Як розрахувати рівень освітлення (кількість світла) акваріума

У акваріумістів-початківців часто виникає питання - як правильно розрахувати рівень освітлення акваріума. Питання особливо актуальне для акваріумів із живими рослинами.

Рекомендований рівень освітлення вказують в описі умов утримання риб та росту рослин. Зазвичай, він позначається як низький, середній та високий.

Традиційно використовується правило "ват на літр", яке застосовується в акваріумістиці з кінця років. Цей спосіб заснований на простому принципі - що споживає багато електроенергії, також виробляє багато світла. Відповідно до нього, рівень освітлення визначається розподілом сукупної потужності ламп на об'єм акваріума. Якщо отримане значення перебувають у позначки 0,25 Вт/літр, отже освітлення слабке, 0,5 Вт/літр відповідають середньому рівню, а при значеннях 1 ват/літр і більше освітлення вважається високим.

Хоча подібний спосіб розрахунку зустрічається повсюдно, він втратив свою актуальність. Правило "ват на літр" більше не застосовується до сучасних систем акваріумного освітлення, оскільки при одній і тій же потужності різні види ламп будуть давати різну кількість світла. Наприклад, енергозберігаючі лампи на світлодіодах світять яскравіше за люмінесцентні або металогалогенні, але при цьому споживають менше електроенергії.

Кількість люменів на одиницю енергії в залежності від джерела світла

Приклад того, скільки люменів (кількості світла) виділяють різні джерела світла при споживанні одного вата електроенергії

Таким чином, освітлення акваріума правильніше розраховувати за допомогою загальноприйнятих світлових фізичних величин.Для простих обчислень зручніше використовувати одиницю вимірювання світлового потоку Люмен (позначається як lm). Цю характеристику виробники зазвичай вказують на упаковці в описі ламп. Розрахунки здійснюються аналогічним методом. Сукупна кількість люменів поділяється на об'єм води. Емпіричним шляхом виведені такі рівні освітлення акваріума із співвідношення люмен на літр (Лм/Л).

Рівні освітлення акваріума

Низький - 15-25 люмен на літр
Середній - 25-50 люмен на літр
Високий – понад 50 люмен на літр

Варто пам'ятати, що розрахований у такий спосіб рівень освітлення акваріума дає лише усереднені значення. Найчастіше акваріум висвітлюється нерівномірно, одна його частина отримує багато світла, інша менше. Це залежить від розташування світильника, його висоти над поверхнею води, форми та наявності додаткових світловідбиваючих елементів.

Залежність освітленості від розташування та висоти світильника над поверхнею акваріума

Варіанти розташування світильника над акваріумом та ступінь освітлення поверхні води залежно від висоти

Наприклад, якщо джерело світла розташовується по центру прямокутного акваріума, то освітлене місце буде безпосередньо під світильником, у той час як з боків рівень освітленості може впасти в кілька разів. Все це обов'язково варто враховувати під час вибору місця розміщення живих рослин.

Основна інформація

• Як вибрати акваріум
• Устаткування
  • Фільтри та фільтруючий матеріал
  • Система освітлення
  • Розрахунок освітленості акваріума
  • Колірна температура
  • Системи обігріву
  • Система аерації
  • Гідрохімічний склад води
  • Визначення та зміна dGH та pH
  • Як зробити м'яку воду
  • Зміст газів
  • Азотний цикл
  • Редокс-потенціал

  Освітлення для акваріума - 3 методи розрахунку.

  Світло - це один із найголовніших елементів, який безпосередньо впливає на життя та розвиток акваріумних рослин.

  Щоб рослини почали утворювати корисні органічні речовини, що сприяють їх розвитку, потрібна велика кількість світла.
  

  Саме за рахунок цього відбувається фотосинтез, з наступним активним виділенням кисню. Бульбашки на фото знизу це він і є.

  Але якщо освітленість виявилася маленькою, то ці самі рослини замість того щоб виробляти О2, навпаки починають його активно поглинати.

  Більше того, в акваріумі починається виділення вуглекислого газу, який вбиває усі поживні речовини у зелені. В результаті розпочинаються процеси розкладання.

  Які джерела світла можна використовувати в акваріумах? Раніше були поширені:

  На сьогоднішній день найбільш поширені:

  Але головне не те, який тип джерела ви виберете, а то з якою інтенсивністю він світитиме. І чи буде його достатньо.

  Саме тому тут потрібно робити попередній розрахунок і не купувати що називається навмання або вибирати ту лампу, що світить найяскравіше. Вашим рибкам та рослинам також як і вам, не приємно щодня перебуває під світлом, як від зварювального апарату.

  Хоча освітлення в першу чергу потрібне саме для рослин, а не риб. Вони без проблем можуть співіснувати і в напівтемряві. Адже за природних умов їх ніхто спеціально не підсвічує прожекторами.
  

  Перш ніж приступати до методів розрахунку, варто згадати деякі терміни та характеристики, які безпосередньо пов'язані зі світловим обладнанням.

  Вона вказує скільки саме споживає джерело потужності при своєму світінні на максимумі яскравості.

  Допустимо у вас є поверхня площею 1м2 і на неї падає світловий потік в 1 люмен. Ось саме освітленість цієї поверхні і дорівнюватиме 1 Люксу.

  Вимірюється у Кельвінах. Докладніше про її вплив буде сказано нижче.

  Тут йде розбивка по довжині хвилі і те, яким кольором краще "опромінювати" рослини.

  Як же це пов'язано з розрахунком кількості світла для акваріума? Давайте познайомимося з трьома основними методами.
  

  Як не дивно, багато хто досі робить розрахунок рівня освітлення для акваріумів, тільки виходячи з потужності лампочок. І цей метод реально працює в певних випадках.

  Але це для повільного травника чи невеликої кількості рослин усередині бака.

  Для густозасадженого, форсованого з великою кількістю довгостеблових рослин потрібно вже 1Вт на літр.

  Здавалося б, що може бути простішим, берете і просто множите літраж акваріума на 0,5 або 1Вт. І вуаля – вибір освітлення зроблено.

  Подібними порадами рясніли книжки та підручники з акваріумістики в інтернетову епоху. Сьогодні це справедливо, якщо основним джерелом світла є прості лампочки розжарювання або круглі люмінесцентні Т5 та Т8.

  До світлодіодних моделей і стрічок, які тоді тільки-но входили в ужиток, застосовувати даний метод розрахунку не можна.

  Наприклад, у вас можуть бути дві лампочки з однаковими по ватах параметрами, але при цьому одна буде люмінесцентною, а інша світлодіодною.

  Як думаєте, будуть вони працювати з однаковою інтенсивністю та продуктивністю? А якщо порівнювати лампу розжарювання та світлодіодну? Тут розбіжність буде ще суттєвішою.

  Тому такий спосіб вважається цілком робочим, тільки для люмінесцентних моделей та простих ламп розжарювання.
  

  Щоб зробити розрахунок цим методом, знову ж таки потрібно знати якусь постійну величину - константу, від якої і доведеться власне кажучи "танцювати".

  Багато фахівців користуються саме цими усередненими показниками і вони мають рацію. Але водночас тут є певні нюанси.

  По-перше, як бачите з наведених вище даних, істотну роль відіграє кількість рослин в ємності і види цієї зелені.

  По-друге, всі джерела світла світять по-різному. Наприклад люмінесцентні лампи випромінюють світло на всі боки, а світлодіоди під кутом 120 градусів.

  Що це означає для акваріума? Простіше кажучи, якщо вибрати джерела зі світлодіодами та люмінесцентні лампи, то за однакових показників у люменах, у другому випадку не всі люмени потраплять саме у воду акваріума.

  Звичайно проблема певним чином вирішується установкою відбивачів, але не завжди їх можна вмонтувати у кришку заводського світильника.

  По-третє, не забувайте про габарити акваріума, його ширину та висоту. Чим він вищий, тим менше світла проникатиме до самого дна.

  Зрештою для вас важливіше, наскільки добре освітлена поверхня рослин та їх листя, а не наскільки добре світяться лампи як такі.

  Та й рослини бувають різні. Одні люблять більше світла, інші трохи менше.

  Ось таблиця зведених даних щодо вибору деяких ламп, залежно від розмірів акваріумів (рекомендації від компанії ADA):

  Виходить, що іноді обидва методи дають не зовсім коректні результати. У цьому випадку, при використанні люмінесцентного, а найчастіше світлодіодного освітлення, роблять розрахунок у люксах.
  

  Що таке люкси? Уявіть джерело світла, у якого світловий потік дорівнює одному люмену.При цьому цей світловий потік поступово заливає світлом площу в 1 квадратний метр. Це і є один люкс.

  То як знаючи цю формулу, вирахувати для свого акваріума мінімально необхідне освітлення? Тут знову будуть потрібні деякі розрахункові константи, які взяті що називається з досвіду.

  Якщо у вас стандартний акваріум, у якого висота менша за його довжину, і при цьому в ньому виростають звичайні, не вимогливі до світла рослини, то для них ця величина складає 6000-10000 люкс.

  Тобто порядок тут такий. Спочатку розраховуєте площу дна, виходячи з габаритів – ширину множите на довжину. Далі множите отримане число на задану стандартом величину освітленості в люксах. Ось і все.

  У результаті отримуєте те, що вам потрібно, але вже в люменах. Дані по люмен для кожної лампи, виробник зазвичай не вказує ні на корпусах, ні на упаковках.

  Однак їх можна легко знайти в інтернеті у зведених таблицях відповідності з різних видів лампочок. Подібна табличка вже була наведена вище за текстом.

  Ось приблизний розрахунок для акваріума 60 літрів з площею дна 0,18 м2. Рослини на дні світлолюбні (10-15 тис. lux).

  Підставивши дані у формулу розрахунку освітленості отримаємо наступний результат:

  Виходить 2700 люменів. Тобто, для 60-ти літрового акваріума, вам знадобиться джерело світла, яке випромінює щонайменше 2700 Лм.

  При цьому не забувайте про втрати на глибину. З кожним сантиметром втрачається певний відсоток потоку світла. Ось розрахункові дані втрати залежно від глибини акваріума.

  А ще чудово відіграє роль відбиття від поверхні. Насправді воно може досягати до 40% у відкритої ємності. Ці втрати можна знизити до 20%, якщо акваріум закривати кришкою білого кольору зсередини.

  А якщо застосовувати відбивачі, то й того менше.

  Якщо у вас кілька лампочок, то розрахунок такий самий, тільки всі люмен сумуються відповідно до ваших літрів.

  Не всім подобаються мінімальні розрахункові дані. Тому їх беруть за відправну точку та вибирають джерело світла з деяким запасом, враховуючи глибину та ефект відбиття.

  Але й переборщувати тут не треба. А то деякі посадять 3 кущі на 100 літрів, дадуть усередину 5000 Лм та привіт болото.

  А якщо навпаки не вистачає освітлення і в кришці передбачено лише одну лампу, що робити? Тоді доведеться відмовлятися від кришки та переходити на підвісні та навісні моделі, з можливістю збільшення потужності та їх кількості.

  Але не завжди це вдається зробити. Наприклад, якщо у вас активні рибки, то без кришки доведеться часто збирати їх із підлоги.
  

  Широко відомо, що сонце світить із таким спектром, який ми бачимо як нібито "білий".

  При цьому сонячне світло протягом дня постійно змінює свою колірну температуру. О 12 годині дня вона дорівнює 5500 Кельвін.

  Тому, якщо ви хочете щоб у вашому акваріумі рослини та рибки виглядали природно, прагнете вибирати джерела світла, близькі саме до цієї величини.

  Якщо ваше світло буде близько 5000К, то водні рослини будуть виглядати нездоровими і віддавати жовтою. Хоча насправді з ними все буде гаразд.

  Світильники з температурою більше 7000, іноді застосовують для морських акваріумів.

  А от при світлі в 10 000К рослини стають надто зеленими і починають виглядати штучними.

  Ось рекомендації для різних акваріумів:

  При цьому не плутайте цей параметр (колірна температура) не означає, яким кольором світить джерело освітлення.Він головним чином показує, як ваші очі сприйматимуть кольори на об'єкті освітлення.

  Фактично величина 6500К грає більше декоративну роль. Вона, що називається, для краси.

  Хтось ще більше морочиться і хоче отримати гарну картинку не лише зсередини, а й зовні. Для цього за допомогою освітлення створюється невимовна гра сонця на хвилях. Прямо як на морі.

  Для створення такого ефекту застосовуються Led прожектори з утворенням коливань води на поверхні від фільтра.

  А ось інший параметр світла - спектр, який не тільки наочно демонструє певний колір і відповідає за красу картинки, а й суттєво впливає на здоров'я підводної зелені.

  Як відомо світло – це хвиля. Для наших очей видимі хвилі перебувають у межах 380-780 Нм. Якщо хвиля буде більшою за довжину або навпаки меншою, то ми її просто не побачимо.

  А ось саме в цьому діапазоні, решту всіх хвиль ми сприймаємо як різні кольори. Жовто-зелений-червоний і т.д.

  При цьому назви ми придумали самі і домовилися між собою на таку градацію.

  А між ними є ще ціла купа відтінків та забарвлень. Так ось, на відміну від колірної температури розглянутої вище, тут вже є суттєві відмінності, яким кольором світити на підводні рослини. У принципі, те саме стосується і наземних.

  Залежно від цього, змінюватиметься і їхній фотосинтез. Ось ця залежність як наочного графіка.

  Які висновки можна зробити, дивлячись на нього? Якщо у вас в акваріумі світлолюбна рослина, давайте їй більше червоного та синього відтінку. І тоді все з ним буде гаразд.

  А от якщо ви прибудували на дно, так звані ґрунтокровки, що обожнюють тінь, то на них достатньо світити тільки синім кольором.

  Але якщо помилитися і вибрати джерела з великими піками червоного і синього, там де вони не потрібні, рослин з'являться великі неприємності у вигляді нитки, бороди і т.п.

  Купуючи лампочки, звертайте увагу на упаковку. Там зазвичай вказується спектр, який переважає у цьому джерелі світла.

  Однак підібрати правильно потужність і колір освітлення ще не є запорукою успіху. Виявляється, потрібно враховувати ще третій параметр - тривалість світлового дня.

  У природних для рослин умовах він становить 8-12 годин. Буде брак часу освітлення, і це все знову позначиться на зелені.

  Вони перестануть накопичувати поживні речовини, вони сповільниться зростання. А якщо навпаки, зробити його майже цілодобовим, то з'являться водорості.

  Зробити регулювання за часом можна дуже легко через недорогий механічний або електронний таймер, що включається в розетку.

  Достатньо підключити все освітлення саме через нього. Налаштування задаються буквально двома натисканнями кнопок.

  Які підсумки можна підбити з усього вищесказаного? Перш ніж розраховувати освітлення в акваріумі, подумайте про самі рослини.

  Які види ви триматимете - світлолюбні або тінелюбні. В якій кількості? Якого розміру ваш акваріум, яка його глибина?

  Для різних видів та розрахунки відрізнятимуться. При цьому не буде великої різниці, які лампи використовувати, люмінесцентні або світлодіодні. І за тих і за інших, зростання буде однаковим.

  Звичайно прогрес не стоїть на місці і світлодіодні з кожним днем ​​виграють за багатьма перевагами: