδρείου αν δε λειτουργήσει ο εξοπλισμός που έχουμε χρησιμοποιήσει για αναπλήρωση του νερού.

Τέλος, να σημειωθεί ότι επειδή η κατασκευή περιλαμβάνει τάση επικίνδυνη για τον άνθρωπο (220V AC), καλό θα ήταν να μην πραγματοποιηθεί από ανθρώπους που δεν έχουν γνώση του αντικειμένου και να απευθυνθούν σε ηλεκτρολόγο.

Ο συγγραφέας ουδεμία ευθύνη φέρει σε περίπτωση τραυματισμού, θανάτου ή οποιουδήποτε άλλου ατυχήματος κατά την κατασκευή του παραπάνω συστήματος