Schema CO2 set met pH controller

Het instellen van een geregelde CO2 installatie

Een geregelde CO2 installatie, de naam zegt het al. Hier wordt het CO2 gehalte geregeld op een bepaalde waarde. Het mooiste zou zijn als we een CO2-opnemer hadden en via een regelaar daarmee het CO2 gehalte konden regelen. Die CO2 opnemers zijn er wel maar helaas vreselijk duur en omslachtig. Gelukkig hebben we een redelijk alternatief. Zoals we al in eerdere artikelen in deze serie hebben kunnen lezen is, als we de KH weten, de pH een goede indicatie voor het CO2 gehalte. Uit de pH en de KH kunnen we het CO2 gehalte berekenen.

Bij een geregelde installatie wordt dus niet het CO2 gehalte direct gemeten en geregeld. Het regelen van de CO2 gebeurd indirect middels het meten van de pH. Hieronder is een schema weergegeven van de opbouw van zo’n systeem.

Schema CO2 set met pH controller
Schema CO2 set met pH controller

We zien dat het schema nog niet eens zo ingewikkeld is. Door de pH elektrode wordt de pH gemeten en via de CO2-regelaar wordt het magneetventiel aangestuurd. Op de CO2 regelaar is de gewenste pH in te stellen.

Is de pH die de pH elektrode in de bak meet lager dan de ingestelde pH dan betekent dit dat er teveel CO2 aanwezig is en het magneetventiel wordt gesloten. De CO2 toevoer stopt. Meet de pH elektrode een hogere pH waarde dan is ingesteld dan is er dus te weinig CO2 aanwezig en wordt het magneetventiel geopend. CO2 wordt toegevoerd.

Op zich dus heel simpel…..pH kiezen, instellen, en maar laten lopen…..

Nou zo simpel is het net niet helemaal. We zullen dat in dit artikel nader bekijken.

Algemene richtlijnen voor instellen van de pH

Op stip met no. 1

Doseer niet meer CO2 dan noodzakelijk en kom liever niet boven de 25 mg/ltr CO2 grens. Het waarom is te lezen op CO2 tabel

Op no. 2

Probeer de dagelijkse pH schommelingen beperkt te houden tot max. 0,3 pH. Bij grotere schommelingen worden processen als nitrificatie e.d. verstoord en verlopen dan niet optimaal. Een tot op de 1/10 constante pH is ook weer niet nodig. De te constante pH stimuleert dan de regulatie systemen van de vis niet meer. Hierdoor kan een vis uiteindelijk gevoelig voor pH schommelingen worden. Da’s dan weer lastig bij het overwennen of bij noodgevallen. Een schommeling in de pH van 0,1-0,3 pH over de gehele dag is dan een mooie waarde.

Instellen pH voor dag & nacht situatie

De meeste, wat betere, CO2 regelaars zijn voorzien van een mogelijkheid om voor de dagsituatie een pH waarde in te stellen en ook voor de nachtsituatie een pH waarde in te geven. ‘s Nachts wordt dan dus op een andere pH waarde geregeld dan in de dagsituatie. We bekijken eens vier mogelijkheden om de pH waarde voor de dag en de nacht in te stellen.

  • ‘s Nachts een hogere pH waarde dan overdag
    Dit geeft ‘s nachts minder CO2 in het water dan overdag. Dit is eigenlijk het omgekeerde als wat in de natuur het geval is. Door de pH waarde hoog in te stellen is het ook mogelijk CO2 dosering in de nachtsituatie te voorkomen. Dit bespaard uiteraard het nodige aan CO2.
  • ‘s Nachts dezelfde pH waarde als overdag
    Dit betekent net zoveel CO2 in het water overdag als ‘s nachts. Dit betekent ook een constante pH waarde over de gehele dag.
  • ‘s Nachts een lagere pH waarde dan overdag (geforceerde methode)
    Er zit ‘s nachts meer CO2 in het water dan overdag. Op zich is dit een situatie die ook in de natuur voorkomt. Dit kunnen we bereiken door een lagere pH voor de nachtsituatie in te stellen dan voor de dagsituatie. Op deze manier is er zowel overdag als ‘s nachts rijkelijk CO2 voorhanden.
  • ‘s Nachts een lagere pH waarde dan overdag (begrenzings methode)

Ook nu is er ‘s nachts meer CO2 in het water dan overdag. We stellen echter de pH ‘s nachts zo hoog in dat er geen CO2 wordt toegevoerd. De pH daalt dan op natuurlijke wijze naar een minimum. De gewenste pH voor de dagsituatie stellen we zo in dat deze boven de minimale pH van de nachtsituatie ligt.

Voorbeelden verloop pH bij toediening CO2

‘s Nachts hogere pH dan overdag

In de eerste grafiek hieronder is goed te zien dat de pH in de nacht situatie hoger is als in de dagsituatie. Dit doordat de pH waarde voor de dagsituatie lager op de controller is ingesteld dan voor de nachtsituatie. De groene lijn geeft het pH verloop weer als er geen CO2 op de bak zou zijn geplaatst.

We zien dat er altijd meer CO2 aanwezig als de situatie zonder CO2 toevoeging. Zowel ‘s nachts als overdag wordt er CO2 gedoseerd. Dat kunnen we goed zien aan de op en neergaande pH lijn. (Die bobbels) Door opname van CO2 door planten en door uitdrijven door bv waterbeweging stijgt de pH iets. Komt ie boven de ingestelde waarde dan komt de CO2 in en daalt de pH weer. Zo zien we bijvoorbeeld dat in de dagsituatie het magneetventiel 5x inschakelt.

Situatie 1 - pH overdag laag - nacht hoog
Situatie 1 – pH overdag laag – nacht hoog

Ook in de onderstaande grafiek is de pH ‘s nachts hoger dan overdag. Maar hier zie we dat er ‘s nachts geen CO2 wordt toegediend. Dit is bereikt door de gewenste pH voor de nachtsituatie hoger in te stellen. De pH voor de nachtsituatie is nu BOVEN de natuurlijke pH van de nachtsituatie gezet. (pH evenw.) Hierdoor wordt voorkomen dat er ‘s nachts CO2 wordt toegediend en dat geeft natuurlijk wat besparing op het CO2 verbruik.

Overdag wordt er dan weer CO2 toegediend op een lagere waarde dan die pH evenw.

De pH loopt zo ‘s nachts naar het natuurlijke evenwicht van de bak en overdag wordt de pH weer geforceerd verlaagt door de CO2. Deze wijze van instellen wordt erg veel toegepast.

situatie 1 - overdag laag - nacht hoog
situatie 1 – overdag laag – nacht hoog

‘s Nachts zelfde pH als overdag

In de grafiek is goed te zien dat de ingestelde pH voor de dag EN nacht situatie dezelfde is (blauwe lijn). De pH zit continue onder de groene lijn. We zien de pH schommelingen door het schakelen van het CO2 ventiel.

Omdat er ‘s nachts geen CO2 door planten wordt opgenomen zal de pH minder snel stijgen. Het toevoegen van CO2 laat de pH dan sneller zakken omdat er minder (of geen) CO2 afname is. We zien dat het CO2 ventiel dan ook ‘s nachts wat minder vaak schakelt. (De tijd, T1 is langer dan T2).

Situatie 2 - pH dag en nacht gelijk
Situatie 2 – pH dag en nacht gelijk

‘s Nachts lagere pH als overdag

In deze grafiek is de ingestelde pH voor de nacht lager dan voor de dag situatie (blauwe lijn). De pH zit ook hier in dit voorbeeld steeds onder de groene lijn. Goed is te zien dat in principe een zelfde verloop is te zien als de groene lijn (‘s nachts lage pH, overdag hoge pH) alleen dan op een lagere pH waarde door de CO2.

Het nadeel van deze opzet is dat er ‘s nachts een hoog CO2 gehalte aanwezig is terwijl het voor de planten dan niet gebruikt kan worden. Deze wijze van instellen, hoewel de natuur benaderend in verloop, komen we dan ook niet vaak tegen.

Omdat er ‘s nachts geen CO2 door planten wordt opgenomen (die produceren dan juist CO2) zal de pH ‘s nachts minder snel stijgen dan overdag.

Situatie 3 - pH dag hoog - nacht laag
Situatie 3 – pH dag hoog – nacht laag

‘s Nachts lagere pH als overdag (begrenzingsmethode)

Net als in de vorige grafiek is de ingestelde pH voor de nacht lager dan voor de dag situatie (blauwe lijn). Toch is er een verschil.

De pH voor de dagsituatie is nu hoger ingesteld dan de natuurlijke pH (pH evenw.) Verder is ook de pH voor de nachtsituatie hoger (of gelijk) dan pH evenw. ingesteld.

Op zich benaderd deze instelmethode het natuurlijk CO2 verloop het meest. In de nachtsituatie is de CO2 uitgeschakeld en gaat de pH naar z’n natuurlijke waarde (pH evenw.) Overdag stijgt de pH door CO2 opname van de planten. Dit gaat door totdat de bovenste grenswaarde is bereikt en de CO2 komt in. De pH voor de dagsituatie ligt hierbij dus altijd boven pH evenw.

Omdat de pH altijd boven pH evenw. ligt hoeven we er bij deze methode niet bang voor te zijn teveel CO2 te doseren. De pH ligt immers altijd boven de natuurlijke pH (pH evenw.).

Het nadeel van deze methode is dat het maximaal toe te dienen CO2 gehalte beperkt is tot het niveau wat zich ‘s nachts op natuurlijke wijze in de bak instelt. Voor diegene die een superplantengroei wil is dit vaak wat te weinig. Die past methode 1 toe. Voor diegene die echter een normale goed draaiende mooie bak wil is dit de beste en meest natuurlijke methode.

Situatie 4 - begrenzings methode
Situatie 4 – begrenzings methode

Een voorbeeld uit de praktijk (begrenzingsmethode)

Nog even een voorbeeld hoe het pH verloop er in werkelijkheid uitziet. Het verloop is gemeten bij m’n eigen bak. Met een regelcomputer (In dit geval IKS) kunnen de meetgegevens van bijvoorbeeld temperatuur, pH en geleiding in de computer ingelezen worden. Met behulp van Excel is dit dan mooi in grafiekvorm zichtbaar te maken. De grafiek hieronder is hierbij een voorbeeld van een CO2 regeling volgens de begrenzingsmethode. Ik hoop dat het verloop hierbij voor zichzelf spreekt.

Praktijkvoorbeeld pH met begrenzing methode
Praktijkvoorbeeld pH met begrenzing methode

In de grafiek zien we dat de pH schommeling over de dag 0,1 pH bedraagt. Het verschil tussen in- en uitschakelen van de CO2-regeling bedraagt 0,05 pH. We zien verder dat het CO2 ventiel ca. 6x per dag inschakelt (door fijnregelventiel iets te knijpen kun je dit nog wat minder maken. 5-6 schakelingen per dag is netjes. Teveel schakelingen geeft slijtage aan het ventiel.

De natuurlijke pH van de bak ligt op het moment van meten rond de 6,9 pH. De ingestelde pH voor de dagsituatie was 6,95 pH en de ingestelde pH voor de nachtsituatie was 7,5 pH (zodat de CO2 dus ‘s nachts nooit bijkomt).

Onze lezers score
[Totaal: 0 Gemiddeld: 0]

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

Sponsor
Mauis Viskwekerij

Hi!

Hey!

Ben jij al AquaInfo Club lid?

Wil je lid worden?

Ik wil meer informatie

Dank je, het is goed zo

OF