К расчёту
florarius.

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.

Растение
Комната
Размер растения и свет

Расчёт для рассеянного света с подсветкой. Прямое солнце не учитывается.

Подробности расчёта

Расход с учётом условий: —

Исходные данные и методика

Уточнить 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.

Включить насос на— с

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 подачу
Уточнить 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.

Не меняйте грунт и не обрезайте растение во время наблюдения. Для такого замера принимаем 1 г воды ≈ 1 мл; короткое наблюдение чувствительно к погрешности весов.

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.

Небольшое растение, 22 °C, влажность 40%, свет 12 часов, без сквозняка
РастениеЛистья, см²Расход, мл/сутРазброс, мл/сут
Фиттония1207,93,5–17,2
Пеперомия прострата704,72–10,6
Солейролия1509,64,1–21,6
Пилея депресса1007,53,3–16,5
Селагинелла Краусса14093,9–20,1
Пеперомия ангулата955,42,3–12,3
Каллизия ползучая604,82,1–10,5
Фикус пумила605,22,3–11,2
Пилея монетолистная9073,1–15,1
Селагинелла Унцината14093,9–20,1

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.

Условия для вашего растения