縦型水耕栽培装置をつくりました

水耕栽培にも興味が湧き出したと言ってから約１ヶ月間分からないなりに試行錯誤で水耕栽培を作っていました。
初期投資がいつもの電子工作よりかなり多いので震えならが毎回ポチっています。
いったいいくら使ったんだか...

構想？

縦型にすると先日の記事でも述べました。

ここは譲れないといいますか、横型だとすでにキットが売っているのでつまらないんですよね。
ちょっとこだわりを持って縦型にしようと決心しました。
構想図はこんな感じです。

寸法が一切書かれていないですが、だいたい分かるでしょう（笑）

配管・水槽加工

配管

まずは外側の配管加工です。
でかいパイプに大量の穴を開けて植物育てるポットみたいな部品をつけます。

だいたいの加工寸法は水耕栽培の部品を買ったところに載っていました。

ピッタリΦ110のパイプなんて普通には売っていないので汎用の塩ビパイプで代用します。
Φ38の穴はホールソーで開けました。

そして加工したのがこちら...

近くのホームセンターで呼び径100のVUパイプの2mを買って来て適当にカットして穴を大量に開けました。
めちゃくちゃ疲れるし、何十回分のドリルの反動で指を怪我するし大変な作業でした。

そして、これに蓋（塩ビ管用キャップ）の接着します。
先端がある程度丸くないと内側の表面を水が伝わない気がしたので、そこそこまるそうなやつを選定しました。

下側は取り外してメンテナンスができるように接着はしません。
接着しなくても圧力はかからないので水は漏れないですしね。

ここまで加工したらポットみたいな部品を付けていきます。
ここで問題発生、Φ38で加工したら部品が入らないという。
いろいろ調べていたらΦ38.5で加工するほうがいいということが後で判明しました...
もう加工してしまったものは仕方ないので、いい感じに入るところまで地道に穴を拡張しました。

38.5mmのホールソーなんて普通売ってないですよ...
0.5mmなのでゴリ押したら入るかなと思ったんですが、ちょっと無理がありました。

商品説明には正確に加工したら、水漏れはないよと書いていたんですが試しに水を通してみたらだだ漏れでしたので、コーキングを施します。

下手くそで水漏れがあったので何回もやり直しを繰り返しました。
別に圧力はかからないのでそんなにシビアではないです、ただ下手くそなだけです。
一応生き物なので普通のコーキングだとちょっとダメそうだと思ったので、バスコークの水槽用というやつにしました。

真ん中には細い塩ビパイプ（呼び径13）が通りますが、なるべく中心にないと水供給のバランスが崩れそうなので位置決めをするためのボルトを円周上に３ヶ所取り付けます。

普通に固定するとここから水漏れするので、Oリングを付けてます。
Oリングはすぐに劣化しそうですけど...

水槽

そして水槽はステンレス製やFRP製のものを使うととんでもないコストがかかるので、簡易的にするためにプラスチック製のコンテナを使います。
ちょっと薄いのが怖いんですがね...
ちなみに加工は慎重にやったほうがいいです（案の定バキバキに割れました、下の写真では見えないだけです）

排水用のドレンと万が一のオーバーフローは付けておきます。

もうちょっとスマートにできたらいいんですけどね。
水槽から塩ビパイプをつなげるところに使っている継手はパッキンが１つだけしかついていなかったので、完成した後に水を入れたらポタポタと漏れ出しました。
パッキンをもう１枚買っておくことをおすすめします。

フロートバブルはAmazonで売っていた適当なやつです。

フロートのところにインフラ整備で引っ張ってきた水道をつなげて、水が少なければ自動で給水できるようにします。

最初は水位のレベル管理をしようと思っていましたが、循環するのでほぼ減らないだろうということでやめました。

あとは肝心なポンプとオートヒーターをぶちこんで完成です。

どれくらいの能力がいるのかあまり分からなかったので選定は結構適当です。
ポンプの揚程は噴水みたいに水を出すのであれば、水が出る高さの倍くらいあればいいのではないでしょうか。
特に根拠はないですけど。
選定したやつだと呼び径13のパイプで開放の揚程でもちゃんと機能を果たせました。

ここまでを組み立てるとこんな感じになります。

なにかのオブジェみたいで面白いですよね。
樋の近くに立てているのは、垂直方向の位置決めをするために樋を利用するためです。

金具で留めているだけですけどね。
これであとは水を循環すれば植物が育つはずです！
今は寒いのでそもそも育ちにくいんですけどね。

肥料はハイポネックスの微粒タイプを使いました。

これを1000倍に薄めればいいみたいです。
500g買ったのでだいぶ長い間使えそうです。
肥料を適量入れた時のECはだいたい1200[uS/cm]だったのでそれを目標に入れてもいいかもしれません。

データの可視化

これが私が一番やりたいことなんですよ。
今までのは前座にすぎません。
野菜を栽培したくて作ったわけではないというのが本音なんです。
結果的に野菜育つようになってますけど。

水のECを監視すれば肥料の濃度を管理できます。
そこで使うのが下記のセンサです。

RS-485 (Modbus) の知識は地植えの家庭菜園でしっかり身につけたので、まったく抵抗感がありません。
このセンサで水温とECが分かります。

pHの取得は計画段階です。
校正だったり色々面倒なんですよね...

データロガーは家庭菜園でも使ったものを流用しています。

最悪、通信できない時用のためにSDカードにもデータを入れるようにしています。

そんなわけで、とりあえず簡単に可視化したのがこちらです。

ECがおかしいくらいどんどん減ってるという。
最初は肥料で濁っていたのに１週間でほぼ真水に戻ってしまいました。
肥料がちゃんと水に混ざってないか、漏れているかのどちらかでしょう。

漏れは何度も確認したのでないはずなのです...
というより漏れているとこんなにスムーズな現象はしない気がしますけどね。
最初は濃度が維持されて、新しい水が入ってきたときに下がるみたいな感じになるでしょうし。
このあたりは原因の究明をしていきます。

水温も屋外設置の影響もあってヒーターがほぼ意味をなしていないという。
きれいに気温と連動してしまっています。

これらが分かったのもデータ化しているおかげとポジティブに考えましょう。
どこからでもこういうのを監視できるのはいい気分ですよ。

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ネットで見たやつと完全に同じものを作ることは不可能なので、自分の力でどうにかこうにか完成までこぎつけました。
思ったよりいい出来なのでその完成度に今でも見惚れ、勝手に自画自賛しています。
メンテナンス性が少し悪いので、そのあたりを改善していけたらなと思っています。