Освещение аквариума светодиодными прожекторами

Характеристики светильников для аквариума

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

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

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.

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

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 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.

Аквариумисты знают, что водная экологическая системы основана на взаимосвязи растений, микроорганизмов и других ее обитателей. Аквариумные рыбки являются завершающим звеном этой системы, которые тоже нуждаются в правильном освещении для благоприятных условий их жизни.

Но наиболее важен свет для водных растений. Правильная подсветка ускорит их рост и развитие. С помощью света, который поглощают водоросли, углекислота и вода превращается в кислород и питательные вещества. Это процесс называется фотосинтез. Таким образом в воде появляется кислород, который необходим рыбам.

Если света мало, то происходит деградация растений, останавливается процесс их размножения и они постепенно гибнут. Это негативно отражается на состоянии рыб, моллюсков, ракообразных.

Спектральный состав излучения разных видов источников света отличается. По этой причине для подсветки комнатных водоемов иногда используют лампы разного типа (светодиодные, люминесцентные, галогенные).

Если освещение правильное, то водоросли имеют насыщенный зеленый цвет с желтоватыми, лиловыми и коричневатыми разводами. Рыбки ведут себя активно, а их чешуя блестящая.

Иногда баланс экосистемы нарушается, это может быть связано с чистотой воды и качеством подсветки. Тогда жидкость становится мутной с зеленоватым оттенком, это плохо отражается на состоянии водных обитателей.

Если света очень много, то наблюдается избыточный рост нитчатых водорослей. Чтобы приостановить слишком активное развитие растений, нужно немного уменьшить яркость подсветки.

О качественном освещении можно говорить, если через 2 месяца после того, как вы установили лампы, водные обитатели хорошо себя чувствуют.

Нередко в декоративных целях светильники для аквариумов дополняют лампочками с зеленым или синим светом. Это конечно красиво, но такое освещение нарушает процесс фотосинтеза и угнетающе действует на рыб. Поэтому лучше не экспериментировать.

Для растений и рыб в аквариуме иногда применяют разные источники света, так как многие из них достаточно прихотливы. Одни владельцы аквариумов при создании подсветки пользуются светодиодными лампами, другие – устройствами с нитью накаливания, а третьи – качественными галогенными и люминесцентными приборами.

Подходящие лампы должны излучать свет в широком спектральном диапазоне, чтобы растения развивались, но не зацветали. Например, обычные источники света с вольфрамовой нитью имеют узкий спектр, в котором преобладают желтые лучи. Такое освещение провоцирует увядание растений и загрязнение воды.

Качественные светильники не должны греть воду. Если температура повышается хотя бы на 2°, то состояние рыб ухудшается.

Как правило, для освещения аквариумов применяют такие типы ламп:

1. Лампочки с нитью накаливания ранее применялись чаще всего. Однако желтый свет, который излучает устройство, провоцирует увядание растений. Кроме того, источник света нагревает воду. Сейчас более популярны комбинированные подсветки из люминесцентных и ламп накаливания.
2. Галогенные образцы потребляют мало электричества, излучают яркий свет, не так сильно нагреваются, как обычные лампы. Однако в их составе содержится ртуть, поэтому они опасны для водных обитателей, если разобьются.
3. Люминесцентные устройства до сих пор пользуются популярностью среди специалистов по созданию экосистем в аквариумах. Они энергоэффективные, имеют широкий спектр излучения, выдают рассеянный свет. Двух таких ламп достаточно для освещения большого аквариума (от 300 л). Однако в их колбе находятся ртутные пары.
4. Led-лампы – это идеальный вариант для водных обитателей. Они израсходуют минимальное количество электричества, но при этом излучают яркий световой поток, не нагревают воду и стекла аквариума. Их спектр излучения широчайший, а в составе нет токсичных веществ.

Подсветка из светодиодной ленты – менее предпочтительный вариант. Обычно ее используют в комбинации с другими источниками света, так как она имеет низкую светоотдачу.

Расчет по ваттам

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.

Расчет по люменам

Чтобы сделать расчет этим методом, опять же нужно знать некую постоянную величину – константу, от которой и придется собственно говоря “плясать”.

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.

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.

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).

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.

Цветовая температура

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.

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. 

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.

Спектр

Если вы решили сделать светодиодный светильник для аквариума своими руками, то нужно провести правильный расчет мощности ЛЕД-кристаллов. Ведь от этой характеристики зависит жизнь водных обитателей.

По стандарту, суммарная мощность подсветки должна находится в пределах 1 – 2 Вт. Однако объем аквариума в литрах может достигать от 20 до 2000. Осветить комнатный водоем большого размера диодным светильником с такой мощностью будет тяжелее.

Как правило, для организации системы освещения аквариумов используют кристаллы на 0.2 Вт. Чтобы определить количество ламп можно использовать сложные формулы или онлайн-калькуляторы. Но на практике для резервуара объемом 200 л нужна лента с 30 кристаллами или от 25 до 45 лампочек (мощность каждого элемента около 3 Вт).

Многие аквариумисты пользуются формулой – 0.5Вт/1л. Однако она тоже не совсем точная. Если аквариум высокий, то свет просто не достанет до дна, это можно заметить даже визуально.

Жизнедеятельность водных обитателей зависит еще и от спектра и цветовой температуры. Нередко начинающие аквариумисты используют для подсветки резервуара лампочки желтого, синего, зеленого цвета. Это выглядит эффектно, но обитатели аквариума страдают, нарушается фотосинтез водорослей.

Опытные аквариумисты советуют покупать лампочки, в спектре которых преобладают сине-фиолетовые или красно-оранжевые лучи.

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.

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.

Световой день

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.

Разновидности

Для освещения аквариума используют семь типов светильников:

1. люминесцентные;
2. люминесцентные с высокой светоотдачей;
3. люминесцентные лампы компактных размеров;
4. галогенные;
5. лампы накаливания;
6. металлогалогенные;
7. светодиодные (LED/ЛЕД).

Прочитать о них подробнее типах ламп для аквариума мы писали ранее. Лампами с самой высокой светоотдачей признаны LED. Встречаются разные светодиодные светильники:

1. Лампы. Распространенные источники света для резервуаров всех размеров.
   
2. Прожекторы. Используются для освещения объемных аквариумов. Продаются экземпляры мощностью 25–100 Вт.
   
3. Ленты и модули.Ранее светодиодные ленты использовались для освещения небольших аквариумов. С недавних пор на прилавках появились модули для больших емкостей.
   

Правила подбора

Подбирая LED светильник, учитывайте:

1. какие растения и рыбки живут в аквариуме;
2. отзывы о продукции;
3. интенсивность светового потока;
4. цветовую температуру.

Для остальных светильников потребуется правильный подбор мощности. В приведенной ниже таблице указаны характеристики разных источников освещения.

Расчет освещения

Световая мощность рассчитывается в люменах (Лм) и характеризует источник света. Уровень освещенности характеризует поверхность, на которую падает свет и изменяется в люксах (Лк). 1 Лк = 1 Лм/м2. Для водоема с неприхотливыми растениями достаточно 3000–6000 Лк. 6000–10000 Лк для более прихотливых растений. Для обустройства травника понадобится 10000–15000 Лк. Световая мощность рассчитывается в три шага:

1. Найдите площадь освещаемой поверхности.
2. Определите необходимый уровень освещенности.
3. Перемножьте площадь и уровень освещенности.

Например, площадь резервуара с шириной 1 м и высотой 0,7 м составляет 0,7 м2. Для примера возьмем необходимый уровень освещенности 10000 Лк. Перемножаем 10000 и 0,7 и получаем 7000 Лм.

Исходя из эффективности светильника и типа аквариума, на каждый литр воды потребуется минимум 15 Лм. Для умеренного роста флоры 25–40 Лм. Более активный рост травника требует световой мощности 40–55 Лм/л.

Выбор мощности

Недорогие диоды производят 80–100 Лм/Вт. Светодиоды известных брендов до 140 Лм/Вт. В среднем для 100-литрового аквариума понадобится 2 светодиодных прожектора по 25 Вт или один мощностью 50 Вт. Для 50-литровой емкости хватит двух светодиодных ламп средней мощности.

Установка полноценного освещения

В объемном резервуаре можно установить полноценное освещение без применения сложного и дорогого оборудования.

Выбор места

Располагается LED освещение:

1. на крышке;
2. вместо крышки в виде ромбовидного или прямоугольного светильника;
3. на стекле у дна или на дне.

Светильник удобен для сосудов объемом от 200 до 300 литров. Для монтажных работ понадобятся:

1. LED лампы (40 штук) или светодиодная лента;
2. разъемы под лампы (если используется лента, разъемы не понадобятся);
3. пластиковый желоб шириной 10 см и длиной 2 м;
4. 12-вольтный блок питания;
5. проволока с сечением 1,5 мм;
6. кулер на 12 В;
7. инструмент для пробивки отверстий на 48 мм.

Время освещения

Узнайте, сколько длится световое время суток в естественной среде рыб и растений, виды которых обитают аквариуме. Следите за состоянием растительности, по ее виду можно судить о недостатке или избытке света.

Изготовление

1. Отрежьте два куска пластикового желоба, опираясь на длину аквариума.
2. Сделайте отверстия под лампочки в шахматном порядке.
3. Вставьте светодиоды в отверстия и закрепите.
4. Соедините лампы проводом.
5. По желанию поместите светодиодную ленту холодного оттенка. В ночное время она воссоздаст лунный свет в аквариуме.
6. Подключите к блоку питания на 12 В.
7. Поставьте кулер на нагреваемый участок с внешней стороны.

Плюсы и минусы

После появления на рынке освещения ЛЕД-ламп, они заняли лидирующие позиции среди аквариумистов. Популярность объясняется характеристиками, которые выгодно отличают их от других видов ламп.

Преимущества светодиодных источников света:

1. Энергоэффективность. Светодиоды израсходуют мало электроэнергии, но при этом излучают яркий свет.
2. Высокий КПД и малая теплоотдача. Светодиодные лампочки практически не нагреваются даже после 10 часов работы. Поэтому дополнительная система охлаждения не нужна.
3. Прочность. ЛЕД-кристаллы устойчивы к вибрациям, колебаниям, чего не скажешь о лампочках с тонкими спиралями.
4. Длительный срок эксплуатации. Диодные источники света могут служить около 5 лет при условии правильного их использования.
5. Широкий спектральный диапазон. Диодные лампочки обладают более богатым спектром излучения и высокой светоотдачей, чем другие виды источников света. В одно осветительное устройство можно установить кристаллы разных цветов, чтобы создать благоприятные условия для растений и рыбок.
6. Безопасность. Эти источники света максимально защищены от влаги, пожаробезопасны.
7. Экологичность. ЛЕД-лампы не содержат токсических веществ, не излучают ультрафиолетовые лучи. Поэтому они более безопасны для водных обитателей.

К недостаткам ЛЕД-кристаллов относят их дороговизну и необходимость установки дополнительного оборудования (блок питания, светорегулятор). Однако лишние траты быстро окупятся за счет экономии электроэнергии.

Как видите, ЛЕД-освещение имеет больше плюсов, чем минусов. Именно поэтому такие источники света пользуются большой популярностью.

У LED светильников есть преимущества:

1. высокая производительность;
2. экономия средств;
3. низкая теплоотдача;
4. длительный срок эксплуатации;
5. разнообразие спектра свечения;
6. отсутствие токсичных веществ в составе;
7. прочность;
8. защита от влаги;
9. отсутствие мерцания;
10. соответствие естественному дневному свету.

Минусы:

1. LED-освещение все же нагревает воду, поэтому возникает необходимость в отводе тепла.
2. По цене некоторые диоды для аквариума довольно дорогие.

Ошибки

Начинающие аквариумисты сталкиваются со следующими ошибками:

1. Незащищенные светодиодные ленты. Не все светодиодные ленты предназначены для нужд аквариумистики. Располагайте защищенные от влаги светодиодные ленты. Даже если лента не помещена в воду, на нее попадают испарения, выводящие прибор из строя.
2. Неправильный цветовой спектр. Следите за выбором спектральных значений света. Не допускайте присутствия желтого света.
3. Подсветка солнечным светом. Не освещайте аквариум солнечным светом. При таком освещении активно развиваются низшие водоросли.
4. Отсутствие тени. Обеспечьте рыбкам возможность спрятаться в тени. Сильно освещенный аквариум станет причиной стресса для рыб.
5. Нагревание воды. Будьте внимательны к температуре воды. При помощи термометра контролируйте нагревание воды от лампы.
6. Длительный световой день. Не превышайте допустимую продолжительность светового дня, это повлечет рост водорослей и гибель аквариумных растений.
7. Неправильные расчеты. Тщательно рассчитайте необходимый уровень светодиодного освещения для аквариума и ознакомьтесь с требованиями растений. Правильный расчет благотворно скажется на аквариумной флоре.
8. Неподходящий цоколь. Обратите внимание на требуемый размер цоколя на крышке с патроном для лампочки. В небольших аквариумах обычно требуется светодиодная лампочка с цоколем Е14.
9. Рыбы выглядят невыразительно. Многие обитатели аквариума эффектно смотрятся при интенсивном освещении. Однако есть виды (например, тетры и тернеции), красота которых полностью раскрывается в приглушенном свете.