Страница 6 из 95
Рис. 13. Лампа в цилиндре
Оба эти обогревателя удобны тем, что они одновременно служат и источником света. В случае необходимости лампу можно полностью прикрыть фольгой или в цилиндр насыпать мелкого сухого песка и пользоваться ею только как обогревателем. Но все же лучше пользоваться специальными обогревателями.
Обогреватель со спиралью накаливания изготавливают из стеклянной трубки или пробирки, внутри которой помещают одну-две тонкие стеклянные трубочки с намотанной на них спиралью проволокой с большим сопротивлением (рис. 14). Материалом для изготовления спирали могут служить константан (коэффициент сопротивления К = 2,08), никелин (К = 2,4), реотон (К = 2,13), нихром (К = 1,09).
При изготовлении обогревателей этого типа необходимо вначале выяснить их необходимую мощность. Для поддержания температуры на 1° выше, чем в помещении, на каждый литр воды в 10-литровом аквариуме требуется приблизительно 0,3 вт, в 25-литровом — 0,2 вт, в 50-литровом — 0,13 вт, в 100-литровом — 0,1 вт и в 200-литровом — 0,07 вт.
Мощность обогревателя рассчитывается по следующей формуле:
W=L(t1-t2)w
где W — необходимая мощность в ваттах; L — количество воды в аквариуме; t1 — необходимая температура воды; t2 — температура воды в аквариуме; w — расход мощности на 1 л воды для повышения на 1°.
Таким образом, если в помещении температура 18°, а требуется довести температуру воды до 23°, то для 50-литрового аквариума расчет будет выглядеть следующим образом:
W = 50х5х0,13=32,5.
Длина проволоки рассчитывается по формуле
l= V2qK/W,
где l — длина проволоки в метрах; V — напряжение в сети в вольтах; q — площадь сечения в квадратных миллиметрах; К — коэффициент сопротивления материала, из которого сделана проволока, в омах; W — мощность прибора в ваттах.
Если у нас имеется никелиновая проволока с площадью сечения 0,002 мм, а напряжение в сети равно 127 в, то при конструировании обогревателя мощностью 15 вт расчет длины проволоки будет иметь следующий вид:
l=1272хО,002х2,4/15=5,2 м.
Толщина проволоки должна быть такой, чтобы при включении в сеть она не накаливалась. Для проверки пригодности обогревателя его вначале включают в сеть последовательно с лампочкой несколько большей мощности (например, 15-ваттный обогреватель с 25-ваттной лампочкой).
При желании можно в одной пробирке скомбинировать схему, дающую при переключении различную мощность, а, следовательно, и повышение температуры. Например, при соответствующем подсоединении вся спираль дает повышение температуры на 3°, половина ее — в два раза выше, а если каждую половину включить параллельно, то получится в четыре раза более высокая степень нагрева (соответственно 2, 4, 8°).
Стеклянные палочки с намотанной спиралью помещают в пробирку, засыпают сухим песком и либо затыкают ее резиновой пробкой с отверстиями, через которые пропускают проводники, либо заливают отверстие кабельной массой. Проводники можно подключить к штепсельной розетке либо к системе терморегулятора.
Такого рода обогреватели достаточно долговечны и безопасны. Пробирку или трубку обогревателя можно изготовить любой формы, в частности она может быть либо в виде перевернутой буквы Г, причем обогревающая часть может находиться на дне, а вертикальная нести в себе проводники, либо U-образная, в горизонтальном колене которой, также расположенном у дна, находится обогревающая часть, а каждая вертикальная может содержать отдельный проводник. Во всех случаях греющая часть обогревателя должна находиться под водой, в противном случае стекло треснет.
Рис. 14. Обогреватель со спиралью
В последнее время получили распространение модернизированные обогреватели этого типа. Вместо кустарных трубочек с намотанной на них высокоомной проволокой используются заводские остеклованные сопротивления (от 1 до 2 ком). Для изготовления этих обогревателей можно использовать обычные пробирки или лучше из кварцевого или молибденового стекла, т. е. из материала, способного выдерживать резкие колебания температуры. К остеклованному сопротивлению припаивают проводники, а затем помещают в пробирку и насыпают сухим мелким песком.
Таблица 3.
Мощность обогревателей (по Недлю)
Эти обогреватели действуют годами, они обладают теми же достоинствами и недостатками, что и предыдущий вид. Их преимущество в простоте изготовления и вполне определенной мощности. Последнее особенно важно в том случае, когда имеется ряд аквариумов одинакового объема с постоянной температурой, регулируемой терморегулятором. Особенно удобны они для подогрева стеклянных банок, служащих в качестве нерестилищ.
Принцип действия солевого обогревателя основан на том, что раствор поваренной соли нагревается при прохождении через него электрического тока. Солевой обогреватель изготавливается из стеклянной трубки, которой может быть придана любая необходимая форма, чаще всего U-образная (рис. 15). К обоим концам трубки подбирают резиновые пробки с двумя отверстиями, в одно из которых вставляется угольный электрод, другое служит для выхода газов. В качестве электродов можно взять угольки от батареек для карманного фонаря. Эти угольки имеют латунные колпачки, к которым легко припаять проводники. Очень удобны огарки электродов от проекционных аппаратов. Верхняя часть электродов покрыта медью, к которой припаивают проводники. Вместо колпачков иногда употребляют кабельные наконечники. В крайнем случае, можно плотно обмотать верхнюю часть угля обнаженным проводом и хорошенько облудить.
Место пайки нужно тщательно, изолировать, для чего следует покрыть его битумным лаком, а затем натянуть хлорвиниловую или резиновую трубку.
Мощность обогревателя зависит от концентрации раствора поваренной соли. Вначале растворяют чайную ложку соли в стакане воды и наливают раствор в обогреватель. Затем проверяют способность обогревателя поддерживать температуру воды в аквариуме. Если его мощность недостаточна, то прямо в обогреватель бросают несколько крупинок соли, покачиванием трубки растворяют их и вновь проверяют. Если же мощность велика, то часть раствора заменяют водой. Тоже проделывают в случае повышения или понижения температуры в помещении. Помимо концентрации раствора мощность этого обогревателя зависит также от глубины погружения электродов в раствор: при большом погружении мощность увеличивается.
Рис. 15. Солевой обогреватель
Солевые обогреватели безопасны; они не перегорают. В случае испарения раствора их просто доливают водой.
В последнее время появилась новая конструкция солевых обогревателей (рис. 16). В изгибе трубки находится небольшая колба, заполненная воздухом, последний при повышении температуры воды в аквариуме расширяется и вытесняет солевой раствор, прерывая, таким образом, электрический ток и прекращая подогревание воды. При понижении температуры воды в аквариуме объем воздуха в колбе соответственно уменьшается, воздух выходит из U-образной трубки, и солевой обогреватель вновь действует. Такой саморегулирующийся подогреватель предельно прост в изготовлении и в действии. Для регулирования температурного режима достаточно ввести в колбу тоненькую резиновую трубку и, добавив или удалив соответствующее количество воздуха (ртом), получить необходимые результаты.
Поддержание соответствующей температуры может производиться с помощью терморегуляторов. Более совершенны из них контактные термометры, обычно имеющиеся в продаже в магазинах лабораторного оборудования (рис. 17). Все типы контактных термометров для размыкания цепи электронагревателей требуют промежуточные реле.