Андрей Смирнов
Время чтения: ~11 мин.
Просмотров: 0

Как вычислить объем воды в аквариуме. как рассчитать объем воды в аквариуме

Сколько нужно света? Расчет светодиодного освещения аквариума

Расчет количества светодиодов нужно начать с вычисления его площади. Если у вас глубина аквариума меньше его длины и ширины, можно пренебречь потерями света в толще воды, а расчеты произвести с запасом в 1,3-1,8 раз.

Допустим у нас емкость 1х0,6х0,4м, что даёт нам объём в 240 литров, а площадь освещаемой поверхности в 6000см2 или 0,6м2.

Требуемая освещенность (из справочника):

  • Если в аквариуме в основном рыбы – достаточно 3000-6000 Люкс;
  • 6000-10000Лк для водорослей и рыб;
  • 10000-15000Лк нужно травянистым и ярким растениям.

Точные значения нужной освещенности для конкретных видов рыб/растений, можете найти в современных справочниках аквариумной флоры и фауны.

Китайские светодиоды из нижнего ценового сегмента выдают от 80 до 100Лм/Вт, дорогие светодиоды известных брендом (OSRAM, Philips и т.д.) до 140Лм/Вт.

Напомним, что 1 Люкс = 1 Люмен / 1 м­2­.

Применим формулу. Выразим световой поток:

Возьмем для примера необходимую освещенность 10000Лк, площадь мы вычислили – 0,6м2.

На распространение света и изменение яркости, с изменением расстояния, влияет закон обратных квадратов. Т.е. с увеличением расстояния в ДВА раза, освещенность упадёт в ЧЕТЫРЕ раза, и это при условии того, что среда прозрачна, не задымлена и не запылена.

6000Лм — необходимый световой поток, при условии прохождения света через чистый воздух, на расстояние 1 метр. У нас же вода — более плотная среда, соответственно световой поток должен быть в несколько раз сильнее. С другой стороны, глубина (расстояние от светильника до дна) почти вдвое меньше расчетной (1м) и световой поток (согласно правилу обратных квадратов) на таком расстоянии будет в 4 раза сильнее. Поэтому эти два показателя друг друга исключают и не влияют на результат.

Теперь нужно выполнить подбор светодиодов для аквариума по спектральному составу. Взгляните на график:

Выбор мощности светодиодов для аквариума

На фотосинтез влияет красный и синий цвета. В качестве основы выберем ленту белого цвета 5730 60шт/м, её световой поток составляет порядка 2000Лм/м, а мощность 14.4Вт/м. Значит нам нужно около 2,5 метров такой ленты, это будет больше чем 5000 Лм. Добавим светодиоды красного и синего цвета 5050 30шт/м по 2 метра каждого цвета. Световой поток каждой около 300 Лм/м, мощность 7Вт/м.

Всего получается 2,5 * 2000 + 4*300 = 6200Лм, чего уже достаточно.

При освещении дискретными светодиодами, методика та же: делите необходимый световой поток на световой поток одного диода и получаете нужно количество дискретных светодиодов.

Мощность блока питания:

Это с приличным запасом в четверть мощности.

Здесь вы можете почитать о расчете блока питания, а тут как его сделать своими руками.

Какую марку светодиодной ленты выбрать для аквариума? Не принципиально, только нужно учитывать важные правила:

  • Помните про класс пылевлагозащиты. При погружении ленты в воду — IP68, при установке с внутренней стороны крышки над водой аквариума — IP65;
  • копеечные китайские ленты всегда завышают реальные показатели светового потока. Берите их только при ограниченном бюджете и как временное решение;
  • отдавайте предпочтение проверенным производителям типа Philips или Osram. Высокая цена компенсируется высокими характеристиками и сроком службы.

Как считать НЕправильно

В сети повсеместно встречается расчет освещенности, исходя из объема аквариума в литрах. Это в корне неверный подход. Цифры Вт/л были получены эмпирическим путем и ранее использовались только для ламп накаливания. Сегодня световой поток светодиодов на порядок сильнее светового потока ламп накаливания, при аналогичных мощностях (Вт).

Например, часто советуют использовать отношение 0,9-1Вт/л. Т.е. при нашем расчетном объеме 240л, нужен источник света мощностью 216-240Вт. А это в 3 раза(!!!) больше необходимого. Будьте внимательны и не допускайте подобную ошибку.

https://youtube.com/watch?v=7FAkztr-q5k

Сколько света нужно

Итак, как понять сколько света нужно.
Первое, о чем стоит подумать, какие растения и в каком количестве вы планируете выращивать. Разным растениям нужно разное количество света.
Для нормально фотосинтеза необходима освещенность от 1000 до 10000 люкс под поверхностью воды. Большое превышение этих значений не очень благоприятно отразиться на рост растений. Незначительное превышение сделает окраску растений немного ярче. Следует понимать, что чем больше света, тем больше растениям необходимо углекислого газа и питательных веществ. И если вы не сможете обеспечить этим растения, то они попросту начнут погибать и ваш красивый аквариум зарастет водорослями. Ориентироваться стоит на 3000-4000 люкс, либо меньше. Для среднестатистического аквариума, и не очень светолюбивых растений этого более чем достаточно. Не стоит забывать про глубину, на которой растут растения. Например, если это узколистные криптокорины, то им достаточно 400 люкс и меньше. Я сделал отдельную страничку с требованиями разных растений к свету.

Выбор светодиодов для аквариума

При выборе типа светильника надо учитывать многие параметры. Это касается размеров аквариума, его типа, требований к световому потоку и способам размещения ламп. Для работы можно использовать ЛЕД ленты, прожекторы или лампы, рассчитав их мощность и количество, учитывая стандарты и требования к организации света для резервуаров различного вида. Например, для травников потребуется яркий свет для фотосинтеза, для некоторых видов рыб необходима суточная смена уровня освещенности.

LED прожекторы

При организации правильного освещения в аквариуме открытого типа можно использовать светодиодные прожекторы. Такие светильники дают очень яркий свет, который с легкостью достает до дна даже в самых глубоких резервуарах. Но для больших голландских аквариумов требуется минимум два-три светильника на 50 Вт каждый. Для обычных резервуаров на 100 литров достаточно двух прожекторов по 25 Вт.

Цвет зависит от назначения светильника – для обычного дневного освещения используются белые лампы, для ночного с имитацией лунного света используются синие прожекторы. Располагать их следует так, что они равномерно освещали всю емкость, не оставляя темных уголков.

LED лампы

Наиболее распространенным вариантом для аквариума являются ЛЕД лампы. Они применяются для небольших аквариумов с емкостью до 50 литров, обеспечивая яркий, стабильный свет, необходимый для рыб и растений. Для больших емкостей лучше выбирать большие панно с несколькими лампами, подвесные системы или светильники, монтируемые на кронштейнах.

Производители предлагаются различные варианты таких светильников, наиболее известными являются системы от Aqualighter, предназначенные для морских или пресноводных аквариумов. Это многофункциональные модели с возможностью изменения цветовой температуры, суточного изменения цвета, предустановленными режимами. Подобные системы можно взять в основу для проектирования собственной системы освещения.

LED ленты

Освещение светодиодной лентой не так давно использовалось только для маленьких аквариумов, но сегодня подобный метод подходит и для больших резервуаров емкостью от 200 литров. Но при выборе следует отдавать предпочтение лентам с большой мощностью, например, SMD 3528 для большого аквариума не подходят. Предпочтение лучше отдавать SMD 5050, SMD 5730 и другим с излучением в 18 Лм для каждого диода. Но при планировании самостоятельно изготовления светильника следует сразу предпочесть систему охлаждения.

Особенности выбора освещения

Выбирая подсветку для аквариумов важно учитывать следующие параметры:

  • содержание емкости, вид обитателей и растений в аквариуме;
  • учет стандартных параметров (минимальное значение составляет 0,5 Вт на литр);
  • выбор светодиодной лампы (уже готовая или собираемая своими руками «с нуля»);
  • конструктивное исполнение, что зависит от габаритов и глубины резервуара (прожекторы, линейки, лампы на кронштейнах или подвесах);
  • комплект оборудования (контроллеры освещения, таймеры, контроллеры для суточного изменения цвета и спектра);
  • особенности эксплуатации (защищенные от влаги или обычных брызг).

Светодиодная подсветка с распылителем воздуха

В продаже имеется большой выбор уже готовых светильников известных брендов. При покупке рекомендуется отдавать предпочтение именно им, так как дешевые китайские не всегда соответствуют заявленным требованиям, а это может привести к заболеванию обитателей аквариума и зарастания его стенок водорослями.

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.

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.

Это интересно: Выбор светодиодных фонарей для уличного освещения

Интенсивность освещения

Чтобы правильно подобрать освещение для аквариума необходимо учесть много факторов: его тип (морской или пресноводный), наличие в нем растений и их потребности (какой интенсивности свет им нужен), геометрические параметры самой банки (высоту водного столба) и цвет воды. В зависимости о всех этих факторов и подбирают лампы и светильники.

Правильное освещение аквариума должно давать достаточно света, но его переизбыток тоже вреден

Подбор по объему

Распространенная практика — подбирать яркость светильников для аквариума исходя из его объема. Методика не учитывает очень много нюансов, но может использоваться как основа — для примерного определения необходимой мощности ламп. Считается требуемая мощность светильников в зависимости от объема воды (не резервуара, а именно воды — вычесть воздушную прослойку и толщину грунта).

Правильное освещение для аквариума надо подбирать по многим параметрам

  • Для аквариума без растений света надо не так много — рыбам его много не надо. Считают по 0,1-0,3 Вт/л.
  • Если в аквариуме содержатся тенелюбивые водоросли и рыбы, мощность освещения можно высчитать исходя из нормы 0,2-0,4 Вт/л.
  • Средняя освещенность — 0,4-0,5 Вт/л. Но при таком выборе растения будут расти медленно, будут тянуться вверх.
  • Оптимальная освещенность для нормального травника, для ярких и здоровых растений — 0,5-0,8 Вт/л.
  • Яркое освещение при большом количестве светолюбивых  растений — 0,8-1,0 Вт/л.

Данные приведены для освещения лампами накаливания и галогенными светильниками. Но их сегодня используют все реже, так как они малоэффективны и сильно греются. Определить требуемую мощность других источников света можно по таблице соответствия.

Примерное соотношение мощности ламп разного типа

Высчитав какой мощности лампы дневного света вам нужны, можете рассчитать требуемую мощность источников света другого типа.

Подбор по глубине

При определении интенсивности освещения аквариума необходимо учитывать его глубину. Все дело в том, что при прохождении 10 см воды средней прозрачности освещенность падает на 50%.

Каждые 10 см глубины «съедают» 50% от уровня освещенности

Это значит, что если на поверхности освещенность составляет 1000 Лм, на глубину 60 см достигнет только около 15 Лм, а ниже вообще будет практически темно. Если в хотите иметь здоровые растения, необходимо чтобы на дне света было хотя-бы в районе 60-90 Лм

Потому при расчете интенсивности освещения для аквариума стоит принимать во внимание и его глубину

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации