ОСВЕЩЕНИЕ В АКВАРИУМЕ

Без света в аквариуме ничего не получиться ! Раньше аквариумы ставили рядом с окном, но это прямо скажем, приносило не только радость (когда на стёкла падает свет под углом, они зарастают водорослями). С появлением современных люминесцентных ламп и соответственно осветительных приборов нового поколения проблема освещения аквариума получила возможность новых решений.
Распределение света закрытыми верхними лампами обеспечивают размеры ламп и качество отражения. При слишком малой отражающей поверхности освещается только расположенная непосредственно под ней часть аквариума. Хороший рефлектор должен освещать все уголки аквариума.
Современные водонепроницаемые закрытые лампы хороши по форме, целесообразны и снабжены подвижными рабочими створками. Распределение света в большинстве случаев оптимально.
Итак, искусственный свет сменил естественный в наших аквариумах. Каждому аквариумисту следует для начала получить некоторое представление об осветительных приборах для его домашнего водоёма, о длительности освещения и его интенсивности, а также о составе спектра (цвета освещения).
Все мы знаем,что нормальная жизнедеятельность большинства водных животных и растений зависит от спектрального состава света, от его интенсивности, от режима освещения. Большое влияние свет оказывает и на нормальное функционирование различных микроорганизмов, которые обеспечивают переработку органических веществ, накапливающихся в водоёмах.
В аквариуме интенсивность и спектральный состав освещения определяются в первую очередь потребностями растений. Фотосинтез связан с интенсивностью света. Уровень интенсивности света, при котором фотосинтез не усиливается или даже ослабевает, специфичен для каждого отдельного вида растения. Существуют растения, приспособленные к низкой или высокой интенсивности освещения. Различна и потребность различных видов растений в продолжительности освещения. Многие крупные болотные тропические растения образуют подводные листья и становятся пригодными для содержания в аквариуме с уменьшением светового дня. При увеличении длительности ежедневного освещения растения выходят за пределы воды, образуя воздушные листья и цветонос.
Интенсивность освещения следует регулировать в зависимости от высоты слоя воды и количества растений, в первую очередь плавающих на поверхности. Если естественное освещение отсутствует, мощность для стандартных аквариумов ориентировочно должна составлять для ламп накаливания 1,5-2 вт/л, для люминесцентных ламп 0,5-1.0 вт/л. Чтобы обеспечить нормальную жизнедеятельность растений, нужен весь видимый световой спектр. Самую важную роль играют два относительно узких спектральных диапазона - сине-зелёный (около 440 нм) и красный (660 и 700 нм). Свет различных длин волн имеет для растений неодинаковое значение. Длинноволновый диапазон видимой части спектра благоприятно воздействует на деление клеток и рост растения в длину; коротковолновые сине-фиолетовые лучи тормозят рост, но одновременно с этим вызывают увеличение массы и цветение. Это ещё раз свидетельствует о необходимости применения искусственных источников, которые бы обеспечивали баланс спектра освещения.
Продолжительность естественного и искусственного освещения обусловливается потребностями аквариумных растений. Большинству видов растений необходима продолжительность освещения в пределах 8-10 часов. Обычно более продолжительное время освещения может наносить вред. Имеется ввиду рост различных водорослей. В связи с этим большой интерес представляют приборы автоматической регулировки освещения аквариума. При помощи светового реле фотоэлемент включает свет в момент снижения освещённости до определённого уровня. Однако большее применение в практике нашли реле времени, где функции включения и выключения освещения выполняет специальный часовой механизм. В качестве источников искусственного освещения аквариума используют лампы накаливания, различные люминесцентные лампы или их сочетание.
Свет ламп накаливания тёплый, жёлто-оранжевый, он предпочтителен для многих видов растений. Он хорошо усваивается растениями и подчёркивает яркие цвета окраски тропических рыб и растений. Однако эти лампы обладают и недостатками, которые служат ограничениями их использования для освещения аквариума. Ввиду огромной теплоотдачи, лампу накаливания нельзя располагать близко к стенкам аквариума или помещать на покровное стекло. Таким образом, лампы накаливания неудобны ввиду необходимости регулирования выделяемого ими тепла.
Наиболее распространены такие источники света, как люминесцентные лампы, которые имеют достаточно высокий кпд (до 20%) и в три раза экономичнее, чем обычные электрические лампы. Чаще всего аквариумистами используются типы ламп, спектральный состав света которых приблизительно соответствует солнечному, с преобладанием синего и красного излучения. Из отечественных ламп наиболее пригодны ЛБ(ЛБУ) и для водных растений ЛФ(ЛФУ). Малопригодны для аквариумов и совсем не пригодны для аквариумов с водными растениями лампы ЛД(ЛДЦ).
Поскольку все предметы в природе освещаются солнцем, растения предпочитают верхнее освещение. Поэтому лучше всего размещать источник света сверху и ближе к переднему смотровому стеклу. Рыбы в этом случае выглядят эффектнее, а растения хорошо развиваются. Лучше всего когда лампы находятся в специальных отражателях (рефлекторах). Световой эффект можно повысить с помощью зеркал, направив необходимый свет в те места, куда доходит мало света.
Опыт показывает, что хорошие результаты достигаются благодаря комбинированию различных типов ламп. Например, опять же из отечественных и недорогих, можно поставить одну лампу ЛБ и одну ЛФ.
Раз уж мы заговорили о достоинствах люминесцентных ламп, стоит остановиться на этом вопросе подробнее. Итак, как знает почти каждый, свет можно измерить по работе экспонометра своего фотоаппарата. При этом не путайте два термина: люмен и люкс. Цвет освещения тоже можно измерить, о чём особенно хорошо знают фотографы - это называется "цветовой температурой света" и измеряется в градусах Кельвина.
Пойдём дальше. Итак, люмен - это единица светового потока, то есть испускаемого света. Люкс - это единица освещаемости, т.е. принимаемого света. Приборы для измерения освещённости называют поэтому люксметрами. При освещении аквариума внутри следует обратить внимание на две вещи. Излучаемый свет должен доходить по возможности до самого дна аквариума. Но есть два "но". Между лампой и дном аквариума есть различные помехи и свету нужно их преодолевать, т.е. соответственно через них проникнуть. В первую очередь это покровное стекло, которое следует рассматривать не только как стеклянный барьер, но чаще всего, особенно если оно грязное и как световой фильтр. Поэтому многие аквариумисты не используют покровных стёкол, только крышки, со встроенными в них лампами. Во-вторых, это водное зеркало, т.е. поверхность самой воды. Не случайно говорят: поверхность воды частично отражает падающий свет. Ну и наконец сама вода. При увеличении глубины на каждые 10 см в воде "средней прозрачности" происходит потеря примерно 50 % излучения. Таким образом, если на поверхности воды зафиксировано 2000 люксов, то в резервуар на глубину 65 см попадут только 60 люксов, с учётом 10-сантиметровой толще грунта и 5 см свободного пространства над зеркалом воды.Чувствуете разницу?
Цвет освещения, вероятно, важен не столько для рыб, сколько для растений. В естественной жизненной среде рыб и растений происходит так, освещение в течение дня и вместе с перемещением солнца изменяет свои спектральные цвета. Например, если небо вдруг покрылось облаками, то свет будет окрашен синевой и температура цвета поднимается до 10000 К (помните градусы Кельвина), в то время как под чистым синим небом и при прямом попадании солнечного света, эта температура цвета от нейтральной точки, которая равна 5600 К опускается до 4300 К. Если сравнивать с ранее рассматриваемой нами лампочке накаливания у которой температура цвета 2860 К, то это удивляет. Не правда ли ? К примеру для фотографии нейтральная точка установлена как 5600 К, т.е. дневной свет. А так называемая норма света для производителей трубчатых ламп составляет 5000 К. Но дневной свет бывает разный.
Один дневной свет и другой дневной свет - разные вещи. Если цветовая температура света поднимается до 10000К, то преобладает содержание синего (слегка голубоватого белого цвета); если цветовая температура понижается (слегка желтоватый белый) за счет прямой инсоляции, то максимум интенсивности света переходит в область от жёлтого до красного. Видимый свет находится в диапазоне между 380 и 780 нм длины волны (нм или nm нанометр, одна миллиардная доля метра), от фиолетового до темно-красного.
Ну и как же теперь использовать полученные сведения Вам и зачем они вообще, спросите Вы. А вот зачем:
В цвете и интенсивности освещения каждый аквариумист должен как можно точнее придерживаться средних показателей дневного света. Нужно уметь различать люминесцентные лампы, имеющиеся в продаже. Для процесса фотосинтеза свет и цвет освещения играют важную роль: образуется хлорофилл, происходит поглощение углекислого газа, а также удобрений с СО2, причём растения в свою очередь выделяют кислород. В лампах дневного света очень высокое содержание синих цветов. Однако для нормального развития растений, последним нужен красный спектр, поэтому необходимо комбинировать различные лампы с так называемыми "излучателями для растений". Например к таким лампам относятся Osram-Fluora и Sylvania Gro-Lux. Обе дают подчёркнутое излучение в синей и красной области спектра и тем самым особенно удачно согласуются со спектрами света, воздействующего на фотобиологические процессы.
В настоящее время распространение получили лампы фирмы Hagen:
- Aqua-Glo - лампа излучает свет оптимального спектра, необходимый растениям. По цвету похожа на нашу ЛБ.
- Flora-Glo - лампа с "теплым" спектром для роста растений. Имеет пики с спектре, отвечающие пикам поглощения растений. По цвету похожа на нашу ЛФ.
- Power-Glo - лампа высокой интенсивности для морских и пресноводных аквариумов. Выявляет яркую окраску рыб.
- Life-Glo - лампа с широким спектром, имитирующим солнечный. По цвету похожа на нашу ЛД.
- Sun-Glo - лампа с широким спектром, имитирующий солнечный. Что-то вроде нашей ЛДЦ.
- Marine-Glo - лампа, стимулирующая рост кораллов и других беспозвоночных в риф-аквариуме.
Ещё запомните, что это лампы специализированные и подсвечивать ими со всей мощи не стоит, т.к. могут полезть различные обрастания, с которыми впоследствии придётся бороться. И ещё в настоящее время на рынке появилось огромное множество различных специализированных аквариумных ламп. Рассказать обо всех видах и типах просто невозможно.
Многие аквариумисты, узнав о таких, или подобно этим, специализированных лампах часто задают вопрос: Есть ли такие спец. лампы, при которых растения будут из аквариума вылезать, а водоросли вообще появляться не будут. Ответ на такой вопрос очень простой: ТАКИХ ЛАМП НЕТ !
Очень многие аквариумисты никогда не бывали на родине своих рыб. Они могут только предполагать, каковы световые условия в том жизненном пространстве, или считать, что хорошо знакомы с ними по увиденным фильмам. При этом очень редко говорится о том, что световой день в тропиках длится только 12 часов. К примеру, на наших широтах средняя длина летнего дня равна 16 часам, но зато зимние короче. Многие аквариумисты сами распределяют время для освещения своих аквариумов. Это неверно. Из практики достоверно известно, что 8-10 часов сильного освещения вполне достаточно, об этом мы уже говорили в этом разделе в самом начале.
Практический совет:
Лучше интенсивный свет и только на 8-10 часов, чем приглушённый или рассеянный - на 16 часов. Как правило растениям для фотосинтеза вообще хватает 5-6 часов яркого светового дня, т.е. при достаточно ярком освещении фотосинтетическая работа высших растений будет происходить очень активно и количество углекислого газа, находящегося в воде будет неизбежно и с большой скоростью усвоено растениями и переработано в полезные для развития растений углеводы, аминокислоты и другие органические вещества, за этот короткий срок. Далее активность высших растений спадает и вся не усвоенная ими полезность, с огромной радостью поглощается водорослями. Представляете к чему это приведёт. Поэтому правило здесь одно - Свет – по ярче, световой день – по короче.
Кстати, несколько слов на тему о включении и выключении света. У большинства живых существ в аквариуме есть так называемые биологические часы. Это означает, что они сами знают, когда им пора спать. И было бы неправильно без необходимости нарушать заданную природой равномерность в чередовании дня и ночи. Даже если предложить рыбам смещённое время суток, они к нему привыкнут. При этом важно регулярно включать и выключать лампы в одно и тоже время. Можно эту обязанности возложить на реле времени. Об этом мы уже говорили в начале этого раздела. Автоматический прибор выполнит эту работу вместо аквариумиста, а самое главное никогда о ней не забудет.
Интенсивность освещения - тема, которая много обсуждается, хотя бы потому, что не всем растениям требуется одинаковое количество света. То место, где они растут в естественных условиях, тоже не всегда одинаково светлое. Есть ещё одно правило: чем выше резервуар, тем больше нужно для него света. Длинные и глубокие аквариумы имеют соответствующую, т.е. большую площадь поверхности, которая позволяет без труда разместить над ней достаточное количество источников света. Любители растений могут подтвердить, что именно с освещением бывают связаны многие ошибки, сказывающиеся не только на чувствительных растениях. К таким ошибкам относится в первую очередь смена трубок. Растения не любят экспериментов с цветом освещения, когда трубки всё время заменяют или меняют местами.
И на последок, как мы считаем важный совет: Если Вам особенно важен хороший рост насаждений в аквариуме, Вы должны не позже чем через 1 год от начала пользования светильником сменить трубки. Конечно, и старые ещё дают свет, но всё-таки не полной яркости. При необходимости их можно использовать для другого аквариума. И только когда Вы вставите в светильник новые трубки, станет заметно, насколько велика была потеря света при прежних.
Перед тем как перейти к описанию разных методов освещения, еще один совет. Правила безопасности в наши дни очень строги, а потому аквариумные лампы, расположенные на верхнем крае резервуара и не прикреплённые к нему, должны быть водонепроницаемыми - то самое обстоятельство, из-за которого повышается их цена. Для трубок есть разнообразные защитные приспособления. Конечно, фирменные товары ими снабжены, а вот в случае покупки изделий неизвестного вам изготовителя следует внимательно осмотреть их с этой точки зрения.
Кстати, особенно строгих правил нет в отношении подвесных ламп (ведь они не касаются верхней части аквариума) - например, Duplasun или большинства ламп НQL- и НQI, если они не прилегают к аквариуму, а висят над ним. Тот, кто хочет завести аквариум, всегда начинает с подсчёта расходов. Если сравнить цены, то выяснится, что хорошие аквариумные крышки с двумя-тремя люминесцентными трубками для маленьких аквариумов стоят дороже, чем резервуар. Но учтите: часть денег вы платите “за безопасность”.
Материал, из которого выполнена крышка - пластмасса или алюминий - не оказывает влияния на цену: технические затраты все равно велики! Тем более что речь часто идёт о некоторых конструктивных тонкостях, упрощающих пользование. Так, например, фирма “Juwel” выпускает крышки для аквариумов, где предвключенный прибор находится не в самой этой крышке, а в специальном корпусе, и соединяется с лампой пятиполюсным штепсельным разъёмом (распределительный ящик размещается в нижнем шкафу).
Но многие аквариумисты задаются вот каким вопросом: а нужно ли, а целесообразно ли закрывать крышкой аквариум? Мнения расходятся, но одно при этом бесспорно: испарение воды без крышки существенно увеличивается. И здесь нельзя не задуматься о том, какая вода течёт из вашего водопровода. Если воду, которую вы заливаете в аквариум, нужно смягчать, пропуская через солеудаляющую установку, то хотя бы для сокращения затрат нужно закрыть верхнюю часть аквариума: расходы на подготовку воды для доливки тем самым снизятся. Аквариумы, где не обязательно нужна верхняя крышка, можно освещать с помощью подвесных светильников.
Рост и кустистость растений в аквариуме доказывают
интенсивность освещения такого типа. Фирма Dupla выпускает подвесные осветительные приборы, где в круглые рефлекторы вставлены лампы HQI. Они обеспечивают особенно интенсивный свет, достигающий глубины аквариума. Такие лампы особенно подходят для резервуаров, чья габаритная высота больше 65 см.
Что выбрать - люминесцентные трубки или осветительные приборы, оснащённые лампами НQL и НQI? Это зависит в первую очередь от высоты вашего аквариума. Люминесцентными трубчатыми лампами нужно освещать только аквариумы высотой до 65 см. Лампы НQL или НQI имеют большую “глубину хода”. А что это, собственно говоря, такое - НQL и НQI?
Речь идёт о так называемых “ртутных лампах высокого давления” (НQL); такие лампы, и сходной формы, используют для уличных фонарей. Лампы имеют форму эллипса и различаются цветом освещения. Хотя большая часть таких ламп оснащена обычным резьбовым цоколем, для их использования нужны светильники особой конструкции: во-первых, со встроенным предвключённым прибором, а во-вторых, со специальным рефлектором. Последний играет особенно существенную роль: от рефлектора напрямую зависит, хорошо ли будет лампа излучать свет. Сокращение “НQI” используется для галогенных ламп с разрядом в парах металла. Их обычно размещают в подвесных светильниках, имеющих форму колпака или чаши, но иногда и в плоских (“Duplа”). Фирма “Juwel” выпускает эти лампы (Н-Luх) как “водонепроницаемые”, предназначенные для крышки аквариума. Лампы НQI отличаются особенно высокой световой отдачей и великолепным воспроизведением цвета (разные цвета освещения).
Освещение для многих аквариумистов до сих пор остается задачей с тремя неизвестными. Как найти нужный баланс составляющих светового спектра, чтобы угодить всем обитателям аквариума? Как правильно рассчитать мощность ламп? Сколько времени освещать аквариум в сутки? Эти и другие вопросы каждый решает по-своему. И не всегда верно, так как тема освещения достаточно деликатная и требует индивидуального подхода.
Тем не менее, задача эта не такая уж и сложная, если подойти к ней рационально, используя имеющуюся под рукой информацию. Основная цель в вопросе освещения - это воссоздать природный световой цикл для растений и рыб. В тропическом и экваториальных поясах, где и обитает большинство аквариумных растений, световой день длится в среднем 13 часов. В течение такого времени мы должны ежедневно дать оптимальную дозу света.
Мощность люминесцентных ламп для освещения аквариума производится из расчета 1-1,2 Вт на 1 сантиметр толщи воды. Причем, если используется несколько ламп разной цветовой температуры, то мощность каждой из них рассчитывается так же. Применение 2-3 ламп с разным спектром всегда более эффективно, так как они захватывают больший диапазон излучения. Чтобы правильно подбирать такие лампы необходимо знать, в чем их принципиальные различия.
В маркировке всех аквариумных ламп присутствует цветовая температура, и исчисляется она в Кельвинах. Цветовая температура 4300K соответствует бело-жёлтому свету, 5000K - белому, 6000K - бело-голубому, 8000K - синему.
Часть спектра 6000K наиболее близко соответствует дневному свету. И означает, что основная лампа, которую вы будете использовать, освещая аквариум, должна быть в пределах 5000-6700К. Будет лучше, если вы используете ее совместно с лампой 2800-3000К, так как эта часть спектра очень важна для роста растений. Так же, добавив лампу в 15000К рыбы, имеющие в окраске красный цвет, будут выглядеть особо эффектно.
Нужно помнить, что слишком слабое освещение будет стимулировать рост водорослей, ввиду того, что аквариумные растения из-за своей низкой активности не смогут израсходовать весь углекислый газ, чем непременно воспользуется вредная микрофлора.
Интенсивное же освещение на протяжении 11-13 часов напротив, будет полезным для растений, и угнетать рост водорослей. Вот и почти вся наука.
В принципе этот расчет для стандартных аквариумов можно и не делать, расчета в ватт/литр в большинстве случаев достаточно. Но поскольку сейчас все клеят аквариумы самых невообразимых пропорций (у самого нестандартный), то ......
Для начала определимся, какую освещенность дна мы хотим получить.
Допустим мы хотим получить среднюю освещенность 1000 Lx. Тогда освещенность на поверхности воды, учитывая потери потока при входе в воду и ослабление светового потока от глубины, должна быть равна:
Еп = Ед / (Ко * Кв), где
Ед – освещенность на дне аквариума, Lx;
Ко – коэффициент ослабления света в зависимости от глубины;
Кв – коэффициент ослабления света при входе в воду.
Коэффициент ослабления света от глубины для аквариумов примерно равен:
0,3 м – 0,47-0,65 (0,56);
0,4 м – 0,37-0,55 (0,46);
0,5 м – 0,29-0,48 (0,39);
0,6 м – 0,22-0,40 (0,31);
0,7 м – 0,17-0,35 (0,26);
0,8 м – 0,14-0,30 (0,22).
(в скобках указаны средние значения).
Коэффициент ослабления при входе равен 0,85-0,80 (0,83)
(Данные взяты с "УКроПа")
Тогда при толщине слоя воды 40 см получаем, что освещенность на поверхности должна быть равна:
1000 / (0,46 * 0,83) = 2619 Lx
Тогда световой поток на поверхности должен быть:
F = Eп * S, где
Еп – освещенность на поверхности, Lx;
S – площадь аквариума, м2.
Допустим у нас аквариум 78 * 40 см (Д * Ш)
Тогда F = 2619 * 0,78 * 0,40 = 817 Lm
Для того, чтобы определить какой мощности лампа нам нужна, нужно знать, какая часть потока лампы будет использована для освещения аквариума.
Fл = F / Kу, где
F – необходимый нам поток, Lm;
Ку – угловой коэффициент.
Угловой коэффициент можно посчитать, зная угол от центра лампы к краям аквариума, допустим этот угол равен 120 грд, тогда Ку = 120 / 360 = 0,33, а световой поток лампы должен быть равен:
Fл = 817 / 0,33 = 2476 Lm
Нам вполне хватит лампы FHO 39W. При аквариуме 78 * 40 * 40 (124 литра) это будет 0,31 ватт/литр. В принципе то-же самое, что и при подборе эмпирическим путем.
Данный расчет сделан для лампы без рефлектора.
Если у Вас лампы с рефлектором, то полученную величину светового потока нужно скорректировать.
Для ламп Т5 корректировочный коэффициент составляет:
для отражателей типа трапеция:
1 лампа - 2
2 - 1,7
3 - 1,6
4 - 1,5
для гиперболических отражателей:
1 лампа - 2,2
2 - 1,8
3 - 1,6
4 - 1,5
для отражателей типа IgLa: (две совмещенные гиперболы)
1 лампа - 2,4
2 - 2,1
3 - 1,8
4 - 1,6
Количество ламп указано в случае если они стоят в одном отражателе. Если у каждой лампы свой отражатель, то используем только первый столбец.
Я надеюсь, что каждый аквариумист почерпнёт от этой статьи всё необходимое в освещении своего аквариума ! С ув. Александр.