Расчет мощности ламп для аквариума

Освещение для аквариума — 3 метода расчета

Расчет мощности ламп для аквариума

Свет — это один из самых главных элементов, который напрямую влияет на жизнь и развитие аквариумных растений.

Чтобы растения начали образовывать полезные органические вещества, способствующие их развитию, требуется не малое количество света.
Именно за счет него происходит фотосинтез, с последующим активным выделением кислорода. Пузырьки на фото снизу это он и есть.

Но если освещенность оказалась маленькой, то эти же самые растения вместо того чтобы вырабатывать О2, наоборот начинают его активно поглощать.

Более того, в аквариуме начинается выделение углекислого газа, который убивает все питательные вещества в зелени. В результате начинаются процессы разложения.

Какие источники света можно применить в аквариумах? Раньше были распространены:

  • лампочки накаливания и энергосеберегайки
  • люминесцентные круглые лампы Т5 и Т8

На сегодняшний день больше распространены:

  • светодиодные ленты и Led линейки
  • современные светодиодные светильники
  • металлогалогенные светильники

Но главное не то, какой тип источника вы выберете, а то с какой интенсивностью он будет светить. И достаточно ли будет его.

Именно поэтому здесь требуется делать предварительный расчет и не покупать что называется наобум или выбирать ту лампу, что светит ярче всего. Вашим рыбкам и растениям также как и вам, не приятно ежедневно находится под светом как от сварочного аппарата.

Хотя освещение в первую очередь нужно именно для растений, а не рыбам. Они без проблем могут сосуществовать и в полумраке. Ведь в природных условиях их никто специально не подсвечивает прожекторами.

Характеристики светильников для аквариума

Прежде чем приступать к методам расчета, стоит упомянуть некоторые термины и характеристики, непосредственно связанные со световым оборудованием.

Ватты (Вт)

это единица измерения мощности

Она указывает сколько именно потребляет источник мощности, при своем свечении на максимуме яркости.

Люмен (Лм)

единица показывающая количество света, которое испускает та или иная лампа

Люкс (Lux)

в них измеряется освещенность согласно площади

Допустим у вас есть поверхность площадью 1м2 и на нее падает световой поток в 1 люмен. Вот как раз таки освещенность этой поверхности и будет равняться 1 Люксу.

Цветовая температура (К)

еще ее называют колориметрическая температура

Измеряется в Кельвинах. Более подробно о ее влиянии будет сказано ниже.

Спектр (Нм)

обычно имеется ввиду именно электромагнитный спектр

Здесь идет разбивка по длине волны и то, каким цветом лучше «облучать» растения.

Как же все это связано с расчетом количества света для аквариума? Давайте познакомимся поближе с тремя основными методами.

Как ни странно, многие до сих пор делают расчет уровня освещения для аквариумов, только исходя из мощности лампочек. И этот метод реально работает в опеределенных случаях.

При этом, все ориентируются на такой показатель как 0,5 Ватт на один литр.

Но это для медленного травника или небольшого количества растений внутри бака.

Для густозасаженного, форсированного с большим количеством длинностебельных растений потребуется уже 1Вт на литр.

Казалось бы, что может быть проще, берете и просто умножаете литраж аквариума на 0,5 или 1Вт. И вуаля — выбор освещения сделан.

Подобными советами пестрили книжки и учебники по аквариумистике в до интернетовскую эпоху. Сегодня это справедливо, если основным источником света являются простые лампочки накаливания или круглые люминесцентные Т5 и Т8.

К светодиодным моделям и лентам, которые тогда только-только входили в обиход, применять данный метод расчета нельзя. 

Например, у вас могут быть две лампочки с одинаковыми по ваттам параметрами, но при этом одна будет люминесцентной, а другая светодиодной.

Как думаете, будут они работать с одинаковой интенсивностью и производительностью? А если сравнивать лампу накаливания и светодиодную? Тут разбежка будет еще более существенной.

Поэтому такой способ считается вполне рабочим, только для люминесцентных моделей и простых ламп накаливания.

Чтобы сделать расчет этим методом, опять же нужно знать некую постоянную величину — константу, от которой и придется собственно говоря «плясать».

50 Лм/литр

среднее значения для большинства аквариумов

60 Лм/литр

для густозасаженных «банок»

40 Лм/литр

для аквариумов с преобладанием мхов, папоротников, буцефаландры, анубиаса

Многие специалисты пользуются именно этими усредненными показателями и они правы. Но в тоже время, здесь присутствуют определенные нюансы.

Во-первых, как видите из вышеприведенных данных, существенную роль играет количество растений в емкости и виды этой зелени.

Во-вторых, все источники света светят по разному. Например люминесцентные лампы излучают свет во все стороны, а светодиоды под углом в 120 градусов.

Читайте также  Мощность 2 КВТ что это значит?

Что это означает для аквариума? Проще говоря, если выбрать источники со светодиодами и люминесцентные лампы, то при одинаковых показателях в люменах, во втором случае не все люмены попадут именно в воду аквариума.

Значительная их часть будет рассеяна по сторонам.

Конечно проблема некоторым образом решается установкой отражателей, но не всегда их можно вмонтировать в крышку заводского светильника.

В третьих, не забывайте про габариты аквариума, его ширину и высоту. Чем он выше, тем меньше света будет проникать до самого дна.

В конечном итоге для вас важнее, насколько хорошо освещена поверхность растений и их листьев, а не насколько хорошо светятся лампы как таковые.

Да и растения бывают разные. Одни любят больше света, другие чуть меньше.

Вот таблица сводных данных по выбору некоторых ламп, в зависимости от размеров аквариумов (рекомендации от компании ADA):

Получается, что иногда оба метода дают не совсем корректные результаты. В этом случае, при использовании люминесцентного, а чаще всего светодиодного освещения, делают расчет в люксах.

Расчет освещения в люксах

Что такое люксы? Представьте себе источник света, у которого световой поток равняется одному люмену. При этом данный световой поток равномерно заливает светом площадь в 1 квадратный метр. Это и есть 1 люкс. 

Так как же зная эту формулу, высчитать для своего аквариума минимально необходимое освещение? Здесь опять потребуются некие расчетные константы, которые взяты что называется из опыта.

Если у вас стандартный аквариум, у которого высота меньше его длины, и при этом в нем произрастают обычные, не требовательные к свету растения, то для них данная величина составляет 6000-10000 люкс.

Для растений очень любящих свет — 10000-15000 Лк.

То есть, порядок здесь следующий. Изначально рассчитываете площадь дна, исходя из габаритов  — ширину умножаете на длину. Далее умножаете полученное число, на заданную стандартом величину освещенности в люксах. Вот и все.

В итоге получаете то что вам нужно, но уже в люменах. Данные по люменам для каждой лампы, производитель обычно не указывает ни на корпусах, ни на упаковках.

Однако их можно легко найти в интернете в сводных таблицах соответствия по разным видам лампочек. Подобная табличка уже была приведена выше по тексту.

Вот примерный расчет для аквариума в 60 литров с площадью дна 0,18м2. Растения на дне светолюбивые (10-15 тыс. lux).

Подставив данные в формулу расчета освещенности получим следующий результат: 

Получается 2700 люмен. То есть, для 60-ти литрового аквариума, вам потребуется источник света, который излучает минимум 2700 Лм.

При этом не забывайте про потери на глубину. С каждым сантиметром теряется определенный процент потока света. Вот расчетные данные потерь в зависимости от глубины аквариума.

А еще здорово играет роль отражение от поверхности. На практике оно может достигать до 40% у открытой емкости. Данные потери можно снизить до 20%, если аквариум закрывать крышкой белого цвета изнутри.

А если применять отражатели, то и того меньше.

Если у вас несколько лампочек, то расчет такой же самый, только все люмены суммируются согласно вашим литрам.

Не всем нравятся расчетные минимальные данные. Поэтому их берут за отправную точку и выбирают источник света с некоторым запасом, учитывая глубину и эффект отражения.

Но и перебарщивать здесь не нужно. А то некоторые посадят 3 куста на 100 литров, дадут во внутрь 5000 Лм и привет болото.

А если наоборот не хватает освещения и в крышке предусмотрена только одна лампа, что делать? Тогда придется отказываться от крышки и переходить на подвесные и навесные модели, с возможностью увеличения мощности и их количества.

Но не всегда это получается сделать. Например, если у вас активные рыбки, то без крышки придется частенько собирать их с пола.

Широко известно, что солнце светит с таким спектром, который мы видим как якобы «белый».

При этом солнечный свет в течении дня, постоянно меняет свою цветовую температуру. В 12 часов дня она равняется 5500 Кельвин.

Поэтому, если вы хотите чтобы в вашем аквариуме растения и рыбки смотрелись естественно, стремитесь выбирать источники света близкие именно к этой величине.

Рекомендуемая цветовая температура для растительных аквариумов — 6500-8000К.

Если ваш свет будет около 5000К, то водные растения будут выглядеть нездоровыми и отдавать желтизной. Хотя на самом деле с ними все будет в порядке.

Светильники с температурой больше 7000, иногда применяют для морских аквариумов.

А вот при свете в 10 000К растения становятся слишком зелеными и начинают выглядеть как искусственные.

Вот рекомендации для разных аквариумов:

С рыбками

от 5500 до 20 000К

При этом не путайте, данный параметр (цветовая температура), не означает каким цветом светит источник освещения. Он главным образом показывает, как ваши глаза будут воспринимать цвета на объекте освещения. 

Читайте также  Как посчитать мощность трансформатора по сечению железа?

Фактически величина в 6500К играет больше декоративную роль. Она что называется, для красоты.

Кто-то еще больше заморачивается и хочет получить красивую картинку не только изнутри, но и снаружи. Для этого с помощью освещения создается непередаваемая игра солнца на волнах. Прямо как на море.

Для создания такого эффекта применяются Led прожектора, с образованием колебаний воды на поверхности от фильтра.

А вот другой параметр света — спектр, не только наглядно демонстрирует определенный цвет и отвечает за красоту картинки, но и существенно влияет на здоровье подводной зелени.

Как известно свет — это волна. Для наших глаз видимые волны находятся в пределах 380-780 Нм. Если волна будет большей длины или наоборот меньшей, то мы ее попросту не увидим.

А вот именно в этом диапазоне, все остальные волны мы воспринимаем как разные цвета. Желтый-зеленый-красный и т.д.

При этом названия им мы придумали сами и договорились между собой на такую градацию.

  • самые короткие волны мы называем фиолетовыми

А между ними есть еще целая куча оттенков и расцветок. Так вот, в отличии от цветовой температуры рассмотренной выше, здесь уже имеются существенные отличия, каким цветом светить на подводные растения. В принципе, то же самое относится и к наземным.

В зависимости от этого, будет меняться и их фотосинтез. Вот эта зависимость в виде наглядного графика.

Какие выводы можно сделать глядя на него? Если у вас в аквариуме светолюбивое растение, давайте ему больше красного и синего оттенка. И тогда все с ним будет в порядке.

А вот если вы пристроили на дно, так называемые почвокровки, обожающие тень, то на них достаточно светить только синим цветом.

Но если ошибиться и выбрать источники с большими пиками красного и синего, там где они не нужны, у растений появятся большие неприятности в виде нитчатки, бороды и т.п.

Покупая лампочки, обращайте внимание на упаковку. Там обычно указывается спектр, который преобладает в данном источнике света.

Однако подобрать правильно мощность и цвет освещения, еще не является залогом успеха. Оказывается нужно учитывать еще третий параметр — продолжительность светового дня.

В естественных для растений условиях он составляет 8-12 часов. Будет недостаток времени освещения, и это все опять скажется на зелени.

Они перестанут накапливать питательные вещества, у них замедлится рост. А если наоборот, сделать его чуть ли не круглосуточным, то появятся водоросли.

Сделать регулировку по времени, можно очень легко через недорогой механический или электронный таймер, включаемый в розетку.

Достаточно подключить все освещение именно через него. Настройки задаются буквально двумя нажатиями кнопок.

Какие итоги можно подвести из всего вышесказанного? Прежде чем рассчитывать освещение в аквариуме, задумайтесь о самих растениях.

Какие виды вы будете держать — светолюбивые или тенелюбивые. В каком количестве? Какого размера ваш аквариум, какова его глубина?

Для разных видов и расчеты будут отличаться. При этом не будет большой разницы какие лампы использовать, люминесцентные или светодиодные. И при тех и при других, рост будет одинаковым.

Конечно прогресс не стоит на месте и светодиодные с каждым днем выигрывают по многим преимуществам:

  • экономия электроэнергии
  • компактный и эстетичный внешний вид
  • возможность диммирования
  • дополнительная установка Led контроллера, с заданием времени включения и отключения по расписанию

Советы по выбору светильников

Как известно, светодиоды излучают направленный свет и если у вас аквариум шириной более 40см, но при этом светильник узкий (например модель Чихирос-Chihiros обычной серии), то лучше покупайте сразу два таких светильника.

Если освещенности окажется много, всегда сможете убавить ее диммером.

Для очень больших и высоких аквариумов, оправдано использование металлогалогенных светильников. Берите их, когда высота водного столба превышает 60см.

Но не забывайте, что крепятся они в основном на подвесах или специальных стойках, да и греются будь здоров.

При этом расчет освещенности все равно стоит на первом месте при выборе любой модели. Потому что если ошибетесь в цифрах, тут уже и новизна не поможет.

Вся зелень постепенно начнет погибать. Вы же проклиная все эти непонятные люмены, ватты и люксы, воткнете от безысходности самую мощную лампочку и опять не угадаете.

Водоросли попрут с невероятной скоростью. Поэтому в аквариумистике вы не обойдетесь без проб и ошибок. Приготовьтесь к этому заранее.

Источник: https://svetosmotr.ru/osveshhenie-dlya-akvariuma-3-metoda-rascheta/

Подбираем освещение для аквариума, чтобы обитателям и растениям было комфортно

Расчет мощности ламп для аквариума

Освещение в аквариуме играет одну из ключевых ролей для нормального существования растений и самих рыб. При правильно выбранном световом режиме воссоздается естественная среда обитания. Как правильно выбрать лампы, их мощность, какой установить световой режим. Все эти вопросы мы рассмотрим в данной статье.

Общие характеристики аквариумного света

Главной характеристикой аквариумного освещения является мощность. С определения правильной мощности освещения и необходимо начинать. Как известно, мощность измеряется в Ваттах (W). Существует специальный расчет мощности освещения в зависимости от объема аквариума.

Читайте также  Как подобрать дифавтомат по мощности?

Люмен (Лн) – с помощью этой единицы измерения, определяется количество света, которое испускает лампа.

Еще одна характеристика ламп – цветовая температура (К). Только солнце дает полный световой спектр освещения, он состоит из волн, которые в своей комбинации дают желтый или белый свет.

Но если их разделить, они будут иметь различные цвета. У многих аквариумных ламп указан параметр 5500K, 6500K, 10000K, 20000K. Это и есть их цветовая температура.

Не рекомендуется выбирать лампы с цветовой температурой ниже 5500К. Так как их синие красные лучи способствуют росту водорослей.

Если у вас неглубокий пресноводный аквариум, стоит обратить внимание на лампы 5500-10000К. Лампы свыше 10000К имеют очень высокую интенсивность освещения и используются только для глубоких аквариумов.

Спектр (Нм). Для аквариумов используются 2 узких спектральных диапазона: сине-зеленый (440-470 Нм) и красный (660 и 700 Нм).

Источники света

Источники освещения для аквариума бывают:

  • естественные;
  • искусственные.

Нужен ли естественный источник?

Естественный — это дневной свет, он используется как дополнительное стимулирование роста аквариумных растений и во время нереста рыб.

ВАЖНО! Не рекомендуется устанавливать аквариум на место, которое подвергается воздействию постоянных солнечных лучей. Солнечный свет является отличным стимулом для роста зеленых водорослей.

На данный момент существует множество видов искусственного освещения. Для аквариумов используются:

  • лампы накаливания;
  • светодиодные лампы;
  • люминесцентные лампы;
  • энергосберегающие лампы;
  • специальные профессиональные источники света

Лампы накаливания

Используются редко, из-за наличия более экономной и эффективной альтернативы. Однако в аквариумистике они применяются из-за того, что их спектр максимально приближен к естественному освещению. Но данный осветительный прибор имеет очень низкий КПД и для выращивания аквариумных растений необходимо много ламп накаливания.

Большое количество ламп будет выделять много тепла, что может негативно сказаться на аквариумном климате и водном балансе.

Светодиодные модули и ленты

Достаточно дорогостоящее, но более эффективное освещение. Аквариумисты их часто используют в сочетании с энергосберегающими лампами. Светодиодные лампы имеют маленькую мощность. И зачастую не способны самостоятельно обеспечить большие аквариумы достаточным количеством света.

Однако на современном рынке стали появляться светодиодные лампочки большой мощности, которые со временем могут найти широкое применение в мире аквариумистики.

Люминесцентные лампы

Наиболее часто используются в аквариумном мире. Их достоинствами считается экономичность и достаточно долгий срок службы.

Энергосберегающие

Набирают популярность у любителей аквариумов. Их использование при подсветке способствует экономии электроэнергии, помогает добиться оптимального светового режима. Данные лампы имеют высокую светоотдачу, поэтому двух-трех лампочек мощностью 18-20 Вт хватит для освещения аквариума 150-200 л.

Специальные источники света используются в профессиональных аквариумах. Эти лампы могут иметь определенный световой спектр, подобранный для определенного вида аквариума и растений.

Все варианты освещения можно сделать своими руками. На эту тему есть много видео. Вот одно из них:

Режим светового дня и варианты контроля

Для гармоничной работы аквариума необходимо правильно определить режим светового дня. Свет необходимо включать по графику и на определенное количество часов. Оптимальная продолжительность светового дня в пределах 8-10 часов. Для травяных аквариумов она может составлять 12 часов.

Существуют специальные приборы для контроля режима светового дня. Это реле времени или таймеры. Они бывают электрические и механические. С помощью данных приборов автоматически включается и выключается освещение в аквариуме.

Ночное освещение в принципе не требуется можно использовать только для красоты и когда его включать зависит от вас. Если у вас перестали светить лампочки то ремонт не доставит трудностей. Обычно эта проблема решается покупкой новой.

Расчет интенсивности

Существуют различные методики расчета интенсивности освещения для аквариумов. Основные из них:

  • подбор по объему;
  • подбор по глубине.

Подбор по объему

Подбор освещения по объему аквариума проводится довольно просто. Нужно исходить из того, что на 1 л воды необходимо 0,5 Вт мощности. А дальше путем простых математических действий можно рассчитать необходимую мощность осветительных приборов для вашего аквариума и никакой калькулятор не нужен.

Объем аквариума, л Мощность ламп, Вт Количество ламп
25 8 1
50 15 1
60 15 1
130 18 2
220 30 4
310 38 4
350 36 4
400 36 4
500 58 4

Потоки света походя через воду теряют свою силу, соответственно на глубине аквариума освещенность намного меньше, чем в его верхних слоях.Для расчета по глубине, необходимо разделить высоту водяного столба на каждые 10 см. На каждые 10 см освещенность уменьшается вдвое. Нужна знать какую освещенность дна мы хотим получить в итоге. И уже исходя из этого рассчитывать необходимую мощность.

Подбор по глубине:

Еп = Ед / (Ко * Кв), гдеЕд – освещенность на нижней поверхности аквариума, Lx;Ко – коэффициент ослабления света (зависит от высоты аквариума);

Кв – коэффициент ослабления света из-за воды. Равен 0,83.

Источник: https://akula-aqua.ru/zapusk-akvariuma/osveshhenie/podbor-osveshhen.html