Освітлення акваріума та вибір ламп

Освітлення акваріума та вибір ламп

Освітлення акваріума та вибір ламп
Правильне освітлення в акваріумі - це одне з глобальних питань акваріумістики. Складний він для розуміння новачків акваріумного ремесла, а досвідчені акваріумісти постійно дискутують і сперечаються з приводу потужності, спектру та джерел освітлення.
У цій статті хотілося б розкласти все по поличках, сконцентрувати всю інформацію про акваріумне освітлення, і головне постаратися викласти її доступно. Так щоб її розуміли всі і новачки, і профі.
Дивіться також нову статтю з цього приводу - Як вибрати найкраще освітлення для акваріума!

Загальні характеристики акваріумного освітлення

Розпочати розмову варто з визначення потужності освітлення для того чи іншого акваріума.
ДОВІДКА Потужність вимірюється у Ваттах. Ватт (рус. скорочення: Вт, міжнародне: W) – це одиниця виміру потужності у Міжнародній системі одиниць (СІ). Названа на честь шотландсько-ірландського винахідника Джеймса Уатта (укр. Ватта).
У Рунеті блукають «загальні» норми потужності освітлення:
0,1-0,3 Ватт на літр чистого об`єму акваріумної води (далі - «Ватт/л») - для водойми без живих акваріумних рослин.
0,2-0,4 Ватт/л - для утримання тіньолюбних риб (сомів, нічних риб). При цьому в акваріумі можна містити живі акваріумні рослини, які не вимагають сильного освітлення: криптокорини, валліснерія, мох яванський, деякі ехінодоруси, інші.
0,4-0,5 Ватт/л - підійде для акваріумів з обмеженою кількістю рослин. При такому освітленні більшість акваріумних рослин зростатимуть, але їх зростання буде сповільнене, а зовнішній вигляд спотворений - рослини тягнуться щосили нагору – ближче до джерела освітлення.
0,5-0,8 Ватт/л - оптимальна освітленість придатна для красивого, декоративного акваріума з живими акваріумними рослинами. 90% рослин чудово розвиваються і набувають яскравого забарвлення.
0,8-1 Ватт/л і вище – освітлення необхідне при щільній посадці акваріумних рослин або для утримання ґрунтопокривних рослин. Такі акваріуми називаються: голландськими, аманівськими... акваскейп, одним словом =)
Не менш цікава думка Такаші Амано та ADA, з цього приводу. Амановський підхід до визначення потужності ламп помітно відрізняється від загальноприйнятого. Амано однозначно йде від мірила Ватт на літр. За характеристиками освітлення акваріумів Такаші Амано визначено, що потужність освітлення (ламп) не залежить прямо пропорційно від обсягу водойми. Наприклад, для маленьких акваріумів Такаші Амано 8 Ватт/л – це замало, а обсягів понад 450л. - 2 Ватта на літр дуже багато. Стверджуючи це, Амано виходить із того, що освітленість більше залежить від площі поверхні води.
Крім того, перераховані вище цифри приблизні та умовні. Багато що залежить не тільки від ватності освітлення, але і від параметрів самого акваріума (довжина, ширина, висота), від стану акваріумної води та інших дрібніших параметрів: старіння ламп, втрати в покривному склі, нагрівання повітря та ін. Більше того, вимірювати у ватах потужність освітлення – некоректно. Адже ця величина говорить лише про споживання джерелом освітлення електрики, але ні як, про його силу - інтенсивність освітлення. Потужність праски теж вимірюється у Ваттах, але ж не світиться! Коректніше вимірювати освітлення в Люменах.
Завершуючи розмову про Ват, який можна продовжувати до нескінченності, все далі заглиблюючись у тонкощі та нюанси, слід зазначити ще один момент: потужність освітлення – це першочергові параметри від якого слід відштовхуватися при вирішенні питання утримання акваріумних рослин. Ніякі УДВ (добрива), ні подача СО2 (вуглекислий газ) не врятують ситуацію за відсутності належного освітлення. І справа тут ось у чому.
Споживання СО2 рослинами залежить від потужності, інтенсивності освітлення акваріума. Якщо бути точнішими від сумарного денного освітлення. Інтенсивність фотосинтезу акваріумних рослин задає не концентрація СО2, ні мікро і макро елементи (УДВ), а лише ОСВІТЛЕННЯ! І НІЯК НЕ НАВПАКИ!
Процес фотосинтезу рослин відбувається лише за наявності енергії світла, у своїй рослини перетворюють воду, СО2 і поживні речовини (УДО) в такни рослини. Якщо в акваріумі немає належного рівня освітлення, фотосинтез просто не відбувається, СО2 та УДВ залишаються просто незатребуваними.
Коли ж освітлення достатньо, є достатня кількість СО2 та УДВ, ви отримуєте феноменальний результат – пишне зростання і яскраву зелень! Візуальною зовнішньою ознакою фотосинтезу є утворення бульбашок кисню на листі рослин через пару годин після включення акваріумного освітлення. І це можливо тільки при балансі всіх трьох факторів: Світла + CO2 + УДВ. Бульбашка - це перенасичення акваріумної води киснем, який виділяють рослини. Це візуальна ознака відмінного фотосинтезу та стану акваріуму.

Два слова про помилки! Частою помилкою при утриманні акваріумних рослин є спроба використання спеціальних акваріумних ламп для акваріумних рослин з піками червоного та синього спектру або спроба збільшення світлового дня, як компенсація нестачі освітлення.
На жаль, дані маніпуляції не дають належного результату і навіть навпаки призводять до спалаху водоростей: появі нитчатки, бороди та інших неприємностей.
В інтернеті завзято бродить теза: «Акваріумним рослинам потрібен червоний і синій спектр»… хоч ти трісну, але тільки він і більше нічого! Чому ж тоді існують інші спектри? Невже Всевишній переборщив? Відповідь напрошується сама собою – НІ! Всупереч ефемерним уявленням про перевагу рослинами тільки червоного і синього спектру, поглинання світла відбувається практично рівномірно у всьому спектральному діапазоні видимого світла. Використання ламп, освітлення з піками червоної та синьої області безпідставні. Лампи достатньої потужності, з широким спектром, з колірною температурою від 6500 до 8000 Кельвінів, ось що потрібно! Використання ж спеціальних ламп має місце при втіленні принципу змішаного освітлення, т.е. коли одне джерело світла доповнює інше.
Тепер давайте трохи відвернемося від параметрів освітлення та поговоримо про його джерела. Якщо далі по тексту вам трапляться незрозумілі величини та виміри – не лякайтеся, нижче ми висвітлимо і це питання.

Джерела освітлення для акваріума

Лампочка розжарюванняЛампочка розжарювання

Лампа розжарювання (ЛН) – це всім відомі «Лампочки Ілліча». Освітлення в таких лампах відбувається шляхом розжарювання вольфрамової нитки або його сплавів.
Даний вид освітлення активно використовувався в радянські часи, через відсутність альтернативи. Нині, канув у лету.
Переваги ЛН: Дивно, але спектр світла ламп розжарювання максимально наближений до сонячного світла, що дуже вітається акваріумними рослинами. Як уже таке гарне джерело освітлення, зійшло нанівець?
Недоліки ЛН: Лампи розжарювання мають низький/мізерний коефіцієнт корисної дії (далі – «ККД») та світловіддачі. Наприклад, 100Ватна ЛН має всього 2,6% ККД, 97% йде в порожню - на виділення тепла. Світловіддача, на жаль, 17,5 Люмен/Вт. Термін експлуатації ЛН, так само замалий - 1000 годин.
Ð??ампоÑ?ÐÐÐРнакаливаниÑ??
Висновки: З урахуванням низького ККД, для вирощування акваріумних рослин знадобиться багато, багато ЛН. Які будуть давати багато, дуже багато тепла, що призведе до надмірного нагрівання води, що погано і для риб та для рослин. Так, звичайно, можна спробувати поставити 4 кулери в акваріумну кришку, але це не панацея!

Галогенова лампочкаГалогенова лампочка

Галогенні лампи (ГЛ) – можна сказати, що це «покоління Next» у лінійці ламп розжарювання. Високотехнічні, компактні.
Показники ККД трохи вище, світловіддача 28 Люмен/Ват, термін експлуатації до 4000 годин. Використання в акваріумі таких ламп, зрозуміло, так само нерекомендовано.

Люмінісцентні лампиЛюмінісцентні лампи

Люмінесцентні лампи (ЛЛ) – найпопулярніше, ходове, газорозрядне джерело освітлення акваріума. Чому?
Переваги: По-перше доступна цінова політика, по-друге: світловіддача ЛЛ у рази вища ніж у ЛН (ЛЛ у 23 Вт = ЛН в100 Вт), термін життя в надцять разів більший.
Недоліки: По-перше, спектр багатьох ЛЛ дискретний - урізаний. Тільки спеціальні акваріумні лампи мають більш-менш хороший спектральний діапазон. Незважаючи на тривалий термін служби, ЛЛ потрібно міняти раз на 6-12 місяців, тому що вони до цього терміну втрачають всі свої «корисні властивості». Плюс до всього, ЛЛ мають низьку проникність у товщу води та дають розсіяне світло, ефективне використання таких ламп можливе із застосуванням відбивачів/рефлекторів.
Говорячи про ЛЛ, слід зазначити, що вони поділяються за типом на Т8, Т5 та інші, наприклад, Т4 (рідко використовуються в акваріумістиці).
Т8 - найходовіші акваріумні лампи, якесь поєднання ціни та якості.
Т5 - значно краще, ніж Т8, але на порядок дорожче. Завдяки невеликому діаметру та оптимальній світловій віддачі при 36°С, Т5 дають більш інтенсивне і більш спрямоване світло, ніж T8.

Металологогенові лампиМеталологогенові лампи

Металлогогенні лампи (МГЛ) (МГ), панелі, прожектора
Якщо ви вирішили відтворити у своєму акваріумі аманівський травник або висота вашого акваріума 60см. і вище, то МГЛ - це ідеальне рішення! МГЛ використовується багатьма професійними акваріумістами. Чому?
Переваги: розумна цінова політика, потужність, спрямованість світлового потоку, світлова температура від 2500К (жовте світло) до 20000К (синій), величезна продуктивність (100 Люмен/Вт), до 15000 годин термін служби.
Простіше кажучи, при невеликих розмірах МГЛ, ви отримуєте відмінну передачу кольору і високий світловий потік протягом усього терміну експлуатації ламп. Акваріум почне сяяти, будуть створюватися мерехтіння хвиль на дні, будуть видно тіні від рибок та рослин. Металогалогенні лампи «пробивають» найглибші акваріуми. Одним словом – це відмінне джерело акваріумного освітлення, як для рослин та риб, так і для загальної візуальної картинки сприйняття акваріуму!
Недоліки: Використання такого джерела освітлення можливе лише на підвісах або стійці на відстані від 30 см. до товщі води, причина - МГ дуже багато виділяють тепла, вони дуже гарячі!

Світлодіодні світильникиСвітлодіодні світильники

Світлодіодні світильники (СД), панелі, прожектори.
Якщо за МГЛ акваріумісти, хоч як то прийшли комусь консенсусу, то щодо застосування світлодіодів в акваріумі згоди немає, як то кажуть хтось у ліс, хтось по дрова. По-перше, це обумовлено швидким зростанням та розвитком світлодіодних технологій, у зв`язку з чим, в інтернеті багато застарілої інформації. По-друге, відсутність, на даний час, повноцінної практики застосування.
Щоб не спростовувати незліченну кількість міфів про ЦД. Скажімо так, в даний час існують чудові світлодіодні панелі/прожектори для акваріумних рослин, з широким/повним спектром, з нормальною світловою температурою 6500К, з достатньою кількістю Lm (люменів). Додайте до цього колосальну ергономічність та економність, безпеку (працюють при низькій напрузі). Плюс ще фактична відсутність нагрівання з лицьового боку та терпиме нагрівання із задньої частини світлового приладу, що дозволяє використовувати ЦД під акваріумною кришкою, т.е. без підвісів та стійок. Візуальний ефект майже ідентичний МГЛ.
Недолік: цінова політика, хороші СД панелі та прожектори досить дорого коштують, але варто зауважити, якщо раніше - це були ціни, що зашкалюють, то нині ціни стали доступними для більшості споживачів.
Світлодіодна стрічкаСвітлодіодна стрічка
Часто на форумах ставлять питання, а чи можна використовувати побутові/меблеві світлодіодні стрічки в акваріумі. Відповідь – ТАК, але лише як додаткове освітлення або як нічне освітлення. На жаль або на щастя, більшість СД-стрічок малопотужні, щоб забезпечити необхідну інтенсивність освітлення потрібно купити та встановити під кришкою кілометри СД-стрічки. Цей абзац, може бути спростований,.до. СД технології не стоять на місці і постійно розвиваються. Тим не менш, більшість СД-стрічок - це не найкращий варіант вирішення питання з освітленням. Примітка 2017р. - спростований ))) Є потужні сд-летни, гуглим.
Говорити про СД освітлення можна дуже довго, дуже багато всяких нюансів, так само, і про будь-яке інше популярне акваріумне джерело світла. Але все ж таки сподіваюся, що наведена вище викладка допоможе читачеві розібратися, що до чого і взяти основу.
Якщо у Вас є питання чи сумніви пропоную обговорити їх на нашому Форум.
Завершуючи цю частину статті, звернімо увагу на те, що використовує маестро Такаші Амано, вирішуючи питання з освітленням. Думаю, це буде цікаво.
Переважно Амано використовує такі підвіси:
ADA Grand Solar I c ЛЛ - T5 2x36Ват та однієї МГЛ - MH-HQI 150Ват
світильник Такаші Амано
або просто ADA Solar I з однією МГЛ MH-HQI 150W лампою

Висновок очевидний, металогалогенові світильники в чистому вигляді або додаванням ЛЛ (змішане освітлення) – найкращий варіант для професійного утримання акваріумних рослин та акваскейпінгу. Вже з гуру акваріумістики складно посперечатися.
Варто зазначити, що використовуючи принцип змішаного освітлення, Такаші Амано включає металогалогеновий світильник лише на 3 години, решту часу працюють ЛЛ. Із цього можна зробити висновки:
1. «Смажити» акваріум 12 годин на добу не потрібно. Потрібно створювати пік інтенсивного освітлення, а решта часу освітлення має бути спокійним. Цей підхід абсолютний, адже сонечко не світить 24 години на добу: спочатку настає світанок, потім зеніт, а потім захід сонця. Власне - це природне явище і потрібно зімітувати в акваріумі.
2. У той же час за відсутності належного освітлення світити таким світлом 24 години на добу – це не найкращий варіант. Сонце так не робить!

Як якийсь посібник, додатково, нижче наведемо цікаву таблицю
від Aqua Design Amano

Ще, потужність флуоресцентних ламп в акваріумі з рослинами за Еріком Олсоном, складено за даними освітленості акваріумів Такаші Амано.

Освітленість W/m220L40L80L200L400L
низька20015W24W38W69W110W
середня40030W47W79W137W220W
висока80060W94W149W274W440W


Ось ще яке керівництво-пам`ятка для підбору кількості ЛЛ:
- яку потужність освітлення ви хочете отримати - низьку, середню, або високу-
- чи буде використовуватися кришка або підвіс і на якій висоті він перебуватиме від води-
- яка глибина акваріуму-
- чи буде використано принцип змішаного освітлення-
- який тип ламп буде використаний: Т5 або Т8, ЦД.
- тип відбивачіврефлекторів.

Режим світлового дня та варіанти контролю

Як уже говорилося раніше, ніколи не намагайтеся заповнити недолік освітлення акваріума тривалістю світлового дня! Це лише призведе до «цвітіння води». Для ЛЛ ламп тривалість світлового дня має становити 8-10 годин, для можливого МГЛ або ЦД – 6-8 годин.
Звичайно, тривалість освітлення акваріума – це суто індивідуальне питання, але все ж таки однозначно можна сказати, що бродяча по всьому інтернету інформація про те, що для рослин світловий день повинен становити 12 годин, а то й 14 годин – це далеко не догма! Більш того, як правило, таке тривале освітлення акваріума, є причиною водоростевого спалаху.
Як полегшити контроль тривалості освітлення акваріума. Все дуже просто! На щастя ми живемо не в кам`яному віці і у всіх побутових/будівельних магазинах продаються розетки таймери, які можна розділити на: електронні та механічні.
механічний таймер для акваріумаелектронний таймер для акваримного освітлення
Механічні таймери - Прості, недорогі (~200руб.), за відгуками акваріумістів рідше ламаються.
Електронні таймери - Прості, функціональність вище, дорогі (~500руб.), на відміну від механічних таймерів не збиваються при відключенні та стрибках напруги, що не мало важливо!
Так само на даний момент для СД освітлення є хороші диммер (штука, яка робить світанок-зеніт-захід СД джерел).

Параметри та терміни, що характеризують освітлення

Як уже раніше говорилося, міряти освітлення тільки у Ваттах не варто. Існують інші параметри, що характеризують якісну складову освітлення. Для більш глибокого розуміння нижче давайте розглянемо ці параметри світла.

Спектр світла – це наше, людське враження від опромінення сітківки ока хвилями завдовжки від 380 нм до 780 нм (1 нм = 0,000 001 мм). Електромагнітне випромінювання іншої частоти ми не здатні сприймати.
спектр видимого світла
У вказаному діапазоні хвиль, у видимому спектральному діапазоні, хвилі різної довжини сприймаються нами, як різні кольори. Наприклад, найкоротші хвилі ми називаємо фіолетовими, а на іншому краю спектру знаходяться найдовші хвилі, ми їх називаємо червоними. Між цими межами лежать всі інші кольори та відтінки. Природне явище веселка є нічим іншим, як розкладанням (заломленням) світла на видимий спектр: червоний, помаранчевий, жовтий, зелений, блакитний, синій, фіолетовий.

Люкс – це одиниця освітленості, що дорівнює одному люмену на 1 кв.м. Яскравість сонячного світла досягає 100000 Люкс, у тіні 10000 Люкс, у освітленій кімнаті – близько 300 Люкс. На Аліексперсі навіть продаються Люксометри, проте. Однак, наше ихмо, Люкси не та одиниця в якій варто вимірювати освітлення в акваріумі. Для розуміння, простою мовою, Люкси - це те, що падає на поверхню, то скільки фотонів досягає поверхні. Акваріум - це нерівна поверхня, навіть найпростіший травник... одна розтючка вище інша нижче... що вже говорити про складні аквасейпи. Іхмо розрахувати люкси неможливо!

Люмен – це кількість світла, що випромінюється/випускається джерелом світла. Джерело світла зі світловим потоком 1 Люмен, який рівномірно освітлює будь-яку поверхню площею 1 квадратний метр, створює на ній (поверхні) освітленість 1 Люкс. Порада, завжди дізнавайтесь і відштовхуйтеся від люменів при виборі джерела освітлення.
Ось це наша цифра. Люмени - це те, скільки джерело видає світла. Знаючи цю цифру, нам залишається лише прикинути всі інші моменти: висоту акваріума, види рослин, щільність посадки... та добрати необхідну кількість Лм.

Кельвіни (К) - це колірна температура будь-якого джерела світла. Це міра нашого враження від кольору даного джерела світла. Кельвіни визначають кольоровість ламп і колірну тональність: теплу, нейтральну або холодну.
Колірна температура світла !!!не вказує на спектральний склад світла лампи!!! - вона лише означає, як сприймається колір світла від джерела людським оком. Це характеристика сприйняття. Чим нижча колірна температура, тим більша частка червоного, і менше синього кольору, і навпаки.
- Білий надтеплий – 2700 К-
- Білий теплий – 3000 К-
- Білий природний (або просто білий) – 4000 К-
- Білий холодний (денний) – більше 5000 К.
Рекомендації для гідробіонтів:
Для риб від 5500 до 20000 К (залежно від різновиду).
Для рослин від 6500 до 8000 К.
Для рифового акваріума від 9000 до 20000 K.
Нижче наочна таблиця:
порівняння світлової температури в акваріумі

Ra (CRI)
- це коефіцієнт кольоропередачі. Він говорить про те, наскільки близькими до істинних будуть кольори об`єктів, при розгляді їх людиною під конкретним джерелом освітлення. Ra може бути від 0 до 100. Коефіцієнт кольору, рівний 0, відповідає світло, яке не передає кольорів взагалі. Ra=100, відповідає джерелу.
Ra 91 – 100 дуже хороша передача кольорів.
Ra 81 - 91 - гарна передача кольору.
Ra 51 - 80 - середня передача кольору.
Ra < 51 - «схудла» кольоропередача.

PAR або ФАР (фотосинтетична активна радіація) - частина сонячної радіації, що доходить до біоценозів, в діапазоні від 400 до 700 нм, використовувана рослинами для фотосинтезу. Ця ділянка спектра більш-менш відповідає області видимого випромінювання. Фотони з більш короткою довжиною хвилі несуть занадто багато енергії, тому можуть пошкодити клітини, але вони здебільшого відфільтровуються озоновим шаром у стратосфері. Кванти з великими довжинами хвиль несуть недостатньо енергії і тому використовуються для фотосинтезу більшістю організмів.
Найчисленніший пігмент - хлорофіл - найбільш ефективно поглинає червоне та синє світло. Допоміжні пігменти такі як каротиноїди та ксантофіли поглинають деяку кількість зеленого та синього кольору і передають його в реакційний центр фотосинтезу, проте більша частина зеленого кольору відбивається та надає листям їх характерного кольору.
Існує типова помилка щодо впливу якості світла на ріст рослин, оскільки багато виробників стверджують, що можна значно покращити показники зростання, змінивши спектральний розподіл або інакше кажучи співвідношення кольорів у падаючому світлі. Цей твердження базується на широко поширеній оцінці впливу якості світла на фотосинтез, отриманого на основі кривої засвоюваного рослиною потоку фотонів або YPF-кривої, відповідно до якої оранжеві та червоні фотони з довжиною хвилі 600-630 нм дають на 20-30% більше фотосинтезу. блакитні та ціанові фотони з довжиною хвилі 400-540 нм. Слід пам`ятати, що крива YPF була побудована на основі коротких вимірювань фотосинтезу в одному аркуші за низького освітлення. Деякі триваліші дослідження, в яких використовувалися цілісні рослини при сильному освітленні, вказують на те, що, мабуть, якість світла значно менше впливає на зростання рослин, ніж його кількість.

Ось запитайте, навіщо все це знати, навіщо такі складнощі?... Хм. Це лише верхівка айсберга =)
Ось, наприклад, що стосується колірної температури. Лампи з малою температурою (<5000K) надають червоного відтінку, а лампи з великою температурою кольору (>5000K) зелений колір. На практиці, це виглядає так, при 5000K світло поганий, тому що має жовті тони, а світло при 10000K білястий і кольори стають голубуватими, як від НЛО. При світловій температурі менше 5000K рослини мають жовтий відтінок і виглядають як хворі. При світловій температурі 10000K акваріумні рослини стають насичено зеленими і виглядають як пластмасові. Щоб рослини під водою виглядали природно, потрібно вибирати лампи із колірною температурою 6500-8000K.
Крім того, джерела світла з температурою менше 5400 K сприяють зростанню нижчих водоростей.
Безмежно довго можна говорити про акваріумне освітлення, це цікава та нескінченна тема. Але, на жаль, ліміти цієї статті вичерпані. Інші нюанси обговоримо в інших статтях.

Круті ролики про рослини і травник від ФанФішки