foorum.akvarist.ee

Pisut teooriat

Küttekaabel oli mul üks esimesi otsast lõpuni omavalmistatud lisavidinatest mida akvaariumi jaoks tegin, seepärast kahjuks ka mitte eriti õnnestunud – tahtmist oli tol hetkel kõvasti ja “kõhutunne” ütles et teen õiget asja, kuid paraku teadmisi nappis. Üritan siis nüüd, mil olen pisut teadlikumaks saanud, teed sillutada järgmiste akvaristide jaoks, kes sama rada üritavad käia. Minu kirjapandut ei maksaks aga võtta absoluutse tõena, need on vaid mu arusaamad käesoleval hetkel. Võrreldes sellega mida arvasin aasta tagasi on mõndagi muutunud, nii et ma ei julge ennustada millline on olukord näiteks aasta pärast – ei kasva ju mitte ainult mu enda teadmiste pagas, vaid kogu akvaristide kogukonna oma. Pealegi paistab, et ka käesoleval hetkel pole kellelgi täit selgust kütttekaabli toimimise kõigi aspektide osas.

Alustaks siis sellest, kuidas toimivad protsessid looduses. Üldjuhul looduslikes veekogudes aladel, kus veetaimed rohkem levinud, on põhjapinnas pisut veest soojem, kuna päikesevalgus neeldub pinnases ning soojendab seda. Temperatuuride erinevus ei tarvitse olla suur, piisab ka ühekraadisest erinevusest, et tekiks soojust vahetav veeliikumine pinnase ja vee vahel. Jahedam vesi langeb allapoole mööda pinnast ning seal pisut soojenenult liigub jälle ülespoole, kus siis uuesti jahtub. Selle protsessi käigus läbi pinnase liikuv veevool kindlustab taimede juurtele pideva juurdepääsu toitainetele.[1]

Kui nüüd võrdleme olukorda taimeakvaariumis, siis enamasti kasutatakse akvaariumi soojendamiseks küttepulka, mis soojendab vaid vett. Pinnase temperatuur on madalam veetemperatuurist ning vee liikumist pinnases ei teki.

Lisades akvaariumi pinnasesse küttekaabli, tekitame olukorra, kus pinnas on veest soojem ning tekib aeglane vee voolamine läbi pinnase. Lisaks eelmainitud toitainete transportimisele taimejuurteni on siin veel mitmeid olulisi momente.

Taimed eritavad spetsiifilisi nõrku toksiine (alleokemikaale), et tõrjuda konkureerivaid taimi ja vetikaid, kui veevool puudub võivad need kemikaalid kontsentreeruda ning muutuda ohtlikuks nii taimedele endile kui nende naabritele. Lagunemisprotsesside käigus võib tekkida kahjulikke jääkaineid. Ja lõpuks pinnases võib aja jooksul akumuleerida suurel hulgal igasugu jääke ning pinnas võib aja jooksul liiga tihedalt kokku vajuda, mistõttu võib pinnases moodustuda ohtlikke keemilisi ühendeid ning ka ebasoovitavad bakterid võivad võimust võtta, tulemuseks pinnases sorkimisel vee häguseks muutumine, vetikate vohamine ning põhjakalade haigused. See on ilmselt põhjus miks vahel antakse soovitusi pinnase vahetamiseks aastase kasutamise järel, enamasti peaks sellise ajaga pinnas just hästi tööle hakkama. Küttekaabli abil tekitatud läbi pinnase liikuv veevool transpordib ebasoovitavad komponendid pinnasest välja.

Peale selle transpordib veevool toitaineid ka veest pinnasesse. Kalatoit sisaldab kõiki taimedele vajalikke elemente[3], need jõuavad peale kalade poolt ümbertöötlemist lõpuks samuti pinnasesse nagu ka bakterite poolt kalade väljaheidetes sisalduva ammoniaagi ümbertöötlemise käigus tekkinud nitraadid , samuti veevahetuse käigus koos uue veega akvaariumi jõudnud elemendid. Osa taimedest omastavad toitaineid eeskätt juurte abil pinnasest, nende jaoks on see oluline.

Protsess millest on üsna vähe teada, kuid millest viimasel ajal siiski räägitakse, on pinnases toimuv kelaatimine, mille käigus taimedele vajalikud elemendid seotakse orgaaniliste molekulidega ning nad muutuvad sel moel taimedele kättesaadavaks. Ühtlasi hoiab pinnas kelaaditud elemente (eriti ntx rauda) oksüdeerumast.

Pinnase soojendamine kiirendab seal toimivaid biokeemilisi protsesse.

Osade taimede jaoks on soojem pinnas eluliselt vajalik, enamasti on näiteks toodud Barclaya longifolia .

Ja lõuks ei saa jätta mainimata turvalisust – küttekaablid tehakse reeglina madalapingelised, nii et puudub oht akvaariumist elektrilööki saada - katkiläinud klaasist küttepulgaga või isegi tugeva titaankorpusega küttepulgaga mille toitekaabel mingil moel vigastatud on see vägagi reaalne. Ega siis asjatult pole küttepulkade kasutusjuhendis märkus, et enne kättpidi akvaariumi ronimist tuleb need välja lülitada.

Küttekaabli kasutamine levis massidesse suurelt jaolt tänu Kaspar Horst & Horst E. Kipper poolt 1986.a. üllitatud raamatule “The optimum aquarium “. Horst E. Kipper on Dupla asutaja, Kaspar Horst oli raamatu ilmumise ajal Dupla tegevdirektor – see seletab ka suurelt jaolt selle firma suurt edu küttekaablite turustamisel. Küttekaabli kasutamisel tekkiva “maagia” tagamaad on Dupla poolt targu saladuseks jäetud (tõsi, vee liikumisest nad räägivad kuid mitte kõigest sellega seonduvast).

Akvaariumi alla pandav soojendusmatt täidab vaid osa mainitud funktsioonidest, levinud seisukoht on et soojendusmatt ei tekita vajalikku veevoolu. Mõningaid eelmainitud funktsioonidest täidab aga pinnasealune filter, mis liigutab samuti vett läbi pinnase, kahjuks teeb ta seda liiga kiiresti.

Nagu igal asjal on kaks poolt, nii ka küttekaabli kasutamisel. Pahupoolelt:

küttekaabel tuleks paigutada akvaariumi esimese asjana, hilisem küttekaabli paigaldus tähendab akvaariumi täielikku tühjendamist ning uuesti sisseseadmist.

hind - poest ostes on spetsiaalsed akvaariumi küttekaablid päris kallid.

kui mingil põhjusel katki peaks minema (tundub ebatõenäöline, kuid ometi on akvaristide hulgas olnud juttu akvaariumitest milles vedelevad nässus küttekaablid) siis väljavahetamine tähendab samuti akvaariumi täielikku tühjendamist ning uuesti sisseseadmist.

Läheme praktiliseks

Kui eelnevast jutust tekkis veendumus et küttekaabel on asi mida sooviks oma akvaariumi, siis tekib mitmeid lahendamist vajavaid küsimusi.

Esmalt on vaja otsustada kas teha kogu akvaariumi soojendus küttekaabliga või kasutada küttekaablit vaid abistavas rollis.

Kui teha kogu soojendus küttekaabliga siis enamasti arvestatakse võimsust 0,5 W/l ning asja on vaja juhtida mingi kontrolleriga (Duplal on selleks Dupla Therm tooteperekond ning võimsust 0,3-0,6 W/l). Näiteks 200 liitrise akvaariumi jaoks sobiks võimsus 200*0,5=100W

Kui kasutada küttekaablit vaid abistavas rollis, siis võib küttekaabel olla pidevalt taga või siis aegrelee abil piiratud intervallidega, kokkuhoid niisiis termoregulaatori arvelt. Duplal on selleks otstarbeks tooteperekond Dupla Thermic Set võimsusega 0,17-0,3 W/l, iseehitajad arvestavad enamasti võimsusega 0,1-0,2 W/l. Näiteks sellesama 200 liitrise akvaariumi jaoks oleks sobiv võimsus 200*0,2 = 40W

Ei saa jätta mainimata et akvaristidel on olnud kogemusi mil abistavas rollis küttekaabliga akvad ei toiminud korralikult kuid põhiküttena kasutatud küttekaabel andis soovitud tulemuse. [6]

Edasi, kas valida kommertstoode või teha ise. Kommertstoote kasuks räägib see, et kui teha kõik nii nagu ette kirjutatud, siis suure tõenäosusega kõik sujub probleemivabalt ning saate suurepärase pika elueaga akvaariumi. Tuntumad tegijad loomulikult Dupla ja Dennerle. Kust nende tooteid osta peab igaüks ise vaatama, samuti selle kas riskida mingite vähemtuntud tegijate analoogsete toodetega.

Lihtsama tee valijad siirduvad siinkohal internetipoode kammima, ülejäänud aga loevad edasi.

Iseehitajal läheb vaja madalapingelist piisava võimsusega toitetrafot (ntx Dupla kasutab 24V trafosid) ja sobiva isolatsiooniga küttekaablit. Iseehitajad pruugivad enamasti toitetrafosid väljundpingega 6-24 V (alla 5 voldi läheb voolutugevus liiga suureks ning vajalik kaabli läbimõõt on selline et seda on ebamugav pruukida, üle 24 voldi kipub aga pinge liiga kõrgeks minema – ntx isegi 24 V paneb tundlikumad inimesed juba hüppama).

Trafodest on meil parimad saadaolevad toroidtrafod, endal õnnestus osta Kunderi tänavas asuvast Reti poest 300W 12V toroidtrafo 460 krooniga. Mujal maailmas maksavad sellised trafod märksa enam (toroidtrafo tekitab vähem häireid ja on suurema kasuteguriga kui traditsiooniline) , sestap on ka mainekate küttekaablikomplektide tootjatel komplektis reeglina palju nirumad isendid. Mõningane võimsusvaru ei tee trafo puhul paha.

Arvutame siis milliste parameetritega küttekaablit läheks tarvis. Eeltoodud näite järgi ning 12 voldist trafot kasutades oleks meil tarvis põhikütte jaoks kaablit takistusega R=U2/P=12x12/100=1,44 oomi. Oluline oleks teada ka kaabli soovitav pikkus – kui tahame jäljendada Duplat siis teame et Dupla kasutab kaablit millel arvestatud võimsust meetri kohta 250W/16,99 m = ~15 W/m, seega kaabel peaks olema ca 100/15=6,7 meetrit pikk ning takistusega 1,44/6,7=~0,2 oomi/m.

Küttekaabliks on sobivaimad paksu tefloonkattega kaablid nagu seda pruugib ka Dupla, paraku ma kahjuks ei tea kust sellist kaablit hankida. Muidu võiks ilmselt kasutada ka ntx Devi joogiveetoru sisse käivat küttekaablit kuid kahjuks on see tehtud 230 V jaoks ehk teisisõnu takistus on liiga suur madala pingega kasutamiseks - väikseima võimsusega kaablil kolmemeetrise jupi takistus R=U2/P=230*230/25= 2116 oomi ehk 2116 /3=705 oomi/m, võimsaimal 150 meetrine tükk 230x230/1350= 39 oomi ehk siis 39/150=0,26 oomi/m. Viimane võiks numbrite järgi peaaegu sobida (peaks võtma pisut lühema jupi et õiget võimsust saada) kuid paistab et seda müüaksegi sellise 150 m tükina mis maksab üle 5 tuh. krooni! Peale selle on Devi kaabel arvestatud 9 W/m, meil aga oleks juba üle 14 W/m – võimalik et see poleks tegelikult probleemiks kuni kaabel pole kuival, kuid mine tea...

Mis jääb veel üle? Eks ikka odav PVC kattega kaabel! PVC kannatab soojust kuni 80 kraadi. Kaablite parameetrid vastavalt AWG-le (AWG=American Wire Gauge standard) leiab aadressilt http://my.tele2.ee/ruum/hwb/ta_AWG.html , kui see link peaks kaduma siis üht-teist on ka TheKrib lehel. Seda teed minnes tuleb aga hüvasti jätta Dupla imiteerimisega – PVC ei kannata sellist valu lihtsalt välja, iseehitajad pruugivad kuni 36W/7,5m=4,8W/m (Duplal oli 15W/m) ja ka siis on hoiatus et kuival ei tohi pingestada kuna siis kaabli isolatsioon võib maha voolata. ;(

Toitetrafo puhul tuleks nagu ikka järgida elementaarseid ohutustehnika reegleid, kindlasti tasuks panna ka toiteahelasse “aeglane” sulavkaitse (kiiretoimelise kaitse küpsetab trafo tõenäoliselt lihtsalt läbi).
Paigaldamine

“Päris” küttekaablitega on asi lihtne – komplekti kuuluvad iminappadega ankrud, millistega kaabel kinnitatakse akvaariumi põhja (vt. ntx Dupla paigaldust). Kaabel kaetakse tiheda pinnasekihiga, mis juhib hästi soojust, enamasti on selleks kvartsliiv või lihtsalt peene liiv. Selle kihi paksusega aga ei tohi liialdada kuna see võib kokku vajuda ja stagneeruda. Liivakihile pannakse enamasti õhuke kiht toitainerikast pinnast (siia käivad need spetspinnasesegud mida kalapoed pakuvad), kõige peale aga paksem kiht kruusa – see võib olla seesama tavaline ehitusmaterjalide poest pärinev kruus (müüakse 2-6 mm fraktsiooniga puisteliiva nime all) mida me tavaliselt kasutame. [1],[2]

Isetehtud küttekaablitega on mäsu rohkem – neid ei tohi samuti jätta lahtiselt pinnasesse vedelema, nad võivad nii taimede istutamise, pinnase puhastamise, väetamise vms. ajal kergesti paigalt nihkuda. Peale selle pole PVC kate kuigi paks nii et seda on kerge vigastada, mis juhtub vaskjuhtmega kui see otse veega kokku puutub pole ilmselt raske ette kujutada. Seepärast on leidlikud akvaristid peitnud küttekaablid PVC torudest tehtud raami sisse [8]. Kardan küll et selline lahendus pole vee liikumise seisukohast just parim.
Minu eksperimendist

Lühidalt siis ka sellest, mis ja kuidas sai ise tehtud. Nagu eespool juba sai mainitud võtsin asja ette siis kui nappis nii teadmisi kui vaba raha.

Kunderi tänava RET-i poest ostsin 300W 12V toroidtrafo 460 krooniga, kuna üks sõber tõi mulle omapoolse panusena kera 1,5 mm PVC kattega vaskkaablit olid põhikomponendid paigas. Tõsi, vajaliku takistuse jaoks läks tarvis tervelt 65 meetrit kaablit ning võite uskuda et selle paigutamine polnud lihtne. Pingsa mõttetöö tulemusena leidsime et kõige lihtsam on teha suurte kaablisidemete abil midagi raamitaolist kuhu siis kaabel pisikeste kaablisidemetega kinnitada. Selleks hankisin paki 450x8mm kaablisidemeid ning mitu pakki 100x2,5mm
kaablisidemeid (vist oli 500 tk. ). Pika nokitsemise tulemuseks olid villid meie näppudel ja allolev pilt:

Pika kaabli eelis on see, et võimsus meetri kohta on väike, ka kuival sisse lülitades on kaabel vaid kergelt leige ning tänu sellele sai kaabli väljaviikudele kaitseks rüüši (sisuliselt õhuke plastmassvoolik) peale tõmmata ning kaabli tõmmata akvast välja, nii sai ühenduse trafost tuleva kaabliga teha seinale paigutatud karbis ning polnud vaja pead murda ühenduskoha veekindlaks muutmisega (kuumuskahanev rüüš ja silikoon oleks ilmselt abiks kui tahaks vees ühendust teha). Trafo sai sobiva korpuse vanast arvuti toiteplokist, seinal olevasse ühenduskarpi sai aga pandud valgusdiood koos voolu piirava takistiga mis näitab millal asi toimib.

Esialgu mingit regulaatorit ma ei kasutanud, hiljem sai aga trafo pistetud Schego termoregulaatori taha paralleelselt Schego titaankorpusega soojendiga. Regulaatori valimisel peab arvestama et trafo omab arvestatavat induktiivsust, mis mängib rolli kui lülitame sisse/välja trafo toiteahelat (220V), kui aga lüliti panna madalpingeahelasse, siis on tegemist suhteliselt kobeda voolutugevusega.

Et kaitsta põhjas olevat kaablit mehaaniliste vigastuste eest ostsin Abakanist plastmassist võrgutaolist kangast mille keerasin ümber küttekaabli mati ning panin kõik selle akvaariumi põhja, peale aga kruusa.

Et kas pean oma DIY projekti õnnestunuks? Jah ja ei. See kõik tõesti toimib, kuid kerge kahtluseuss närib sees – kas PVC kattekiht on ikka piisav, kui see kuskilt viga saab siis satub vask kokkupuutesse veega ja probleemid on garanteeritud. Kui teeksin sama asja uuesti, siis ilmselt üritaks hankida spetsiaalse küttekaabli.

Kas küttekaabel on taimeakvaariumi jaoks möödapääsmatult vajalik? Ilmselt ei, kuid enamik kaasaegseid akvaristikakorüfeesid Euroopa poolelt siiski soovitavad kasutada. Tõsi, mõnel juhul on soovitatud lihtsamaid alternatiive põhjapinnase soojendamiseks, ntx paigutada lampide ballastid akvaariumi alla. [4]

Ja loomulikult on omad võlu ka low-tech taimeakvaariumitel kus pole juttugi küttekaablite kasutamisest, CO2 lisamisest ega muudest high-tech abivahenditest ning peamine hooldus on vaid taimede harvendamine. [3]
Kasutatud allikad:

Peter Hiscock. 2003, Encyclopedia of Aquarium Plants ISBN 0-7641-5521-0

Peter Hiscock, 2003, Aquarium designs inspired by nature. ISBN 0-7641-5549-0

Diana L. Walstad. Ecology of the Planted Aquarium. A Practical Manual and Scientific Treatise for the Home Aquarist, Echinodorus Publishing Second Edition ISBN 0-9673773-1-5

Kasselman K. Atlas akvariumnõh rastenii. 1000 vidov i form. ISBN 5-85684-539-0

TheKrib: Do-It-Yourself Substrate Heating Cables

TheKrib:Cable Heating – How

TheKrib FAQ: Substrate Heating Cables

TheKrib: Practical DIY Heating Cables

George and Karla Booth 200, Substrate Heating in the Planted Aquarium: Myth, Magic or the Real Deal?

Dupla: Heating systems

Rein Rüüsak, Tallinn 2005