Осветление в аквариум с растения

[evgeni200]

" Необходимо е създаването на визуален ефект, който очакваме да видим в малък пресноводен ручей"   -  (Arcadia,UK)



Осветление в аквариум с растения

Създаването на оптимално осветление в аквариум с растения може да се постигне по следния начин:

1. Избор на осветително тяло и вид лампа
2. Определяне интензитета и мощността на лампата
3. Избор на лампа според естетичен принцип
4. Поставяне на рефлектори ( желателно параболични)
5. Задаване на таймера правилно време за осветяване

Статията ще разгледа въпроса за естетиката на осветлението. Обезпечаване потребността на фотосинтезата.

- точност на цветопредаване
- светлина достигаща повърхността и растенията
- цветопредаване на зелените отенъци, еталонни лампи ADA NA Lamp T8 8000K
- светлина с паралелни лъчи
- увеличаване ефективността на луминисцентните лампи 2 - 4 пъти

Създаването на аквариум с високо ниво, като Nature Aquarium е възможно само чрез правилно осветление. Осветлението може да бъде както с луминисцентни лампи, така също и с метал халогенни. Луминисцентните лампи T5 6500-9000K са икономични, не прегряват аквариума, компактни, лесно достъпни, имат нужната цветна температура и великолепно цветопредаване. Могат да бъдат използвани до 5 години, като спада в интензитета в края на този срок е само 15%, вместо 1,5-2,5 години  - MH и MH HQI с линейно спадане на интензитета. Пример : ADA NA MH HQI 150W трябва да се смени след 1,5-2 години.

Създаването на естествена осветеност в аквариума означава да бъде с характеристики максимално близки до падащата светлина на повърхността на водата в природата.

Подходящата светлина трябва да притежава следните характеристики:

- правилен спектрален състав
- точност на цветопредаване (CRI)
- светлина с паралелни лъчи ( насочена)

Точност на цветопредаване

Точността на цветопредаване се влияе от цветната температура в ( К ) и цветопредаването CRI (или Ra).

Цветна температура

Цветната температура се измерва в градуси Келвини, значително влияе на естествения изглед на природния ландшафт в Aquarium.
Слънцето има температура на повърхността 5500 Kelvin излъчващо светлина със спектър, която човешкото зрение възприема за "бяла". Следователно цветопредаването в аквариума да бъде правилно, трябва и лампата да има цветна температура не по - малка от 5000 Kelvin.

Цветната температура в Келвини (K) не показва спектралния състав на светлината - показва как се възприема цвета на осветения обект от човешкото зрение. Тази характеристика е свързана единствено с възприятието.

Графика на зависимост на спректралния състав от келвиновата температура К. (Osram)



Както се вижда от графиката, колкото по - близо е цветната температура до 5000К, линията става по хоризонтална и близка по - състав към идеално "бяла" светлина на Слънцето. Ниска цветна температура придава червен отенък на всичко, което осветява.Цветна температура над 5000К има по - висок дял на син и зелен цвят.

Качествените лампи от всяка една цветна температура се произвеждат така, че белият цвят който ще осветяват да бъде максимално бял, като всички останали цветове не е задължително да се предават максимално вярно. В това именно се състои и различието между лампи с различна цветна температура, но еднакво CRI. Когато цветната температура е различна 5000К, то всички отенъци без белия цвят ще бъдат по - топли при цветна температура под <5000K, или по - студени при цветна температура над 5000K.

Това довежда до основни три типа лампи:

- Daylight 5000K и повече - нормално цветопредаване - дневна светлина
- Cool White 6500K или 4000K - много син и малко червен цвят - студена светлина
- Warm White <3300K - много червени отенъци - топла светлина

От битовите лампи най - добри са тези с цветна температура 6500K ( 965 и 950), те предават по - добре цветовете от лампи 865 със същата цветна температура, поради по - високия индекс на цветопредаване CRI.

Колкото по - висока е цветната температура, делът на синия спектър става по - голям. Това от своя страна влияе на PAR и красотата на вашите растения. За аквариум с растения е препоръчително използването на специализирани лампи имитиращи тропическа светлина под - вода 7500-10000K. Когато няма специализирани лампи могат да се използват лампи T5 - 965 6500K или 860 и 865. Повишаването на цветната температура до 8000К е възможно чрез лампи 10000К ( ще бъде разгледано в темата).

CRI (clolour rendering index) - индекс на цветопредаване

Важен параметър влияещ  на естетиката в Nature Aquarium, това е CRI (Color Rendering Index, Ra). CRI показва доколко при осветяване с дадена лампа се запазва цветопредаването. CRI често се обозначава като Ra. Два източника на светлина с еднаква цветна температура могат да осветят един обект и неговите цветове да изглеждат различно. Разликата в цветопредаването при лампи с еднаква цветна температура се оценява с индекса - Color Rendering Index (Ra):
CRI - измерва колко точно източника на светлина предава реалния цвят на обекта. Идеалният източник би имал CRI - 100.
За еталон 100 е приета слънчевата светлина, но понякога за еталон служат и лампи с нажежаема жичка, които имат CRI - 97-99. За сравнение обикновенно се вземат 8 основни цвята и се изчислява средна стойност. Стойности - 91 до 100 се считат за много добро цветопредаване, 81-91 - добро, 51-80 - средно, под 51- слабо цветопредаване.

Спектър на светлина достигащ водната повърхност и растенията

Преди да определим вида лампи за аквариум с растения, трябва да изясним, какъв е спектралния състав на светлината от Слънцето достигаща водната повърхност в природата. Тази светлина ще формира естетически подводния ландшафт и ще даде енергия за растеж на растенията.

Съставът на Слънчевата светлина е показах на тази графика, като слънцето е под ъгъл 70 градуса спрямо хоризонта:



Преди да премине през водата, при високо слънцестоене (70 градуса  от 10 до 15 часа), водната повърхност получава зелено- жълт и син спектър - 70~85%. През деня само 50~65%  от червения спектър достига повърхността, който след това ще бъде погълнат от водата на 50~92% от разтворените в нея вещества. Означава, че във времето на активна фотосинтеза до растенията достига минимално количество (~15%) от червената светлина на слънцето.

Светлината, която достига повърхността на водата не всичката от нея достига и до растенията, това също коригира цветопредаването и получавания от растенията дневен PPF.

Количество и състав на светлина достигащ водните растения след преминаване през вода:



Както се вижда жълто - зеления и синия спектър добре проникват през вода. Това е вследствие, понеже жълтия спектър се отразява от частиците във водата, а червения се поглъща от разтворените във водата хуминови киселини. Именно поради отразяването водата в аквариума има леко жълтеникъв отенък. Що се отнася до зелено - жълтия и син спектър те достигат до повърхността на 75-85%, а се поглъщат едва на 20-30%.
Очевидно е, че подводния ландшафт се осветява със светлина при която доминира зелено - жълтата и синя част на спектъра, тази светлина и достига растенията под вода.

Цветопредаване на зелените отенъци

Аквариум с растения е наситен с цветове с преобладаващи зелени отенъци. От качеството на цветопредаване на тези отенъци зависи и красотата на самия аквариум. Освен това човешкото зрение е способно да различи най - много отенъци именно в областта на жълто - зеления спектър, а именно светлина с дължина на вълната около 555нм.
Arcadia (UK) е на мнение, че в тропиците идеалната светлина е близка до тази в ден със силна облачност и има цветна температура 7500K. Лампите специално разработени за сладководен аквариум, за идеална и близко до природното цветопредаване имат пик в зелената област, а за подобряване фотосинтезата и пикове в синята и червена части на спектъра.

Специализирани лампи с най - добро цветопредаване за сладководен аквариум:

ADA NA Lamp 8000K (ADA NA Lamp 36W Twin 108-060 (FPL 36 NA-G) Оценка - 5


Еталонни лампи за аквариум с растения. Цветната температура и пиковете при 540 и 520nm идеално подхождат за аквариум с растения. Луминисцентни тип Т 8 и Т5.
ТЕСТ: Многобройните мнения на акваристи определят лампата, като най - добра за момента.
PUR eff.=0.5

Arcadia Freshwater Lamp T8 7500K  Оценка - 4



Най - близкия аналог на ADA с 8000K.  Производителя аргументира нейните характеристики:
" В пресноводна тропическа среда идеалната светлина обикновенно е близка до дневната при гъста облачност (7000K), за разлика от морските рифове (обикновено 10000K), където главната цел е пресъздаването на светлина с дълбочина на 5 - 10 метра.
Пресноводните водоеми гъсто обрасли с растения създават естествено зелен вид. Лампите са специално разработени с цветна температура от 7500K  с пик в зелената част от спектъра и високо светоотдаване. Дават прекрасно цветопредаване, засилвайки всички цветове, които има в пресноводния аквариум. Подчертават естествените цветове на рибите и зеления цвят на растенията.
ТЕСТ: Една от най - добрите лампи за Nature Aquarium.
PUR eff.=0.73

JBL Solar Ultra Natur T5 HO 9000K 1A. Оценка - 5




Лампа напълно оптимизирана за точно и естестествено цветопредаване под вода. Притежава един от най - високите индекс на CRI>90, клас 1А. PUReff.=0.43-0.48
Произвежда се Т8 и Т5. Светоотдаване на T5 JBL Ultra T5 Solar Natur:
24w - 1100lm, 39w - 1900lm, 54w - 2750lm, 80w - 3850lm.
ТЕСТ: Една от най - добрите лампи за Nature Aquarium.

Hagen T5 HO Life-GLO® II 6700K. Оценка - 4



Лампата е пусната в продажба 2007 година. Спектъра е почти идентичен с лампите ADA NA Lamp. Осветеността е великолепна, зеленият цвят е малко фосфорен, червените и кафяви отенъци се възпроизвеждат отлично. Практически е копие на светлината на  JBL Solar Ultra Natur. Много малко по - топла от Arcadia Freshwater. Светлината е точно като в аквариумите на  Oliver Knott.
Данни: 24W - 1700lm/187lux 9000ч, 39W - 3000lm/320lux 12000ч -  време за използване 2,5 - 3 години.

JUWEL® High-Lite® Day 9000K

T5 HO JUWEL® High-Lite® Day 9000K произвежда се - 438мм 24W, 590мм 28W, 742мм 35W, 895мм 45W, 1047мм 54W и 1200мм 54W.
Няма други данни.

Aqua Medic T5 HO Ocean White 10000K. Оценка - 4



Тази лампа придава малко фосфорен отенък на зеления цвят и засилване на червените и кафяви цветове. Компенсацията на високата цветна температура може да стане, като се комбинира с лампи Т5 или Т8 - 965 6500 CRI=98 - резултата е отличен

ТЕСТ: Проведен от автора, като лампата е дала отличен резултат. Препоръчителна е комбинацията 1:1 с T8/T5 965 6500K CRI95.

Sylvania T5 HO Aquastar® 10000K Оценка - 0



Описание на производителя:
" Имитира спектъра на тропическа дневна светлина. Предназначена е за всички биологични организми в пресноводен и морски аквариум. Притежава естествено цветопредаване под вода. Способства растежа на растенията имайки пикове в червената и синя части от спектъра. Комбинирането с други лампи в това число и T5 Sylvania Gro-Lux е ненужна."
PUR eff.=0.88

ТЕСТ: Притежавайки цветна температура и спектрална крива като  T5 Aqua Medic Ocean White 10000K, от гледна точка на цветопредаването лампата е съвършенно неприемлива за Nature Aquarium (CRI=48). Всичко в аквариума изглежда жълто - виолетово. Зеленият цвят се изгубва, червените и кафяви отенъци са много неестествени. Как производителя нарича подобна светлина " тропическа " остава загадка.

Същото може да се каже и за Sylvania Gro-Lux® - 8500К
Цветната температура на лампата не поправя изключително ниското цветопредаване на лампата. Лампата е със същия изкривен спектър както и Aquastar. Дори тяхното съвместно използване не дава естетически приемлив цвят.
Търпима може да се нарече комбинацията 1 Gro-Lux+1 Aquastar+2х860.

Светлина с паралелни лъчи

Луминисцентните лампи Т8 без рефлектори имат светлина, която придава неестествен вид на аквариума ( лампите Т5 са по - добър избор за използване без рефлектори). Причината е, че по този начин лампите излъчват разсеяна свелина във всички посоки. Слънцето осветява всичко, което ни обкръжава с паралелни лъчи или насочена светлина.

Използването на огледални параболични рефлектори ни помага да получим много по -естествено осветяване - с паралелни лъчи и засилване на осветеността до два пъти.

Единствено рефлектор огънат под формата на парабола позволява насочването на светлина с паралелни лъчи. От физиката е известно, че ъгълът под който попада светлината на отразяващата повърхност е равен на този под който се отразява. Лампата в подобен рефлектор трябва да бъде точно в центъра, или ще се получи ефект не по - голям от този на обичаен трапецовиден рефлектор:



Параболата отразява лъчите паралелно по цялата ос на симетрия, по - този начин светлината не пада под ъгъл на водната повърхност и не се отразява. Дребните детайли стават много по видими, които са били трудно забележими при разсеяна светлина. Около 80% от излъчената светлина ще бъде насочена в аквариума при това под правилен ъгъл. Параболични рефлектори се срещат много рядко - често срещани са трапецовидни с 5 огъвки. Много ефективен е трапецовидният отражател производство на  Aqua Medic.

Ползи от рефлектор

- значително усилване на осветеността при еднаква мощност на лампи
- позволяват по - кратък светови ден повишавайки по този начин стабилността на аквариума и намаляват риска от водорасли
- дават естествена насочена светлина с паралелни лъчи
- позволяват поставянето на лампите по - далеч от водната повърхност, което прави обслужването на аквариума по - лесно
- намалява се нагряването на водата

Източник : amania.ru
Превод : evgeni 200
Слети са следните статии:
- свет в аквариуме с растениями
- лампы T5

[d256h]

Здравейте приятели акваристи. Искам да споделя моя опит с една луминисцентна лампа за акваристика, за която прочетох в тази тема буквално казано лош отзив.
Моя опит:
Преди десетина години ми изгоря част от аквариумното осветление, поради изтичане на "мото часовете" за конкретните луминисцентни тръби. Тогава прегледах пазара и прецених, че ще купя модела Sylvania Aquastar 10000K. Написаното тук, в тази статия за тази лампа е вярно, но само в частта за неестествените цветове, които външния наблюдател има върху вътрешността на аквариума, осветяван с тази лампа. Обаче..
Аз отглеждам ЖИВИ висши водни растения! Това, че на някой не му харесва отразената светлина от тях, е по-скоро показател за неразбирането на темата за създаване на подходящи условия за развитие на водна растителност. Най-важното в един аквариум е растенията и животните да се чувстват добре, а не да изглеждат добре. В този смисъл, искам да наблегна на това, че спектъра на Аквастар лампата е идеален за висши водни растения. От 1987г поддържам аквариум, работещ в режим на напълно затворен самоподдържащ се цикъл на нитрификация, без въздушно обогатяване на водата, аерация, без температурна корекция - само светлина, висши водни растения и няколко рибока (женски Анциструс на 27 години), само и единствено с доливане на изпарената вода. Е.. днес ми изгоря Aquastar-а и започнах да търся заместител. Проблема ми сега е, че четейки толкова отрицателен отзив за лампа, която мога само горещо да препоръчам, ще подхождам със съмнение към положителните мнения за няколкото лампи държаши първенството в препоръките. В този смисъл, отново ще трябва да използвам инженерния подход и да се ръководя от техническата документация на производителя, от спектъра на лампата и да не се доверявам на мнения от мрежата...
----
Принципно, ако трябва да се изпадне в маняшка педантичност, има вече начини за пълна симулация на осветление от един ден на тропиците. Съществуват диодни матрици, които посредством DMX управление, могат да се управляват през цялото денонощие, като променят не само интензитета на светлината си, но и честотния спектър. По този начин, ако има запис ( база данни) от осветеността на едно езеро някъде за цяла година, чрез този вид осветление може да се създаде програма за "греене" на слънцето в аквариума точно както в това езеро... Сутрин в синьо жълто, на обяд бяло, вечер жълто-червено, а късно нощес черно-синьо. Въпросът е... колко навътре да се влиза в нещата.

[Penta]

Аз поддържам същия "затворен" аквариум като теб от две години. Осветян е бил от калпави Т4 луминисцентни тръби, от пряка слънчева светлина а сега от LED спор лампи 6500К. Растенията се интересуват само от интензитета и продължителността на светлината и не се ръководят от "техническата документация на производителя" .
Aquastar не само е на цената на две лампи Philips 865 ами свети колкото половин такава. Единствената разлика от обикновена луминисцентна лампа е че предава грешно цветовете на растенията...ми не, благодаря!