Molti di noi hanno installato un sistema di rabbocco automatico dell’acqua in acquario. Wavearrow ci illustra alcuni accorgimenti per perfezionare il nostro impianto.


Alcune discussioni a cui ho partecipato sul forum Acquariofilia Facile hanno fatto emergere la necessità di fare delle piccole integrazioni al mio precedente articolo Rabbocco Automatico DIY per acquario, per perfezionare alcuni aspetti dell’impianto.

Ci ho pensato un po’, ho ripreso qualche vecchio appunto, fatto qualche considerazione e qualche prova… quello che segue è il risultato delle mie riflessioni. Sono accorgimenti che possono essere utili sia per impianti fai-da-te che commerciali.

Appunti

Indice dei contenuti

Protezione elettrica dei sensori

Di solito i sensori a galleggiante che acquistiamo per i nostri scopi sono prodotti hobbistici. Difficilmente facciamo caso alla massima corrente elettrica che possono sopportare prima che i contatti dei Reed (interruttori a lamina) si fondano e si incollino tra loro. Anche perché, spesso, l’informazione sulla massima corrente tollerata non ci viene fornita.

Interruttore Reed
Interruttore Reed (fonte: Wikipedia)

D’altro canto, quando scegliamo la pompa da 12 V da utilizzare per l’impianto di rabbocco, con un occhio siamo vigili sul prezzo, ma con l’altro siamo ben attenti a verificare che la pompa abbia le migliori performance possibili. Ci chiediamo ad esempio se una prevalenza di 3 metri sarà sufficiente oppure no, ma non ci preoccupiamo della potenza assorbita o, in altri termini, della corrente necessaria per farla funzionare, né se questa corrente possa essere «tollerata» dai nostri sensori di livello.

In definitiva, può accadere che una corrente eccessiva che attraversa il nostro circuito (ricordiamoci che sensori e pompa sono in serie), finisca con l’incollare irrimediabilmente i Reed tra loro, rendendo i sensori inutilizzabili.

Facciamo due conti e, se i conti non tornano, vediamo come possiamo rimediare.

Se ad esempio il nostro sensore di livello funziona con una corrente massima di 1 A, ma la pompa da 12 V che vogliamo acquistare lavora con una potenza di 20 W, la corrente richiesta dalla pompa sarà di circa 1,6 A, quindi ben maggiore di quella sopportata dal sensore.
Il calcolo che ho fatto è questo: 20 W / 12 V = 1,6 A

La conseguenza?
Reed incollati e sensori inservibili.

Come rimediamo?
Scegliamo sensori e pompa tra loro compatibili.

Oppure?
Proteggiamo i sensori con un relè.

Il relè

Un amico elettrauto me ne ha regalati addirittura tre, con relativi «moduli porta relè». Per i nostri scopi ne basta solo uno.

Funzionano a 12 V, sono un po’ ingombranti e magari sovradimensionati, ma poco importa, sono gratis e soprattutto sono utili allo scopo.

Relè per il controllo dei sensori di livello per il rabbocco automatico
Relè (foto di Wavearrow)

Al di là della tipologia (in letteratura ve ne sono di vari tipi per usi differenti), a noi basta sapere che un relè è un dispositivo elettromeccanico con una bobina; questa,  opportunamente alimentata (si parla di «eccitazione» del relè), chiude un contatto che normalmente è aperto.

Schema di funzionamento del relè
Schema del relè (disegno di Wavearrow)

Il simbolo elettrico di un generico relè è questo:

Simbolo elettrico del relè

Sulla sinistra è rappresentata la bobina tra i punti A1 e A2, sulla destra c’è il contatto tra i punti 1 e 2.

Useremo il relè per «dividere» il nostro circuito in due parti: da una parte collegheremo in serie i nostri sensori di livello alla bobina, in modo che possano eccitare il relè quando sono entrambi percorsi da corrente; dall’altra parte collegheremo in serie la pompa ai contatti del relè, in modo che possa essere accesa a comando quando il relè viene eccitato.

Il relè divide il circuito in due parti
Il relè (indicato dalla linea tratteggiata) divide il circuito in due parti (disegno di Wavearrow)

In questo modo avremo a sinistra un «circuito di comando» (quando i sensori di livello permettono entrambi il passaggio di corrente, il relè viene eccitato) e a destra un «circuito di potenza» (i contatti del relè si chiudono quando passa corrente nella bobina).

La potenza elettrica resta invariata, ma in ognuno dei due circuiti circola una corrente minore rispetto a quella che circolerebbe nell’unico circuito senza il relè. I nostri sensori di livello sono quindi protetti da un carico eccessivo di corrente.

Come realizziamo tutto questo? Torniamo al relè del mio amico elettrauto.

Come si vede dall’immagine qui sotto, ci sono 5 piedini indicati con i numeri 30, 85, 86, 87 e 87a.
Il piedino 87a non ci serve, quindi lo ignoreremo.

Piedini del relè che utilizziamo per la protezione dei sensori di livello per il rabbocco automatico
Piedini del relè (disegno di Wavearrow)

Ricordando il simbolo elettrico del relè, i piedini 85 e 86 corrispondono ai punti A1 e A2 posti agli estremi della bobina, invece i piedini 30 e 87 corrispondono ai punti 1 e 2 del contatto che si chiude quando il relè è eccitato.

Un disegno aiuta a capire meglio:

Schema del relè con l'indicazione dei piedini
Schema del relè con l’indicazione dei piedini (disegno di Wavearrow)

Ok, dopo tutte queste chiacchiere vediamo, con l’aiuto di uno schema poco ortodosso ma esplicativo, come fare i collegamenti:

Schema dei collegamenti elettrici
Schema dei collegamenti elettrici (disegno di Wavearrow)

ATTENZIONE: Come al solito, individuiamo e colleghiamo correttamente le polarità dell’alimentatore e della pompa.

Nello schema precedente possiamo vedere che:

  • quando i sensori di livello sono posizionati in modo da condurre corrente nella bobina del relè tra i piedini 85 e 86, questo viene eccitato e si chiude il contatto tra i piedini 30 e 87, la pompa entra in funzione e porta acqua alla vasca.
  • quando si apre il contatto associato al sensore in vasca (livello desiderato dell’acqua in vasca raggiunto) oppure quando si apre il contatto associato al sensore nel serbatoio (livello minimo dell’acqua nel serbatoio raggiunto) non c’è più corrente che scorre nella bobina tra i piedini 85 e 86, il relè non è più eccitato e il contatto tra i piedini 30 e 78 si apre, arrestando il funzionamento della pompa.

Realizzazione pratica

Ecco un esempio di come ho realizzato i contatti:

Circuito realizzato per la protezione dei sensori di livello per il rabbocco automatico
Realizzazione pratica dei collegamenti (foto di Wavearrow)

Ho poi adattato una scatolina per proteggere il circuito e mettere un po’ di ordine (si fa per dire).

Scatolina adattata per contenere il circuito
Scatolina adattata per contenere il circuito (foto di Wavearrow)

Con il relè abbiamo protetto elettricamente i sensori di livello, ma è possibile proteggerli anche fisicamente?
Lo vediamo nel prossimo paragrafo.

Protezione fisica dei sensori

Spesso in vasca abbiamo una buona quantità di piante rapide (almeno si spera), le coccol… nutriamo generosamente e loro ci ricambiano con una crescita rigogliosa, facendo capolino dalla superficie dell’acqua.

Una florida crescita delle nostre piante, o anche solo la presenza di piante galleggianti, potrebbe in alcuni casi impedire il corretto funzionamento del sensore di livello in vasca, bloccandolo in una posizione fissa e impedendo il rabbocco automatico oppure (…oddio!) svuotando il serbatoio del rabbocco.

«E se sono via per 15 giorni e non posso potare accuratamente prima di partire?»

«E se non posso posizionare il sensore in un posto più isolato?»

Paranoia...

Lo so, è un po’ da paranoia, ma visto che parliamo di qualche accortezza in più, perché non adottare un rimedio semplice?
Anche perché, più è piccola la vasca, maggiore è l’attenzione con cui dovremmo posizionare il sensore.

Ecco un paio di soluzioni che permettono di proteggere fisicamente il nostro sensore di livello.

Soluzione 1

Il sensore viene racchiuso all’interno di un involucro di protezione.

Cosa occorre:

  • un barattolino in plastica, preferibilmente trasparente, con tappo a vite
  • il nostro sensore di livello
  • il supporto che avevamo costruito per reggerlo in vasca
Materiali per la costruzione dell'involucro di protezione dei sensori di livello per il rabbocco automatico
Materiali per la costruzione dell’involucro di protezione (foto di Wavearrow)

Ho praticato una serie di fori sul tappo a vite, e un foro di dimensioni adeguate sul fondo del barattolino per inserire il supporto filettato del sensore di livello.
Attenzione a praticare i fori con le dovute precauzioni, posizionando gli oggetti da forare su un supporto di legno adagiato su una superficie piana.

Fori praticati sul tappo e sul fondo del barattolo
Fori praticati sul tappo e sul fondo del barattolo (foto di Wavearrow)

In foto si possono vedere anche due piccoli fori sulla superficie laterale del barattolino, in prossimità della base. Li ho fatti per evitare l’effetto bolla d’aria in un’ampolla capovolta in un liquido.

Inseriamo il sensore all’interno del barattolino, facendo passare il supporto a vite del sensore attraverso il foro sulla base.
Completiamo l’assemblaggio inserendo anche i supporti in plastica precedentemente realizzati.
Avvitiamo la vite di fissaggio del sensore e infine avvitiamo il tappo del barattolino.

Dovremmo aver ottenuto qualcosa del genere:

Sensore di livello per il rabbocco automatico racchiuso nell'involucro di protezione
Sensore di livello racchiuso nell’involucro di protezione (foto di Wavearrow)

Il funzionamento è molto semplice: l’acqua della vasca entrerà attraversi i fori fatti nel tappo del barattolino e, a seconda del livello raggiunto, posizionerà il galleggiante del sensore di livello in modo da pilotare, quando necessario, il rabbocco.

Il galleggiante, protetto dall’involucro di plastica, sarà a contatto solo con l’acqua e non con le piante.

Questa, per esempio, è un’altra versione molto ben realizzata dall’utente Vincenzo387, che ha utilizzato una provetta per le feci:

Una variante di involucro di protezione dei sensori
Una variante di involucro di protezione dei sensori (foto di Vincenzo387)

Soluzione 2

«Ok ho capito, voglio anche io proteggere il mio sensore di livello, ma parto domani per le agognate ferie e non ho il tempo di costruire l’involucro… non ho neanche il barattolino di plastica… come posso fare?»

La risposta è semplice: «Comprati una ricotta!!»

In realtà, ciò che ci serve è il contenitore della ricotta: la fuscella.
Scegliamone una di dimensioni adeguate (una ricotta da 500 g dovrebbe bastare), poi tagliamola come nella foto seguente:

Fuscella recuperata da una ricotta
Fuscella recuperata da una ricotta (foto di Wavearrow)

Infine, posizioniamo la fuscella in vasca, fermandola con due mollette da bucato, et voilà: il sensore è più che protetto.

Fuscella a protezione del sensore di livello per il rabbocco automatico per acquario
Fuscella a protezione del sensore – vista dall’alto (foto di Wavearrow)
Fuscella a protezione del sensore di livello per il rabbocco automatico per acquario
Fuscella a protezione del sensore – vista frontale (foto di Wavearrow)

Ah, dimenticavo… la ricotta comunque va mangiata, non va mica buttata!!!

Temporizzazione dell’impianto

Ok, abbiamo realizzato il nostro impianto di rabbocco automatico in perfetto stile AF e siamo riusciti anche a garantire una protezione elettrica e una protezione fisica per i nostri sensori di livello.
Bene!!
Quale altro piccolo accorgimento possiamo usare?

Spesso i nostri acquari si trovano in camera da letto e, se abbiamo risparmiato così tanto per acquistare quel filtro silenziosissimo, veder interrotta la quiete notturna dal rumore della pompa che si aziona per il rabbocco può essere fastidioso.

Sonno disturbato

Anche chi non soffre per i rumori notturni potrebbe avere qualche remora nel tenere l’impianto di rabbocco acceso la notte, o nei momenti della giornata in cui di solito non c’è nessuno a casa.

Non resta quindi che temporizzare il funzionamento dell’impianto.

Presa elettrica temporizzata

La soluzione più semplice e veloce è quella di acquistare una presa elettrica temporizzata.

Presa elettrica temporizzata
Presa elettrica temporizzata (foto di Lauretta)

Per programmare gli orari in cui vogliamo che il sistema di rabbocco automatico sia attivo, basta abbassare le levette sulla ghiera girevole in corrispondenza delle ore che abbiamo scelto come intervallo di funzionamento.

Per impostare l’orario corrente, basterà ruotare la ghiera in senso orario fin quando l’ora esatta si troverà in corrispondenza al triangolo nero disegnato all’interno.

Infine, occorrerà posizionare il pulsante a scorrimento (che di solito si trova sul lato della presa) in modo che sia attiva la modalità «timer» e non la modalità «presa passante» (cioè semplice presa elettrica). Normalmente la funzione timer è indicata dal simbolo dell’orologio.

Ora possiamo inserire la presa temporizzata tra la rete elettrica e l’alimentatore del nostro sistema di rabbocco automatico.

Schema dei collegamenti con la presa temporizzata
Schema dei collegamenti con la presa temporizzata (disegno di Wavearrow)

Centralina TC-420

Chi avesse a disposizione la centralina TC-420 potrebbe utilizzare uno dei suoi canali a 12 V per programmare gli intervalli di funzionamento del rabbocco automatico.

Sì, parlo proprio della centralina che ci permette di creare l’effetto «alba/tramonto» e regolare l’illuminazione della nostra vasca.

Il vantaggio, rispetto alla presa temporizzata, è quello di utilizzare un componente che abbiamo già a disposizione e di risparmiare sull’alimentatore a 12 V.

Per una descrizione approfondita della centralina TC-420 si rimanda all’articolo Centralina TC-420 for Dummies. Qui ci basterà sapere che, se abbiamo un canale a 12 V libero, possiamo utilizzarlo per alimentare e comandare il nostro sistema di rabbocco automatico.
Ad esempio, nel disegno seguente viene mostrato un collegamento che sfrutta il canale 5 (CH 5) della centralina.

Schema dei collegamenti con la centralina TC-420
Schema dei collegamenti con la centralina TC-420 (disegno di Wavearrow)

Ovviamente stiamo sempre attenti a rispettare le polarità.

Poiché la corrente nominale per ciascun canale in uscita è di 4 A, si sconsiglia l’uso della centralina con impianti di rabbocco che non prevedono l’impiego del relè (rischieremmo di incollare i Reed dei sensori di livello, come abbiamo visto nel primo capitolo).

E per la programmazione? Grazie al software PLed, abbinato alla TC-420, basterà impostare sul canale dedicato al rabbocco (nel nostro caso CH 5) un programma simile a questo:

Programmazione del canale deputato al controllo dell'impianto di rabbocco per acquario, nella centralina TC-420
Programmazione del canale deputato al controllo dell’impianto di rabbocco, nella centralina TC-420

Facciamo solo attenzione a selezionare la modalità «Jump» per gli step del canale CH 5. In questo modo l’accensione e lo spegnimento dell’impianto di rabbocco automatico avverranno come se stessimo accendendo o spegnendo un interruttore.

Regolazione del flusso d’acqua

In uno dei sistemi di rabbocco automatico che ho realizzato e che uso quotidianamente, ho utilizzato una pompa da 12 V che aveva una prevalenza (altezza massima alla quale la pompa può spingere l’acqua) davvero esagerata per i miei scopi.
In pratica, questa pompa tira su l’acqua dal serbatoio con una forza tale da scatenare un piccolo tsunami in vasca.

Tsunami

Questo inconveniente, oltre a disperdere la preziosa CO2 che cerchiamo con tanta solerzia di fornire alle nostre piante, sono sicuro che alla lunga può stressare notevolmente i nostri piccoli ospiti pinnuti.

Che fare in questi casi? Cambiamo la pompa? Io ho preferito «addomesticarla».

Ho preso in un noto store orientale, ad un costo davvero irrisorio, un «regolatore di velocità del motore a bassa tensione» (traduzione che lascia il tempo che trova): altro non è che un potenziometro, o regolatore di tensione, a 12 V.
Eccolo:

Regolatore di tensione
Regolatore di tensione (fonte: AliExpress)

Si tratta di un dispositivo con 4 contatti (due in ingresso e due in uscita) che lavora a 12 V.
Grazie a una manopola girevole è possibile regolare la tensione in ingresso (tipicamente a 12 V) in un valore di tensione in uscita compreso tra 0 e 12 V.

Regolatore di tensione interposto tra una ventola e il suo alimentatore
Regolatore di tensione interposto tra una ventola e il suo alimentatore (disegno di Wavearrow)

Per fare un esempio di funzionamento nella pratica, vediamo lo schema di un circuito in cui il regolatore di tensione viene interposto tra una ventola per computer e il suo alimentatore:

In questo schema possiamo vedere che, quando il circuito è alimentato, la ventola ruota più o meno velocemente a seconda di come agiamo sulla manopola del regolatore di tensione.
Possiamo addirittura fermare la ventola selezionando una tensione pari a 0 V, o comunque molto bassa.

Senza entrare nei dettagli tecnici, lo schema ci spiega che – tramite la manopola – siamo in grado di far sperimentare alla ventola una tensione che può variare tra 0 e 12 V, con conseguente variazione della sua velocità di rotazione.

A questo punto viene spontaneo chiedersi: «e se al posto della ventola mettessimo la nostra pompa a 12 V?»
Esatto!
Riusciremmo a regolarne la velocità di aspirazione, e di conseguenza a ridurre gli antipatici effetti di «moto ondoso» in acquario.

Consiglio di non abbassare troppo la tensione in uscita. Accontentiamoci di quel poco che basta ad ottenere un flusso meno turbolento.

Come colleghiamo il regolatore di tensione al nostro piccolo circuito di rabbocco automatico?
Niente di più semplice!
Prima di tutto capovolgiamo il regolatore di tensione, così impariamo a riconoscere i contatti e capire come utilizzarli.

Contatti del regolatore di tensione
Contatti del regolatore di tensione (fonte: AliExpress)

I morsetti relativi alla coppia Power (- e +) rappresentano i morsetti di ingresso, e andranno collegati all’alimentatore da 12 V.
I morsetti relativi alla coppia Motor (+ e -) rappresentano i morsetti di uscita, e andranno collegati alla pompa.

Riprendiamo lo schema con il relè del primo capitolo e vediamo dove inserire il regolatore di tensione:

Punto di taglio per inserire il regolatore di tensione nel circuito dell'impianto di rabbocco automatico per acquario
Punto di taglio per inserire il regolatore di tensione nel circuito dell’impianto di rabbocco automatico (disegno di Wavearrow)

Basta tagliare i due fili che alimentano la pompa e inserire correttamente il regolatore di tensione. Facile!

Impianto di rabbocco automatico per acquario comprendente il potenziometro
Impianto di rabbocco automatico comprendente il potenziometro (disegno di Wavearrow)

Ricordiamo però che la regolazione della potenza della pompa non è sempre necessaria: se questa esegue il suo lavoro senza creare turbolenze in acquario, possiamo ovviamente fare a meno di questa modifica.
Ma queste nozioni non saranno sprecate: ci torneranno utili magari per regolare la velocità di rotazione delle ventole del nostro sistema di raffreddamento low cost!

Se avete dubbi, o se volete raccontarci le vostre soluzioni di fai-da-te, vi aspettiamo sul forum Acquariofilia Facile, l’iscrizione è veloce e gratuita..