Осветление за "бавен" аквариум

[itilien]

Здравейте, глася си едно бавно аквариумче, което да се поддържа по метода на Том Бар без въглероден диоксид. Размерите са 50д - 30ш - 36в = 54 литра.

В тоя съд смятам да гледам следните растения - Anubias Nana Petite, Microsorum Mini, Narow и Windelow, Valisneria Nana и разни мъхове. Композицията ще представлява три дебелички корена, в чиято основа ще е анубиаса, измежду тях ще са микрозорумите мини и нароу, а по горния край на корените ще са прикачени мъховете и windelow-а.

За който не е запознат с метода на Том Бар за бавни аквариуми - слабо осветление, неподаване на CO2, за торене се разчита на рибите (плануваните обитатели ще са два отоцинклуса и десетина Boraras brigittae), като веднъж седмично се добавят и микроелементи и много рядка смяна на водата (според него само при по-кардинални промени в акваскейпа - тогава, когато се вдигне боклука).  Затова съм подбрал и все бавнорастящи растения.

Чуденката ми е обаче в осветлението. Самия Том Бар в един пост препоръчва за този си метод и височина на аквариума сходна с моята 2 луминесцентни тръби на 30 см ширина, разположени на 15 см от повърхността на водата. Дотук добре, даже си купих разпененото пвц и го нарязах, обаче при 17 см височина капака изглеждат изключително грозно. И тъй като не си бях купил все още лампите ми дойде друга идея. Имам една настолна лампа с гъвкава връзка - от едновремешните, предназначени за осветяване на металорежещи машини. Облепих я с алуминиево фолио отвътре, че е сива и взех една енергоспестяваща лампа Филипс - 23 вата, 1420 лумена, 6500К. Лампата ще стои на около 15 см над нивото на водата. И тук ми идва чуденката - дали тая лампа ще е достатъчна. Тъй като по корените ще има накачени растения, за тях сто процента ще стига. Но така, с една лампа осветлението става по-насочено отколкото би било с лум. тръби и не знам дали анубиаса долу в основата няма да е прекалено засенчен. Също така по ъглите не знам дали ще стига достатъчно светлина, но предвид това, че там не планувам да има много растения, предполагам няма да е голям проблем.
Другия вариант е да взема още една енергоспестяваща и да направя една дълбока пресечена пирамида, в който двете лампи да са в една линия на неголямо разстояние една от друга. И тая пирамида да замени конуса на въпросната лампа. Така ще разхвърлям светлината на по-голяма площ. Но пък в тоя случай може би ще трябва двете лампи да са с по-малка мощност, та да не ми дойде в повече светлината.

Какво е вашето мнение по въпроса?

[Penta]

Не мисля че височината от точно 15 см е критична за...нещо. При положение че имаш материал и можеш да си направиш капак зарежи стругарските лампи Разположи ги на равно разстояние от краищата и средата двете лампи, няма да са ти нужни и рефлектори щом ще е бавен.

[itilien]

Разстоянието от лампата до водната повърхност е важно, защото осветеността се променя с квадрата от разстоянието между източника и осветявания обект. Да речем, че лампата ни има интензитет 1 (мерните единици нямат значение) и разстоянието от нея до повърхността на водата е 5 см, а до дъното е 38 см. Осветеността на повъхността ще е 1/0,05*0,05 = 400. Осветеността на дъното ще е 1/0,38*0,38 = 6,93. Тоест повърхността ще е осветена 58 пъти повече от дъното. Нека обаче вземем другия пример - лампата ни е на 15 см от повърхността и на 48 от дъното. Правим същата сметка и се получава 1/0,15*0,15 = 44,5 за повърхността и 1/0,48*0,48 = 4,34 за дъното. Разликата е около 10 пъти. С две думи казано, колкото по-високо стои лампата над повърхността, толкова по-слабо, но по-равномерно е осветен аквариума във височина. И тъй като растенията се развиват във височина, това значи, че при близко разположена лампа растенията, които са в горния край - примерно мъхове и папрати привързани по корени близо до повърхността ще са много по-силно осветени от нещо, което стои близо до дъното. И ако направим така, че осветеността на дъното да е добре като за бавен аквариум, тая на повърхността може да е прекалено силна и това да води до проблеми с растенията, които са високо горе. Под проблеми разбирам водорасли.

[evgeni200]

Горният пост е верен, но за разпространение на светлина във въздушна среда.
Водата намалява интензитета спектрално различно в дълбочина, както и доста повече от въздушната среда.
Загубите които ще имаш от източника до повърхноста са пренебрежимо малки сравнени с тези от повърхноста до дъното.

[itilien]

Постът ми е верен не само за въздушна среда, а за всякаква среда (стига да има някаква прозрачност), защото дава връзката между интензитет и осветеност (закон на Кеплер), която е чисто геометрична зависимост. Квадратичността идва от връзката между радиуса и площта на сферата.

По отношението на поглъщането на светлината от водата си прав, но само до някъде. Да, поглъщане има и да, наистина е различно за различните дължини на вълната, като най-силно е откъм червената част на спектъра. За кое не си прав обаче - първо грешно наричаш намаляването на осветеността загуби и също така грешно ги сравняваш със загубите (поглъщането) във водата. Двете неща са независими и не бива да се сравняват. Намаляването на осветеността не е загуба, а е геометрична зависимост и както казах важи за всякакви среди, тъй че е независима от поглъщането на водата.
Поразрових се за малко повече информация относно поглъщането. То се описва от закона на Буге-Ламберт, който има следния вид Id = Io*e^-kD  където Id e интензитета в дълбочина, Io е този на повърхността, D е разстоянието, а к е коефициента на поглъщане, който е зависим от дължината на вълната. Както се вижда, kD e степен на неперовото число - зависимостта е експоненциална. Поразрових да намеря ориентировъчни стойности на въпросния коефициент и попаднах на ето тази графика:

от ето тук http://www.waterontheweb.org/under/lakeecology/04_light.html.

Стойността в графиката за чисто езеро е 0,2. В сайта има реални стойности на различни щатски езера и някои от тях са доста по-ниски от 0.2. А на чистата вода коефициента е 0.035. Тези коефициенти са явно осреднени по дължината на вълната, но и така вършат работа. Като се заместят стойностите в закона на Буге-Ламберт се получава, че за 35 см дълбочина на водния стълб поглъщането е по-малко от 7%.

Тоест казано накратко - поглъщането във водата на такива дълбочини е малко и изобщо не променя факта, че за да е осветен по-равномерно аквариума във височина трябва източника на светлина да е разположен колкото може по-далеч от водната повърхност. Естествено търсейки компромис с повишаването на нужната мощност.

Ама май се отплеснахме прекалено много към теоретичната част

[evgeni200]

Казваш, че всички измервателни уреди са за кофата в случая.
Почети малко повече преди да даваш категорични мнения.
Много фактори оказват влияние и математически да го сметнеш е доста сложно.
Отново да го напиша растенията "виждат" съвсем различно от хората и мерните единици там са съвсем други.
Другата основна грешка в горния пост е да сравниш слънцето с изкуствен светлинен източник, макар и закона да важи слънцето е много отдалечено(източника на светлина).
Сега да попитам защо на дъното на океаните е тъмно след като не зависи от средата?!

[ata_nas]

http://www.americanaquariumproducts.com/Aquarium_Lighting.html
На частта за Light Penetration.

[itilien]

Общото между слънцето и лампите е че и двете са светлинни източници. Разликата е в спектъра и в отдалечеността. За слънцето закона за квадратичното намаляване на осветеността също важи, само че в мащаба на слънчевата система. В земен мащаб разликата в осветеността на различни височини е пренебрежима.
Не знам защо омаловажаваш разликата в осветеността на горния/долния край на аквариума при различна височина на лампата. Това не би трябвало изобщо да подлежи на спор. Независимо от какво виждат растенията, квадратичното намаляване е неизменно за всички дължини на вълната.

За поглъщането на светлината във водния стълб е ясно, че не е проста сметка, защото прозрачността на водата зависи от доста неща - съдържание на соли, на твърди частици и т.н. Да, ясно е, че за червената част на спектъра поглъщането е по-силно, но пък за синята е по-малко, а растенията ползват повече синята, отколкото червената част.

Не разбрах въпроса за дъното на океана. Ако питаш защо е тъмно - ами естествено, че заради поглъщането. Само че става тъмно доста дълбоко. По-горе пуснах графика, не знам защо не и обърна внимание. Това са реални данни за езера. Вижда се  колко процента светлина достига до дадената дълбочина. Забележи, че това са проценти от началната интензивност. Ако не светеше слънце, а лампа на повърхността на езерото, поглъщането нямаше да е различно, точно същото щеше да си е. Само че тогава интензитета щеше да е разпределен по различен начин - квадратичното намаляване на осветеността щеше да вземе превес над поглъщането.

Не знам какво сте мерили, но разглеждам ето този пост:
http://www.plantedtank.net/forums/showthread.php?t=184368
Човекът е правил измервания на PAR с най-различни лампи и е направил графики на зависимостта пар-разстояние. Графиките са за празен аквариум, но той е отбелязал, че запълването на аквариума с вода и евентуално капак води до 10-20% намаляване на осветеността.
Ако поглъщането на водата оказваше по-голямо влияние от квадратичното намаляване на осветеността, то като се сумират двете по дъното на аквариума светлината щеше да е толкова слаба, че като го снимаш разликата между горе и долу щеше да е непреодолимо голяма за динамичния обхват на фотоапарата.

[evgeni200]

Понеже линквате на английски, а аз знам руски:
http://www.aquaforum.ua/showthread.php?t=51346
Други формули тук използват.

Тук те цитирам:
защото осветеността се променя с квадрата от разстоянието между източника и осветявания обект.

Върши работа, но само във фотографията когато използваш изкуствен светлинен източник.

Ако ти се чете  всичко е на форума:
http://aquariumbg.com/forum/akvariumno-osvetlenie/svetlina-i-fotosinteza-pri-rasteniyata/

Статията съдържа всички фактори на които се обръща внимание.

[Borko7]

Интересно си говорите, но ще чета по-подробно друг път.

Аз имам аквариум по този метод. Само не съм добавял торове още, защото ме мързи. Осветлението ми беше няколко месеца 28в за 300л 146х45х50в. 2 Т5 840 НЕ 14в. Лампите са на 5см от водата, защото искам нисък капак. Получава се наистина неравномерно осветление по средата, но растенията вървяха добре. Сега пускам и 2х54в. за 2 часа, за да осветя по-развномерно аквариума заради криптокорините.
Направи си сам изводи как ще е при теб. Според мен една енергопестяща крушка, ако е с по-широк конус на тялото и ако центрираш растенията в центъра е достатъчно.

[evgeni200]

Разстоянието от лампата до водната повърхност е важно, защото осветеността се променя с квадрата от разстоянието между източника и осветявания обект. Да речем, че лампата ни има интензитет 1 (мерните единици нямат значение) и разстоянието от нея до повърхността на водата е 5 см, а до дъното е 38 см. Осветеността на повъхността ще е 1/0,05*0,05 = 400. Осветеността на дъното ще е 1/0,38*0,38 = 6,93. Тоест повърхността ще е осветена 58 пъти повече от дъното. Нека обаче вземем другия пример - лампата ни е на 15 см от повърхността и на 48 от дъното. Правим същата сметка и се получава 1/0,15*0,15 = 44,5 за повърхността и 1/0,48*0,48 = 4,34 за дъното. Разликата е около 10 пъти.

Сметките са грешни от тук се объркваш
Осветеноста пада наполовина за линеен метър, грешно си замествал и двете стойности се съдържат в този един метър 

Лампа с интезитет 1 не е възможно след 5 см да свети с 400

[dafil]

Аквариумчето е с размери 45/35/28см височина.Лампате е Филипс(май беше 23 ватова),НЕ е спирала,хоризонтално ориентирана в бял рефлектор.
Мисля,че при теб ще е напълно достатъчно една 23 ватова,особено,ако я поставиш във вертикално положение с конусен рефлектор

[itilien]

Лампа с интезитет 1 не е възможно след 5 см да свети с 400

Не ме разбираш правилно, аз говоря за две различни неща. Едното е интензитет, а другото осветеност. Всъщност спора най-вероятно се дължи именно на неразбиране за какво говорим.

Затова ще пробвам пак. Имаме три величини:
- интензитет на източника на светлина - мери се в Кандели.
- светлинен поток - мери се в Лумени - това е интензитета на източника, излъчен в определен пространтвен ъгъл. 1 лумен = 1 кандела излъчена в пространствен ъгъл 1 стерадиан.
- осветеност - мери се в Луксове. Един лукс осветеност се създава от светлинен поток един лумен, падащ върху повърхност 1 кв м.

Сега да разгледаме източника на светлина - лампа. Тя има точно определен интензитет, с който производителя я е произвел. Обикновено не се дава като параметър. Това, което се дава са лумените. Те отразяват интензитета, разпределен в пространсвен ъгъл 4п - демек 360 градуса - светлината, която се излъчва във всички посоки.

Обаче нито интензитета, нито светлинния поток ни вършат работа, защото те не отчитат разстоянието, на което се намира осветяваната повърхност. На нас ни трябва осветеността. И именно осветеността намалява с квадрата от разстоянието. Това е геометричен закон, който важи за всякакви прозрачни среди. Той произтича от това, че светлината се разпространява във вид на вълна със сферичен фронт. А повърхността на сферата се увеличава с квадрата от разстоянието.
Ето тук графично:
.

Сега относно моя цитат, който смяташ за грешен. В него за 1 приемам интензитета на източника, примерно 1 кандела. А другото e осветеността. Получените числа зависят изцяло от мерните единици, не им обръщай внимание. Важно е отношението между двата резултата.
Обяснено по по-прост начин - лампата има определен интензитет. Вълната и е сферична. Ако на 5 см от нея върху 1 кв сантиметър падат 100 фотона, то на 10 см от нея ще паднат 25 фотона. И т.н. Тоест при близко разположена лампа само от тоя закон (на Кеплер) ще има много сериозна разлика в осветеността на близките и далечните обекти (примерно листо на растение). И колкото по-високо отива лампата, толкова разликата между дъно и повърхност ще се изравнява. Е, естествено осветеността и на двете ще падне сериозно, но това може да се компенсира с по-мощна лампа.
Пак повтарям - това е геометрично правило и важи във всякакви прозрачни/полупрозрачни среди.
Правилото естествено е за идеален случай - идеален точков източник на светлина. При нормална лампа ще е частично нарушено, защото тя има площ сравнима с осветяваната повърхност и ще има лъчи падащи под различни ъгли. Още повече ако се ползват рефлектори. Затова и не се наблюдава чак 50 пъти (примерно) разлика в осветеността между горе и долу. Също така има и вътрешни отражения от преходите вода-стъкло-въздух, а и турбулентност на водата по повърхността, които също внасят промени. И така сумарно разликата най-вероятно пада доста. Но при всички случаи правилото си е валидно във вода, просто сравнимостта на осветителното тяло и осветявания обект го нарушават в голяма степен. Ако имаме обаче не луминесцентни тръби с рефлектори, а единична енергоспестяваща лампа ще е по-изразено.

Поглъщането, за което говориш ти е валидно, то се наслагва с квадратичното правило. Руснаците хубаво го смятат, имат някакви коефициенти, само че май не вземат предвид квадратичното правило и това определено е грешно. В случая с езерата, осветявани от слънцето оная графика, която пуснах горе показва точно темпа, с който намалява светлината в дълбочина. При тоя случай квадратичното правило може да се пренебрегне, защото слънцето е на 150 млн километра и лъчите му се приемат за успоредни. Затова и графиката показва много добре какво е поглъщането от водата. Макар да не го показва за различни дължини на вълната де...

В нашия аквариум закона за поглъщане ще е точно същия като в езерото, стига водата да е със сходни параметри. Но това поглъщане ще се насложи с квадратичното намаляване на осветеността и като цяло поглъщането ще има значително по-малка тежест в намаляването на осветеността. Защото както се вижда от графиката, а и както можем да изчислим от закона на Буге-Ламберт, за 35 -40 см дълбочина на водата, поглъщането е под 10%, докато намаляването на осветеността заради квадрата на разстоянието няма да е в проценти, а в пъти.



Ето и измервания на оня американец дето пуснах линк.



Тука добре се вижда, как с намаляване на разстоянието до източника графиката става все по-стръмна. Жалко че не е мерил съвсем близо до лампата, там стръмността щеше да е още по-голяма. Ако хванеш една отсечка от 10 инча по хоризонталата в левия край на графиката, ще видиш огромна разлика между двете крайни осветености. Ако обаче същата отсечка я вземеш в десния край, разликите ще са в пъти по-малки.  Ще кажеш, че това е само за празен аквариум. Но не е - човекът е правил измервания и казва, че напълването с вода и поставянето на стъклен капак като цяло смъкват стойностите с до 20%, но кривата си се запазва.




Публикациите са слети: 23.06.2014г 10:10ч
dafil - интересно окачване на лампата. Какви растения има в тоя съд, виждам мъхове, някаква валиснерия, но това по дъното и онова с големите листа не ги разпознавам. Пускаш ли въглероден диоксид и ториш ли го? Някакви проблеми с водорасли? Предполагам, че това добре се вписва в понятието бавен аквариум. Явно моята 23 ватова лампа ще се наложи да я вдигна повечко от 15 см от повърхността, твоята е на поне 20, ако не и повече. Предполагам, че твоята е малко по-ефективна от моята, защото е плоска.

[evgeni200]

Грешно смяташ стойностите намаляват не се увеличават.
Кандел е стара мерна единица новата е лумен.
Имаш 1 лумен след 5 см стават 400 лумена весичко е грешно и грешно тълкувано, другите две изчисления също повишават осветеноста с отдалечаването от източника.
Как генерира още 399 лумена или интензитет или каквото и да е там
Направо се отказвам
Послушай съветите от форума  и Том Бар  остави сметките 
Няма нужда от тези формули и закони ако изчисленията не излизат логично а много грешно!

[dafil]

Публикациите са слети: 23.06.2014г 10:10ч
dafil - интересно окачване на лампата. Какви растения има в тоя съд, виждам мъхове, някаква валиснерия, но това по дъното и онова с големите листа не ги разпознавам. Пускаш ли въглероден диоксид и ториш ли го? Някакви проблеми с водорасли? Предполагам, че това добре се вписва в понятието бавен аквариум. Явно моята 23 ватова лампа ще се наложи да я вдигна повечко от 15 см от повърхността, твоята е на поне 20, ако не и повече. Предполагам, че твоята е малко по-ефективна от моята, защото е плоска.

Без СО2,торене 1/2 EI,
мъхове,анубиас,валиснерия,елеохарис,марсилея.