Srdce aquponie - zvonový sifon

    Srdcem aquaponického systému je prvek umožňující pravidelné vypouštění a zaplavování pěstebních nádob tak, aby rostlinky měly neustálý přísun živného roztoku, docházelo ke kořenové filtraci a zároveň  byl umožněn pravidelný přístup kyslíku k ponořeným částem rostlin. Prvek, který dokáže tento koloběh roztoku zajistit, se nazývá časovač. Časovače pak můžeme rozdělit podle principu jakým takového koloběhu dosahuje na automatické a elektrické. 

Zvonový sifon patří mezi automatické časovače a výhodou jeho začlenění do systému je nenáročnost na údržbu a spolehlivost fungování. Využívá totiž princip vytváření podtlaku a přitažlivosti zemské gravitace. Při některých způsobech pěstování (CF systém a například pěstování na raftech, NTF atd.) není pravidelné zaplavování pěstební nádoby naopak vůbec vyžadováno a neustále ponořené kořeny jsou chtěným efektem. Důvodů,  proč využívat automatické časovače, je hned několik. Předně nejsou závislé na elektrické energii, takže její případný výpadek neohrozí jejich správné fungování. Mechanické časovače jsou méně poruchové a využívají přirozených dějů, které zajišťují jejich spolehlivost. Na druhou stranu jejich správné nastavení může být zpočátku o něco složitější, proto bych je doporučil spíše pokročilejším aquaponistům.

 

Části sifonu

Správně nastavený sifon dokáže udržovat pravidelný koloběh vody v pěstební nádobě a vytváří tak optimální prostředí pro růst rostlin. Je možné vyrobit ho jednak ze standardních PPR vodovodních trubek v kombinaci s PP průchodkami, nebo například vytisknout na 3D tiskárně. Sifon se skládá z několika částí, které si zde důkladně popíšeme:

  1. Ochranný plášť - jedná se o trubku, která má v sobě otvory umožňující průchod vody a zabraňující přístup pěstebního média ke zvonu. 
  2. Víko pláště - slouží na zakrytí a zabraňuje vnikání předmětů k sifonu.
  3. Zvon - trubka uzavřená z vrchní části. Na spodní části (cca do výše 2cm) jsou vyvrtané otvory, které umožňují přístup vody.
  4. Držák zvonu - usnadňuje manipulaci se zvonem (zvláště při podtlaku).
  5. Nasávací trubička - umožňuje přístup vzduchu do zvonu při poklesu hladiny do kalové úrovně. Přítomnost vzduchu ve zvonu ruší podtlak a tím i ukončuje vypouštění pěstební nádoby.
  6. Sítko - ochrana trychtýře před vniknutím pěstebního média do odtokové trubky.
  7. Trychtýř - rozšířené ústí odtokové trubky. Zvětšuje množství odtokové vody a tím, díky působení Bernoulliho principu, urychluje i vznik podtlaku ve zvonu.
  8. Odtoková trubka - trubka, kterou odtéká voda z pěstební nádoby.
  9. PP průchodka - průchodka skrz pěstební nádobu.
  10. Přerušovací koleno - mění směr toku vody a omezuje tak pronikání vzduchu zpět do zvonu.
  11. Ústí - ukončení výtoku vody z pěstební nádoby do nádrže. Ústí může být zkosené či zúžené, což opět omezuje vnikání vzduchu zpět do zvonu.
  12. Pěstební médium - kameny, keramzit či štěrk umožňující stabilitu rostlin.
  13. Kořeny rostlin - plní funkci mechanické a bio filtrace.
  14. Přepadová trubka - zabraňuje přetečení pěstební nádoby v případě ucpání  odtokové trubky.

 

 

 

Princip sifonu

    Funkčnost sifonu je založena na vzniku podtlaku v odtokové trubce, který zesílí natolik, že je schopen vysát většinu vody z pěstební nádoby. Jeho fungování je možné rozdělit do čtyř základních fází:

  1. Napouštění pěstební nádoby - Voda začíná plnit pěstební nádobu
  2. Zaplňování pěstební nádoby - Pěstební nádoba je postupně zaplňována přitékající vodou a stoupá až k rozšířenému okraji odtokové trubky.
  3. Přetékání hrdla sifonu - Voda začíná odtékat do nádrže pomocí odtokové trubky. Vstupní trychtýř způsobuje zahlcení odtokové trubky a znemožňuje tak přístup vzduchu z jejího druhého konce.
  4. Nárůst podtlaku - Se vzrůstajícím množstvím odtékající vody začína narůstat i podtlak v sifonu.
  5. Vypouštění pěstební nádoby - Podtlak v sifonu naroste natolik, že začíná vypouštět vodu z celé pěstební nádrže. Vypouštěcí průtok zesiluje do svého maxima.
  6. Přerušení podtlaku - Voda v pěstební nádobě klesne až k ústí nasávací vzduchové trubičky. Vzduch se dostává do prostoru sifonu a přerušuje tím vzniklý podtlak. V nádobě zůstává zůstatková - kalová voda - s usazeninami (její výšku určuje vzdálenost ústí nasávací trubičky ode dna nádoby). Cyklus opět začíná nanovo.

 

 

Rovnovážný stav

Pro správné fungování (zvonového sifonu) je zásadní množství přitékající vody a délka odtokové trubky, kterou je nutné vždy navrhovat přímo pro konkrétní pěstební nádobu. I přes veškeré úsilí se často stává, že se sifon uvede do tzv. rovnovážného stavu a není schopen se dostatečně nastartovat či naopak uzavřít. Pokud je to i váš případ, doporučuji si položit dvě následující otázky.

 

  • 1) Je dostatečný přítok vody? Množství přitékající vody do odtokové trubky musí být natolik velké, aby dokázalo spustit efekt sifonu. Z toho důvodu se přidává na začátek odtokové trubky trychtýř, který zvyšuje množství přitékající vody. K prostudování vřele doporučuji Affanův blog, jenž se věnuje úpravám sifonu zamezující vzniku rovnovážného stavu. Zkontrolujte tedy funkčnost trychtýře a zkuste zvýšit množství přitékající vody. To je možné buď zvýšením výkonu pumpy, otevřením přítokového ventilu či zúžením odtokové trubky. Dávejte pozor, aby  množství přitékající vody bylo stále schopno ukončit sifonový efekt. Aby vše správně fungovalo, je potřeba pro každou nádobu zvlášť nastavit správné množství přitékající vody, a to s ohledem na výkon pumpy, průměr a délku odtokových trubek. 

 

  • 2) Nedostává se vzduch zpět do sifonu? Vyústění odtokové trubky může být natolik široké, že jej nedokáže voda zcela zaplnit, a tím pádem proniká mezi trubkou a vodou vzduch zpět do sifonu. Ten se pak stále “nadechuje” a nedokáže vytvořit dostatečný podtlak pro vznik sifonového efektu. Řešením je zapojení přerušovacího kolena na konec odtokové trubky. Změna toku zahltí a ucpe prostor trubky, a tím zamezí zpětnému průchodu vzduchu do sifonu. Další možností je použít užší trubku.

 

 

Rozšíření a alternativní řešení               

Zvonový sifon není samozřejmě jedinou možností kterou lze dosáhnout automatické cirkulace vody bez použití elektrického časovače. Zjednodušenou, rychlou a nenákladnou verzí může být U auto-sifon, který tvoří jediná trubka zakroucená do obráceného písmene U. Naproti tomu EMB sifon (external multi-bed sifon) umožňuje  využít jeden sifon pro více pěstebních nádob, a to navíc i při malém průtoku vody. Jako další možnost lze využít klasický záchodový sifon, který je využíván u Barrel-ponic systému. 

Funkčnost sifonu lze rozšířit například o ponorné zakončení, jenž zvyšuje provzdušnění živného roztoku a razantně ztišuje jeho celý chod. Chytrým vylepšením je i “skleněný sifon, který nechává vrchní část sifonu z průhledného plastu a tím umožňuje velmi efektivní kontrolu jeho zanesení a funkčnosti.  

ADDRESS

  • Address: 1032 Wayback Lane, Wantagh
    NY 11793
  • Email: support@email.com
  • Website: www.domain.com
  • Toll Free: 631-409-3105

FLICKR GALLERY

  • 01 (254)
  • 01 (196)
  • 01 (65)
  • 01 (6)
  • 01 (6)
  • 01 (254)
  • 01 (196)
  • 01 (65)