Witamy, Gość. Zaloguj się lub zarejestruj.

Nazwa użytkownika: Hasło:

:: Mobile :: Regulamin forum :: Przywitalnia :: Funkcjonowanie akwarium :: Zwierzęta w akwarium :: Technika :: Akwarystyka morska :: Galeria :: Pogaduszki :: Giełda ( Oddam/Przyjmę/Podziele się| Kupię| Sprzedam ) :: Facebook :: Rejestracja :: RSS ::

Strony: 1   Do dołu

Autor Wątek: Dobór oświetlenia - Jarosław Nalej  (Przeczytany 5479 razy)

0 użytkowników i 1 Gość przegląda ten wątek.

sanders

  • Gość
Dobór oświetlenia - Jarosław Nalej
« dnia: Grudzień 17, 2009, 10:37:11 10:37 »

Pozwoliłem sobie zamieścić artykuł pod red. Pana Jarosława Nalej. Zawarte w nim informacje stanowią cenne wskazówki przy doborze oświetlenia do naszego zbiornika.

Dobór oświetlenia w akwarium to temat stary i budzący sporo kontrowersji. Jedni przyjmują że należy dobierać moc oświetlenia w Wattach do pojemności zbiornika, inni że strumień świetlny w Lumenach. O ile to pierwsze w zasadzie nie ma żadnych podstaw by być właściwe o tyle to drugie czyli lumeny mają swoje uzasadnienie (*1). Strumień świetlny wyrażany w lumenach to z definicji światłość jaką ma w danym kierunku źródło światła, które emituje promieniowanie monochromatyczne o częstości 540x1012 Hz przy czym natężenie w tym kierunku wynosi 1/683 Watta na steradian. Strumień świetlny to nic innego jak parametr określający jak ludzkie oko widzi dane źródło światła, czy wydaje się być jaśniejsze czy ciemniejsze.

Sprawa jednak jest troszkę bardziej skomplikowana.

    * Mianowicie dla roślin istotną rolę grają fotony a dokładnie ich ilość padająca na ich powierzchnie w jednostce czasu i ten parametr czyli - ilość fotonów na jednostkę czasu - jest istotny, bowiem to fotony uderzając w cząsteczki chlorofilu napędzają fotosyntezę.
    * Dla roślin najbardziej użytecznym światłem z punktu widzenia fotosyntezy jest światło czerwone i podczerwone ale również niebieskie.

A jak się ma ilość fotonów w jednostce czasu do strumienia świetlnego - w zasadzie nijak - ponieważ dla oka ludzkiego najjaśniejsze jest światło o długości fali 550 nm, a na inne długości fali jest mniej wrażliwe. Przy długości fali 550 nm dla oka ludzkiego wystarczy tylko 10 fotonów/sek aby źródło zostało zauważone, dla przykładu dla światła o długości fali 650 nm potrzeba aż 126 fotonów na sekundę aby oko je dostrzegło.

Reasumując - dwa źródła światła o tym samym strumieniu świetlnym, czyli jednakowo widziane przez oko ludzkie, a emitujące światło o różnych długościach fal emitują różne ilości fotonów w jednostce czasu.

A zatem dobrze dobrana świetlówka specjalistyczna dla roślin, będzie miała widmo świetlne przesunięte w kierunku czerwieni i będzie emitować dużą ilość fotonów/ sek ale nie będzie miała dużego strumienia świetlnego i może być dla oka ludzkiego ciemniejsza. Podczas gdy świetlówki ze światłem dziennym wysokowydajne będą miały strumień świetlny wysoki czyli dla oka będą jasne ale z punktu widzenia roślin będą mniej przydatne.

W tym wszystkim należy jednak pamiętać że rośliny są w stanie prowadzić fotosyntezę (*1) i prawidłowo się rozwijać nawet przy nieodpowiednim świetle jeżeli jego ilość będzie duża, natomiast przestaną się rozwijać i zginą nawet przy najlepszym świetle jeśli jego ilość będzie za mała. Tu powstaje pewien paradoks ale tylko pozorny, mianowicie dobre świetlówki dla roślin dają za mało światła, podczas gdy świetlówki z dużą ilością światła dają je nie do końca prawidłowe dla roślin. Niestety światło słoneczne daje pełne spectrum i ciężko je sztucznie odwzorować. Najlepszym rozwiązaniem zatem w przypadku doboru świetlówek dla roślin jest ich wymieszanie.
A zatem oświetlenie przy pomocy świetlówek powinno się składać z oświetlenia podstawowego dającego odpowiedni strumień świetlny oraz z oświetlenia doświetlającego rośliny dającego odpowiednią jakość światła.
U mnie na każdą świetlówkę dającą światło dzienne przypada jedna świetlówka specjalistyczna dla roślin - w ten sposób mam zapewnioną odpowiednią ilość jak i jakość światła.

Kilka przykładów źródeł światła i ich strumienia świetlnego.

Świetlówka     ( W )     ( lm )        ( K )  ( Ra )  śred.( mm )     dł.( mm )     Trzonek
Świetlówki Philips DE LUXE
TLD 18W/930     18     940      3000      95      26                 590        G13
TLD 36W/930     36     2250     3000     95     26                1200       G13
TLD 58W/930     58     3650     3000     95     26                1500       G13
TLD 18W/940     18     1000     3800     95     26                590                G13
TLD 36W/940     36     2400     3800     95     26                1200       G13
TLD 58W/940     58     3850     3800     95     26                1500       G13
TLD 15W/950     15     700      5300      98      26                 438        G13
TLD 18W/950     18     960      5300      98      26                 590        G13
TLD 36W/950     36     2300     5300     98     26                1200       G13
TLD 58W/950     58     3650     5300     98     26                1500       G13
TLD 18W/965     18     870      6500      98      26                 590        G13
TLD 36W/965     36     2100     6500     98     26                1200       G13
TLD 58W/965     58     3350     6500     98     26                1500       G13
Świetlówki Osram Lumilux Plus
L15W/31 830     15     950      3000      80-89      26               438               G13
L18W/31 830     18     1350     3000     80-89     26              590              G13
L30W/31 830     30     2350     3000     80-89     26              895              G13
L36W/31 830     36     3350     3000     80-89     26              1200             G13
L58W/31 830     58     5200     3000     80-89     26              1500             G13
L15W/21 840     15     950      4000      80-89      26               438               G13
L18W/21 840     18     1350     4000     80-89     26              590              G13
L30W/21 840     30     2350     4000     80-89     26              895              G13
L36W/21 840     36     3350     4000     80-89     26              1200             G13
L58W/21 840     58     5200     4000     80-89     26              1500             G13
L18W/11 860     18     1300     6000     80-89     26              590              G13
L30W/11 860     30     2250     6000     80-89     26              895              G13
L36W/11 860     36     3250     6000     80-89     26              1200             G13
L58W/11 860     58     5000     6000     80-89     26              1500             G13
Świetlówki Osram Lumilux DE LUXE
L15W/32 930     15     650      3000      90-100  26              438              G13
L18W/32 930     18     1000     3000     90-100     26             590             G13
L30W/32 930     30     1600     3000     90-100     26             895             G13
L36W/32 930     36     2350     3000     90-100     26             1200            G13
L58W/32 930     58     3750     3000     90-100     26             1500            G13
L18W/22 940     18     1000     3800     90-100     26             590             G13
L36W/22 940     36     2350     3800     90-100     26             1200            G13
L58W/22 940     58     3750     3800     90-100     26             1500            G13
L15W/12 950     15     650      5400      98         26                438                G13
L18W/12 950     18     1000     5400     98        26               590               G13
L36W/12 950     36     2350     5400     98        26               1200               G13
L58W/12 950     58     3750     5400     98        26               1500               G13
Świetlówki dla roślin Philips Aquarelle
TLD 15W /89     15     750      10 000  70      26               438                G13
TLD 18W /89     18     1020     10 000     70     26              590               G13
TLD 25W /89     25     1440     10 000     70     26              740               G13
TLD 30W /89     30     2350     10 000     70     26              895               G13
TLD 36W /89     36     2450     10 000     70     26              1200               G13
TLD 58W /89     58     3800     10 000     70     26              1500               G13
Świetlówki dla roślin Sylvania Gro-Lux
TLD 15W     15     280     8500                26           450             G13
TLD 18W     18     370     8500                26           600             G13
TLD 25W     25     580     8500                26           740             G13
TLD 30W     30     700     8500                26           900             G13
TLD 36W     36     930     8500                26           1200            G13
TLD 58W     58     1400    8500                26          1500           G13
Świetlówki dla roślin Osram Fluora
L 15W /77     15     400                          26               438                G13
L 18W /77     18     550                          26               590                G13
L 30W /77     30     1000                         26              775                G13
L 36W /77     36     1400                         26              1200               G13
L 58W /77     58     2250                         26              1500               G13
Lampy Rtęciowe
                   80     3800                              
                   125        6300                              
Lampy Metalohalogenkowe Osram
HQI-E 150/WDL               150   12 000     2900     80-89                  
HQI-E 150/NDL                150     10 500      3800      80-89                  
HQI-E 250/D                 250   19 000   5200    90-100                  
HQI-T 250/D                 250   20 000   5300    90-100                  
HQI-TS 150/NDL UVS     150   11 250   4200    80-89                  
HQI-TS 250/D UVS     250    20 000     5100     90-100                  

Prawidłowy strumień świetlny w akwarium powinien zawierać w granicach 35-60 lm/litr. Oblicza się ten parametr sumując ilości lumenów podanych na wszystkich świetlówkach zastosowanych w akwarium i podzieleniu wyniku przez objętość akwarium.
Tu jednak trzeba pamiętać o głębokości akwarium i przenikliwości światła przez wodę. Zalecane jest aby świetlówki używać do zbiorników o max głębokości 50cm, a powyżej tej głębokości lampy rtęciowe lub metalohalogenkowe. Olbrzymie znaczenie ma również wysokość zamocowania świetlówek nad lustrem wody im wyżej tym większe straty.
Wysokość nad lustrem wody     Strumień świetlny ( lm )
10     10800
20     5300
40     2400
80     940
120     530

Jak widać spadek strumienia świetlnego wraz ze wzrostem wysokości jest bardzo duży. Świetlówki można montować a nawet należy tuż nad powierzchnią wody, gorzej jest z lampami rtęciowymi i metalohalogenkowymi które mają wysoką temperaturę pracy, a narażone na rozbryzgi wody mogłyby pęknąć. Zaleca się ich montaż na wysokości nie mniejszej niż 15cm na lustrem wody.

Kolejnym ważnym elementem jest temperatura barwowa źródła światła. Z definicji - jest to temperatura ciała czarnego, w której wysyła ono promieniowanie o tej samej chromatyczności co promieniowanie rozpatrywane - czyli prościej mówiąc jest to obiektywna miara wrażenia barwy danego źródła światła. Wyrażana jest w stopniach Kelvina ( K).

    2700 K - barwa bardzo ciepłobiała ( żarówka )
    3000 K - barwa ciepłobiała
    4000 K - barwa biała
    5000 K - barwa chłodnobiała
    6500 K - barwa dzienna

Specjalistyczne świetlówki przeznaczone dla roślin mają temperaturę barwową 10 000K w związku z faktem przesunięcia ich widma świetlnego w kierunku światła czerwonego i podczerwonego. Optymalną bo najbardziej zbliżoną do warunków naturalnych temperaturą barwową jest 4000 K ale zakłada się że świetlówki podstawowego oświetlenia mogą zawierać się w przedziale 4000 - 6500 K

Kolejnym ważnym elementem jest oddawanie kolorów - współczynnik oddawania kolorów - zdolność danego źródła światła do oddawania kolorów przez przedmioty oświetlane tym źródłem w porównaniu do kolorów oddawanych przez dany przedmiot oświetlany światłem słonecznym. Przyjęto że przedmiot oświetlany światłem słonecznym oddaje kolory w 100 procentach a współczynnikowi nadano jednostkę Ra. Wszystkie inne źródła światła dążą jedynie do tej wielkości.

Współczynnik oddawania kolorów     opis
91- 100     Bardzo dobre oddawanie kolorów
81-91     Dobre oddawanie kolorów
50-80     Średnie oddawanie kolorów
< 50     Słabe oddawanie kolorów

Z tego punktu widzenia do celów akwarystycznych nadają się świetlówki które mają współczynnik Ra powyżej 80.

Oznaczenia świetlówek

Przykład:

Świetlówka Osram Lumilux 840
Pierwsza cyfra to współczynnik oddawanie barw Ra = 80
Dwie pozostałe to temperatura barwowa 4000K

Świetlówka Philips TLD 965
Ra = 90
6500 K

Długość świetlówek - długość zbiornika

Przy dobrze świetlówek należy pamiętać o ich długościach a co za tym idzie odpowiednim dopasowaniu ich do długości zbiornika. I tak np chcąc zastosować świetlówkę o 58W trzeba pamiętać, że ma ona 150cm długości czyli pokrywa akwarium musi mieć możliwość zmieszczenia świetlówki i jej opraw = jakieś 156 cm.

Moc świetlówki w ( W )     Długość świetlówki w mm
18     590-600
30     890-900
36     1200
58     1500

Trochę porad z pierwszej ręki :

    * Większość świetlówek dostępnych na rynku nadaje się dla roślin.
      Nie należy dawać się podpuszczać sprzedawcom, którzy za wszelką cenę próbują nas przekonać że świetlówki w cenie 67zł są najlepsze i najodpowiedniejsze a te po 8,90 to się do niczego nie nadają. Nie prawda. Oczywiście są świetlówki gorsze i lepsze np pod względem żywotności ale różnice nie są adekwatne do różnic w cenie.
    * Pamiętajmy o podstawie oświetlenia.
      Podstawowym oświetleniem w akwarium są świetlówki o widmie światła zbliżonym do dziennego i dające duży strumień światła - i nie ma znaczenia większego czy kupimy świetlówki firmy Hagen czy Osram jeśli mają tylko te same parametry jak współczynnik Ra, temperaturę barwową i strumień świetlny wyrażony w lumenach.
    * Lumeny to nie wszystko.
      Dobierając świetlówki można kierować się ilością lumenów i przeliczyć je na ilość litrów w akwarium ale trzeba pamiętać o pozostałych parametrach świetlówek jak współczynnik Ra i temperatura barwowa. Należy także pamiętać o uwzględnieniu w całkowitej sumie strumienia świetlówek specjalistycznych dla roślin.


Postępowanie przy doborze świetlówek.

1) Wybieramy świetlówki o wspólczynniku Ra=80 i więcej,
2) Dobieramy tak świetlówki aby ich temperatura barwowa była w przedziale 4000-6500 K,
3) Wybieramy takie świetlówki o powyższych parametrach, które mają najwyższy strumień świetlny.

# przykład 1:


    Akwarium 80x40x50 = 160 litrów

Zapotrzebowanie na strumień świetlny nie uwzględniając odbłyśników.
Zakładamy średni strumień 40lm/ litr
Obliczamy całkowitą ilość lumenów w świetlówkach potrzebną roślinom.

    160litrów x 40 lm/litr = 6400 lm

Dobieramy tak świetlówki aby spełniały ten warunek

    3xOsram lumilux 840 (18W, 604 mm dł, 1350 lm) = 4050 lm

Dokładamy świetlówki specjalistyczne dla roślin

    3xPhilips Aquarelle (18W, 604mm dł, 1020 lm) = 3060 lm

Uzyskujemy w ten sposób strumień świetlny 7110 lm co daje nam 44,44 lm/l. Świetlówki oświetlenia podstawowego mają współczynnik oddawania barw Ra 80, temperaturę barwową 4000K a rośliny doświetlane są 3 świetlówkami Philips Aquarelle.

# przykład 2:


    Akwarium 120x40x50 = 240 litrów

Zapotrzebowanie na strumień świetlny nie uwzględniając odbłyśników.
Zakładamy średni strumień 45lm/ litr
Obliczamy całkowitą ilość lumenów w świetlówkach potrzebną roślinom.

    240litrów x 45 lm/litr = 10800 lm

Dobieramy tak świetlówki aby spełniały ten warunek

    3xPhilips TLD 940 (36W, 1200 mm dł, 3350 lm) = 7200 lm

Dokładamy świetlówki specjalistyczne dla roślin

    2xPhilips Aquarelle (36W, 1200mm dł, 2450 lm) = 4900 lm

Uzyskujemy w ten sposób strumień świetlny 12100 lm co daje nam 50,4 lm/l. Świetlówki oświetlenia podstawowego mają współczynnik oddawania barw Ra 95, temperaturę barwową 3800K a rośliny doświetlane są 2 świetlówkami Philips Aquarelle.

No dobrze a co jeśli w naszej obudowie niema szans na zmieszczenie takiej ilości źródeł światła ??
są dwie możliwości:

   1) Wymiana obudowy. Niestety często najskuteczniejsza metoda.
   2) Zastosowanie odbłyśników - można uzyskać przy odbłyśnikach wysokiej jakości do 30% większy strumień świetlny, ale często i to jeszcze jest za mało.
Zapisane
Strony: 1   Do góry
 


:: Mobile :: Regulamin forum :: Przywitalnia :: Funkcjonowanie akwarium :: Zwierzęta w akwarium :: Technika :: Akwarystyka morska :: Galeria :: Pogaduszki :: Giełda ( Oddam/Przyjmę/Podziele się| Kupię| Sprzedam ) :: Facebook :: Rejestracja :: RSS ::