水槽容量とポンプ流量から水槽回転率(回転/時)と水の滞留時間を計算します。RASシステム設計と水処理容量計算に不可欠。
ターンオーバー率(循環回数)はフィルター・ポンプの実効流量と水槽容量から、1時間に何回水を循環させているかを示す指標です。同じ水槽でもターンオーバーが3倍と8倍では水質維持能力・酸素供給・水流による魚へのストレスが大きく異なります。本計算機は水槽容量とポンプ実効流量から循環回数(/h)・水滞留時間(min)を算出し、飼育タイプ別の適正範囲(水草4倍・小型魚6倍・大型魚8倍・カメ10倍以上)と比較判定します。海水水槽は20倍以上の循環が一般的で、サンゴへの水流をサーキュレーターで分散させる設計も必要です。 カタログ値だけを見て満足するのは典型的な初心者の失敗パターンで、実効流量との乖離を理解することがアクアリウム上級者への第一歩です。 またターンオーバー率(時間あたり水槽容量の何倍を循環するか)は、フィルターと水槽容量の関係を表す重要指標です。水草水槽4倍、小型熱帯魚混泳6倍、大型魚8倍、カメ10倍、海水サンゴ20〜30倍が業界標準で、本計算機はカタログ流量から実効ターンオーバー率を算出します。 また日本市場の外部フィルター(主要外部フィルター・主要メーカー・主要日本メーカー互換)はそれぞれカタログ流量と実効流量比率が異なります。フルメッシュろ材構成・ホース短縮・配管直線化で実効流量を高める設計と、過剰流量を避けるためのシャワーパイプ・リリィパイプ拡散出力の使い分けが、健全なターンオーバー率実現の鍵となります。
循環回数 = ポンプ実効流量(L/h) ÷ 水槽容量(L)、滞留時間 = 60 ÷ 循環回数(分) の式を使用します。カタログ流量と実効流量は通常50-70%の乖離があるため(揚程ロス・ろ材抵抗)、補正係数を選択可能です。例えばカタログ1000LPHの外部フィルターは実効600-700LPHとなり、120L水槽なら循環約5倍となります。海水サンゴ水槽は循環ポンプ・サーキュレーター・OFリターンの合計流量で20-30倍を目標とし、SPSサンゴ周辺は瞬間流速も重要です。 結果は循環倍率・水滞留時間・適正範囲との差を一括表示し、機材選定の客観的根拠を提供します。 また実効流量はカタログ値の50〜70%まで低下(ろ材抵抗・ホース揚程・配管曲がりロス)するため、計算値と実測値の検証が重要です。設置後はバケツ計量(60秒で何L吐出)で実測し、計算値より大幅に低い場合はホース短縮・配管直線化・ろ材清掃などの改善を実施します。 またターンオーバー率が低すぎる(目標値の70%未満)場合、(1)ホース短縮、(2)粗目スポンジ清掃、(3)上位機種への入れ替え、(4)2基並列構成への変更、を順に検討します。逆に高すぎる(目標の130%超)場合は、シャワーパイプで水流拡散・流量調整弁で絞る対応が必要です。
水槽容量と総流量を入力します。1時間あたりの回転回数(流量 ÷ 容量)と滞留時間(60 ÷ 回転回数)を返します。
RAS養殖水槽は1〜3回/時、集約サケ科・エビ系統では4〜6回/時が一般的です。回転を速くすると固形物除去は向上しますが揚水エネルギーが増えます。
滞留時間は水分子が水槽に留まる平均時間です。短い滞留はより新鮮な水を意味しますが、沈殿時間は短くなります。固形物の捕捉設計と回転率のバランスを取ってください。
Turnover Rateの略で、1時間に水槽全水量がフィルターを何回通過するかの指標です。例えば60cm規格水槽57Lに実効流量400 LPHの外部フィルターを使えば、400÷57=約7倍/時間の循環となります。標準目安は水草4倍・小型魚6倍・大型魚8倍・カメ10倍以上、海水サンゴ水槽は20-30倍(サーキュレーター含む)です。
カタログ流量はろ材・ホースなど抵抗ゼロでの最大値です。実際にはろ材抵抗・ホース内摩擦・揚程ロス・配管曲がりなどで30-50%低下します。例えばカタログ1000 LPHの外部フィルターは設置後の実効流量が600-700 LPH程度です。本計算機はこの補正係数を選択可能で、より現実的な循環倍率を出力します。
本計算機は補正係数(0.5-0.7)で実効流量を推定しますが、実測との照合は重要です。フィルター出力口にバケツを当て、ストップウォッチで1分間に何L吐出するかを測定すれば実効流量が分かります。ろ材清掃前後で流量が変動するため、月1回程度の実測を推奨します。
(1)アンモニア・亜硝酸の処理が追いつかず水質悪化、(2)餌の残り・糞が局所に滞留しコケ・カビ発生、(3)溶存酸素の局所枯渇でデッドゾーン形成、(4)水温分布のムラ、これらの問題が連鎖的に発生します。逆に過剰循環は魚への水流ストレス・水草の根元洗い出し・電気代増加の副作用があり、適正範囲が重要です。
サンゴ(特にSPS)は強い水流で代謝・栄養取り込み・有機物排出が活性化するため、20-30倍の循環が必要です。淡水水草水槽の4倍とは要求が全く異なります。リターンポンプ(OFサンプから水槽への戻り)で4-6倍、追加サーキュレーター(MP・PowerHead等)で15-25倍を分担するのが標準構成です。流速は秒10-20cm程度を目安にします。