На сколько хватит воды
Выберите растение и условия комнаты. Срок до долива изменится сразу.
До долива примерно
суток
Предварительная оценка. Точный расход можно уточнить замером ниже.
Подробности расчёта
Расход с учётом условий: —
Исходные данные и методикаУточнить по своему устройству
Для предварительного расчёта достаточно настроек выше. Здесь можно учесть замеры и подобрать время работы насоса.
Время работы насоса
Сначала измерьте, сколько воды подаёт насос за известное время.
20 мл за 30 секунд и доза 5 мл — пример. Введите свой замер; дозу подбирайте по увлажнению грунта. Суточный расход не задаёт дозу одного полива.
Для замера заполните трубку, сохраните рабочую высоту подъёма и обычное питание. Настройки устройства здесь не меняются.
Как настроить подачуУточнить расход взвешиванием
Взвесьте весь модуль до и после нескольких суток обычной работы, включая полный цикл полива. Запишите доливы и удалённую воду. Трубки и содержимое при двух взвешиваниях должны оставаться теми же.
Снижение уровня бака сразу после полива показывает перенос воды в грунт. Для среднего расхода сравнивайте полный модуль в сопоставимом состоянии посадки.
Как устроен расчёт
Расчёт расхода
Листья, грунт и воздух комнаты
Расход получается из переноса водяного пара: отдельно через листья и с грунта. Температура и влажность задают разность концентраций пара, а движение воздуха — скорость его отвода. Учитываем площадь поддона и два открытых окна купола. Запас бака делим на полученный суточный расход.
Какая комната выбрана
По умолчанию стоит «Москва · круглый год»: 22 °C и 40% влажности. Это округлённый годовой сценарий жилой комнаты. Для России в целом предлагаем нейтральный ориентир 22 °C и 45%; отдельные варианты — отопительный сезон и лето. Температуру и влажность можно изменить.
Измерения в квартирах одного московского дома дали за отопительный сезон 21,6 °C и 27,2% влажности. Это данные конкретного дома, а не среднее по городу за год. Наши годовые предустановки — расчётные допущения. Исследование НИИМосстрой, 2010.
Что различается у растений
Для небольших экземпляров заданы суммарная площадь листьев, их характерный размер и состояние поверхности грунта. У пеперомии учтён более сухой верхний слой. Белая и розовая фиттонии используют одну модель: цвет прожилок не служит основанием для разного расхода.
Это исходные параметры посадки, которые предстоит уточнить замерами. Они не описывают любой экземпляр этого вида. «Свой вариант» позволяет ввести расход вручную; начальное значение — среднее результатов десяти моделей при базовых условиях.
| Растение | Листья, см² | Расход, мл/сут | Разброс, мл/сут |
|---|---|---|---|
| Фиттония | 120 | 7,9 | 3,5–17,2 |
| Пеперомия прострата | 70 | 4,7 | 2–10,6 |
| Солейролия | 150 | 9,6 | 4,1–21,6 |
| Пилея депресса | 100 | 7,5 | 3,3–16,5 |
| Селагинелла Краусса | 140 | 9 | 3,9–20,1 |
| Пеперомия ангулата | 95 | 5,4 | 2,3–12,3 |
| Каллизия ползучая | 60 | 4,8 | 2,1–10,5 |
| Фикус пумила | 60 | 5,2 | 2,3–11,2 |
| Пилея монетолистная | 90 | 7 | 3,1–15,1 |
| Селагинелла Унцината | 140 | 9 | 3,9–20,1 |
Для пяти новых вариантов заданы небольшие посадки: ангулата — около 30 листьев 25 × 16 мм, каллизия — 80 листьев 12 × 8 мм, фикус — 50 листьев 15 × 10 мм, монетолистная пилея — 36 листьев 20 × 16 мм. Площадь округлена по эллиптическому приближению. Для Унцинаты принята эффективная зелёная поверхность 140 см² и масштаб облиственного участка 10 мм по аналогии с селагинеллой Краусса. Это допущения для сценариев, не результаты измерений конкретных растений.
В таблице — результат физической модели при 22 °C, 40% влажности и 12 часах света. Разброс показывает чувствительность к неизвестным параметрам растения и воздухообмена; это не статистическая погрешность измерения. Срок до долива предполагает постоянные условия и размер растения.
Физическая модель и допущения
Используем стационарную модель диффузии водяного пара и баланс массы. Температуры листьев и грунта принимаем равными комнатной. Прямое солнце, нагрев лампой и испарительное охлаждение отдельно не рассчитываются. Поэтому это оценка для рассеянного света, а не прогноз при любых условиях.
eₛ(T) = 0,6108 · exp(17,27T / (T + 237,3)), кПа. Разность плотностей пара между насыщенной поверхностью и воздухом: Δρ = 1000 · eₛ(T) · (1 − RH/100) · M / (R · (T + 273,15)), кг/м³. Здесь M = 0,01801528 кг/моль, R = 8,31446 Дж/(моль·К).
Для поверхности листа последовательно складываем сопротивление устьиц и прилегающего слоя воздуха. Объёмная проводимость: Gл = Aл / (rу + rв), м³/с. Для грунта: Gг = Aг / (rг + rв,г). Сопротивления заданы в с/м, площади — в м²; площадь листьев учитывается с одной стороны.
Молярная проводимость устьиц принята общей для всех пяти моделей: 0,04 моль/(м²·с) днём и 0,004 ночью. В м/с её переводим множителем RT/P при P = 101 325 Па. Сопротивление верхнего слоя грунта — 3 000 с/м для влажного режима и 7 000 с/м для частично подсыхающего у пеперомии. Эти биологические параметры требуют калибровки.
Пограничный слой оцениваем как обтекание плоской поверхности: Sh = 0,664 · √Re · ∛Sc, hм = Sh · D/L, rв = 1/hм. Характерный размер листа — 30 мм у фиттонии, 5 мм у солейролии, 10 мм у остальных; у селагинеллы это условный масштаб облиственного фрагмента. Для грунта берём √Aг.
Принятая скорость воздуха — 0,03 м/с без сквозняка и 0,15 м/с с ним. Для двух одинаковых окон последовательно: Aэф = Aокон / (2√2), Q = 0,5 · Aэф · u. Это модель сквозного обмена; реальный поток зависит от направления воздуха, рамок и окружающих предметов. Самой площади окон недостаточно для его точного определения.
Пар из растения повышает влажность внутри. Из баланса массы получаем рабочий градиент: Δρвнутри = Δρ / (1 + (Gл + Gг)/Q). Суточная потеря воды: Σ (Gл + Gг) · Δρвнутри · t · 1000, мл. Суммируем дневной и ночной интервалы в секундах; 1 кг воды ≈ 1 000 мл.
В нижнем сценарии площадь листьев ×0,7, проводимость устьиц ×0,5, сопротивление грунта ×2 и скорость воздуха ×0,5. В верхнем — соответственно ×1,3, ×2, ×0,5 и ×2. Выбор размера посадки дополнительно меняет площадь листьев на ×0,6, ×1 или ×1,5. Продолжительность света меняет длительность дневного и ночного потоков, но не моделирует яркость лампы.
Для своего расхода поправка на новые условия равна отношению среднего физического расчёта при новых и исходных условиях. Замер привязывается к выбранным условиям комнаты и размеру посадки, поэтому они не учитываются повторно. Увядание, закрытие устьиц от стресса, протечки, свободная вода и рост в течение прогноза не моделируются.
Источники для модели
- FAO-56, метеорологические данные — зависимость давления насыщенного пара от температуры.
- LI-COR, уравнения газообмена — перенос водяного пара, проводимость устьиц и пограничного слоя.
- Defraeye и соавторы, 2014 — влияние скорости воздуха и строения устьиц на перенос влаги; ограничения приближения сплошной поверхности.
- NIST TN 2279, 2024 — коэффициенты газовой диффузии. Значение H₂O–N₂ 2,54 × 10⁻⁵ м²/с при 298 К используем как приближение для воздуха. Температурная поправка взята из той же зависимости для H₂O–N₂; кинематическая вязкость воздуха приблизительно 1,56 × 10⁻⁵ · (T/298,15)¹·⁷⁵ м²/с.
- Карточки видов и источники по уходу — условия содержания и ограничения для небольшого поддона. Площади листьев и проводимости выше — наши расчётные предположения, не измеренные авторами этих материалов нормы.
Корпус и водный баланс
Два открытых окна
У купола открыты противоположные грани H2 и H5. Их суммарная номинальная площадь — 198 см²; рамки уменьшают свободное сечение. Такой корпус обменивается воздухом с комнатой. Без замеров нельзя достоверно вычислить влажность под куполом или скорость высыхания только по площади окон.
Бак в деревянном основании
Внутренняя полость бака — 162 × 94 × 46 мм, геометрическая вместимость около 700 мл. Заправка 624 мл оставляет примерно 5 мм до внутренней крышки. Верхний воздушный зазор не является неоткачиваемым остатком у дна.
В расчёте остаток определяется отдельно: площадь дна 152,28 см² умножается на выбранный уровень остановки. При 6 мм это около 91 мл. Патрубок и герметичность бака пока заданы проектной компоновкой.
Мелкий посадочный поддон
Верхняя площадь грунта — около 125 см². Объём 263 мл получен по сечениям тех же граней, которые используются в модели, с отступом 4 мм и глубиной 30 мм. Корни и декор занимают часть этого объёма. Это не объём воды, который нужно залить в поддон.
Отдельного работающего возврата дренажа в бак модель не задаёт. Повторное использование воды в расчёт не добавляется. Насыщение грунта и подходящий порог датчика проверяются на конкретной посадке.
Что задаёт срок
Испарение и транспирация зависят от света, температуры, влажности, движения воздуха, растения и грунта. Калькулятор предлагает предварительные сценарии для компактных растений и позволяет заменить их своим расходом. После смены места, освещения или заметного роста растения замер нужно повторить.
Об этих факторах: FAO-56, введение в эвапотранспирацию. Полную полевую модель FAO-56 к этому флорариуму не применяем.
Формулы и пример
Доступная вода = max(0, заправка − остаток) × (1 − резерв / 100).
Срок до долива = доступная вода / средний суточный расход.
Измеренный расход ≈ (масса до + долив − удалённая вода − масса после) / число суток.
Подача насоса = собранная вода / время замера. Время полива = выбранная доза / подача насоса.
Пример: заправка 624 мл, остановка на 6 мм и резерв 15% оставляют примерно 453 мл для полива. При расходе 8 мл/сут это около 57 суток. Если за 30 секунд насос подал 20 мл, доза 5 мл займёт 7,5 секунды. Эти исходные расходы и доза приведены для проверки арифметики.