Малёк


45 27
Russian Federation Moscow
2 мес. назад

Расчет необходимого освещения

Проанализировав просторы интернета по методике подбора освещения я понял, что в основном везде пишут про какие то ватты на литр. Так как измерять освещенность ваттами это то же, что измерять его попугаями то понятно, что не перевелись еще шаманы на Руси. Конечно, если знать точные параметры лампы и ее расстояние от поверхности воды то грубо можно привязать и к ваттам. Но!!!! ни кто не пишет про расстояния от поверхности воды, а так же очень важно равномерное распределение источников света.

В общем для тех кто хочет как то ориентировочно установить правильное освещение, без пустых трат месяцев экспериментов, привожу результаты своих измерений.

Прошу обратить внимание как сильно зависит освещенность от расстояния до поверхности воды.

Использовано:
Светильники светодиодные ССП-159 со снятыми рассеивателями, 4шт.
Температура 6500К
Мощность по 20Вт каждый
Световой поток по 1600 Лм каждый


Готовый светильник получился с параметрами:
Суммарная мощность 80 Вт.
Суммарная освещенность 6400 Лм
Полный внутренний объем аквариума 124,5 л.
Мощность в пересчете на 1л составила 0,64 Вт.
Световой поток в пересчете на 1л составил 51,4 Лм.
Световой поток в пересчете на 1Вт, составил 80 Лм.

Проводились измерения люксометром на поверхности воды, в середина столба воды и на дне аквариума с внешними размерами 680х450х450мм, толщина стекла 40мм, глубина воды у передней стенки с учетом груна получается 380мм.

В результате получилась таблица и график зависимости освещенности, от высоты светильника над поверхностью воды.


Теперь давайте сопоставим данные промеры с единственным светом во тьме которые приведены на сайте амания (http://www.amania.org/Tech/light-par.html).

"Еще интереснее данные фактических замеров из книги "The Complete Book of AquariumPlants", Robert Allgayer and Jacques Teton (1987, ISBN 0-7063-6614-X). Здесь LSP (Light Saturation Point) это Точка насыщения фотосинтеза - уровень интенсивности освещения выше которого дальнейшее увеличение света увеличения темпов фотосинтеза при полном отсутствии лимитирования растения по питанию и CO2 к увеличению темпов фотосинтеза не приводит, это предел для растения (рис.). LCP (Light Compensation Point) это Точка компенсации света - минимально необходимый свет для растения когда темпы роста начинают превышать темпы гибели клеток.

Обратите внимание насколько низкая Максимальная (LSP) и Типичная освещенность нужна даже для светолюбивых длинностебельных растенияй: Myriophyllum, Nomaphila, Bacopa, Hottonia, Ludwigia, Rotala. Даже с учетом того что на глубине 30см освещенность падает примерно вдвое, для этих растений PAR=150 (Lux=11000) на поверхности будет более чем достаточным. Это говорит о том что любители с 80-х гг. сильно переоценивают потребности длинностебельных растений в свете, что не дает улучшения их состояния и приводит только к ухудшению стабильности аквариума. "

Получается что для для Бакопы 2500 Люкс это предел выше которого нет смысла поднимать освещение и 11000 люкс более чем достаточно на поверхности воды (нормально даже 9800 Люкс, смотрите таблицу промеров). И 0,64 Ватта светодиодного освещения на высоте 160мм это примерно в 2 раза выше чем нужно. Достаточно 0,35 Ватта на этой высоте.
Если расположить данный светильник на высоте 360мм, то получается ориентировочно то что нужно.

Так что если вы хотите правильный свет, то измерять его необходимо Люксами. А для подбора света Ваттами необходимо четко понимать где и на каком расстоянии должен быть светильник.
Удачи в выборе и расчете света.




Изменено 23.12.16 автор Ledneff

Изменено 23.12.16 автор Ledneff
2016-12-23 добавлено 23/12/2016 22:06:45#2318348

Завсегдатай


1244 489
Russian Federation Ufa
1
2 дн. назад
Ledneff

На какой высоте подвеса вы реально промеряли освещённость в центре и на дне аквы? Поверьте, если бы вы сделали хотя бы два полных замера вы бы поняли, что законы физики не позволяют К падению освещённости оставаться константой. Ваша табличка не соответствует действительности.
2016-12-23 добавлено 23/12/2016 22:42:54#2318359

Малёк


45 27
Russian Federation Moscow
2 мес. назад
Промеры проводились на разных высотах подвеса, от 160 до 410мм, это в таблице и указано если вы ее смотрели.
Промеры проводились по 5 раз, для точности, они константа, для моего аквариума. Естественно что Люксы скачат из за турбуленции и т.д, но в пределах +-7% показания точны. Вот как выглядит данный аквариум и светильник Проект 45х45х68см
Шаг перфорации для подвеса консолей 50мм. Промеры сделаны для каждого из этих положений.
Коэффициент падения освещённости был рассчитан после одного промера и принят как константа, естественно что он немного гуляет но для упрощения модели это допустимо. Все остальные промеры сделаны только на поверхности и к ним был применен Коэффициент падения освещенности от одного промера.

Изменено 23.12.16 автор Ledneff
2016-12-23 добавлено 23/12/2016 22:45:00#2318364

Завсегдатай


1244 489
Russian Federation Ufa
1
2 дн. назад
Ledneff
они константа, для моего аквариума.

Чудеса. Извините, но я в чудеса не верю. Законы физики говорят, что они константой быть не могут.
2016-12-23 добавлено 23/12/2016 23:14:29#2318372

Малёк


45 27
Russian Federation Moscow
2 мес. назад
А в чем собственно проблема?
Думаете показания будут различаться в разы?
Что за снобизм. Какие то конструктивные доводы есть? Или из разряда неверю.
2016-12-23 добавлено 23/12/2016 23:17:23#2318373

Постоянный посетитель


665 1
Москва
11 мес. назад
Все верно если вы хотите просто освещать вашу банку, и получить кучу водорослей в виде бороды и т.д.

свет для банки это же не просто освещение, растючка расти то не будет.

Думаете почему 18 ватт лампа дневного света осран (не важно теплая или холодная) стоит 30 - 50 р - а 15 Ватная сильвания 500 р
(все дело в волшебных пузырьках, ой в спектре ) на светодиодах это К+С+З, фиолета и ультрафиолета то нет.
2016-12-23 добавлено 23/12/2016 23:24:29#2318374

Завсегдатай


1244 489
Russian Federation Ufa
1
2 дн. назад
Ledneff
Думаете показания будут различаться в разы?

Нет не в разы. Но сейчас вы не со мной спорите. С законами оптики.
2016-12-23 добавлено 23/12/2016 23:26:07#2318375
Нравится Cornelius

Свой на Aqa.ru


5244 762
Владимир
17 час. назад

почему 18 ватт лампа дневного света осран (не важно теплая или холодная) стоит 30 - 50 р

Потому что эти лампы в Смоленске делают, а сильванию завозят нелегально (санкции же) из штатов. Впрочем из европ ненамного дешевле - те же полтыщи. Попробуйте купить немецкие Т8 840 за 30 рублей.


Изменено 23.12.16 автор Crossover
2016-12-23 добавлено 23/12/2016 23:29:54#2318376

Кандидат в Советники



6643 2334
Москва
5 час. назад
amimahno
Думаете почему 18 ватт лампа дневного света осран (не важно теплая или холодная) стоит 30 - 50 р - а 15 Ватная

Почему Осрам 865 стоит 100(Смоленск) -350(импорт) р, а Dennerle Trocal Amazon Day 2000р?

amimahno
стоит 30 - 50 р
- и то - это будет грязно-желтая 640 или синюшная 765

Изменено 23.12.16 автор lonelity
2016-12-23 добавлено 23/12/2016 23:32:47#2318377

Малёк


45 27
Russian Federation Moscow
2 мес. назад
Вопрос поднятый в теме не в оптике (это в других форумах обсуждают, и поверьте в оптике я что то понимаю), не в цене ламп и разных типах и разных производителях и спектре. Здесь представлен ориентировочный расчет освещенности аквариума. Освещённость численно равна световому потоку, падающему на участок поверхности малой единичной площади.
Единицей измерения освещённости в Международной системе единиц (СИ) служит люкс (1 люкс = 1 люмену на квадратный метр), в СГС — фот (один фот равен 10 000 люксов). В отличие от освещённости, выражение количества света, отражённого поверхностью, называется светимостью.
Освещённость прямо пропорциональна силе света источника света. При удалении его от освещаемой поверхности её освещённость уменьшается обратно пропорционально квадрату расстояния (Закон обратных квадратов).

Изменено 23.12.16 автор Ledneff
2016-12-23 добавлено 23/12/2016 23:37:04#2318378

Свой на Aqa.ru


5244 762
Владимир
17 час. назад

Здесь представлен ориентировочный расчет освещенности аквариума

Вполне себе подходящий расчёт. А если прогуляться в гипотетическую "войну спектров"?
Представим себе два аквариума одинакового размера 700-450-450 дшв. Один освещается 4-мя лампами 18 Вт/840, другой освещается 4-мя лампами 18 Вт/77. Ватты на литр абсолютно одинаковые. Будут ли эти аквариумы иметь одинаковые световые условия для растений и как это будет сочетаться с измеренными люксами?
2016-12-23 добавлено 23/12/2016 23:48:07#2318380
Нравится Cornelius

Завсегдатай


1244 489
Russian Federation Ufa
1
2 дн. назад

Вполне себе подходящий расчёт

Нет, так рождаются мифы. Чем выше светильник тем меньше разница между освещённости поверхности и дна. Коэф изменится мин на 30%.
2016-12-24 добавлено 24/12/2016 00:05:24#2318390

Посетитель


431 59
Сыктывкар
2 час. назад
Ledneff
Что-то многовато - падение освещенности в четыре раза. Как то для себя делал замеры, но моя вода столько не сьедала.
2016-12-24 добавлено 24/12/2016 06:06:49#2318413

Свой на Aqa.ru


4188 914
Russian Federation Moscow
1
7 час. назад
Ledneff


Вообще правильнее всего рассчитывать свет в люксах на площадь поверхности дна. Но с расчётами всегда очень легко промахнутся, так как все аквариумы разные, вода разная, растения разные, био баланс в аквариумах разный. Некоторые любят разгонять аквариумы газом и удобрениями, некоторые только газом, а некоторые вообще сторонники ленивых травников на земле. Поэтому мой совет такой, 80 ватт диодного света ( если там нормальные диоды) на банку в 150л. это чуть больше чем достаточто. Поэтому устанавливайте на него диммир и выставляйте мощность свет сначала на 20-30% и смотрите на то как поведут себя растения. Если растения вытягиваются, медленно растут но при этом не испытывают голодания по микро и макро элементам то добавляйте света до 50-70% и опять смотрите на результат.
2016-12-24 добавлено 24/12/2016 12:44:07#2318460

Постоянный посетитель


726 159
Belarus Mogilev
7 мес. назад
Ledneff
Прошу обратить внимание как сильно зависит освещенность от расстояния до поверхности воды.

Не прошло и 3 века, как снова открыт забытый первый закон освещенности. Познание не остановить!

Гложет вопрос - зачем поднимать широкоугольный светильник так высоко? Чтобы заодно освещать комнату?
2016-12-24 добавлено 24/12/2016 13:09:15#2318470
Нравится Etalon, Crossover, megaagressor

Малёк


45 27
Russian Federation Moscow
2 мес. назад
Поднимать за тем что бы уже готовый светильник можно было использовать без переделок и без внесения регуляторов в схему. Давно открытый закон хоть и открыт, но с освещением аквариума до сих пор все на уровне 3 веков назад. Вот и закрыл для себя вопрос с помощью практических измерений.

Изменено 24.12.16 автор Ledneff
2016-12-25 добавлено 25/12/2016 00:57:11#2318726
Нравится Crossover

Постоянный посетитель


726 159
Belarus Mogilev
7 мес. назад
Ledneff
Поднимать за тем что бы уже готовый светильник можно было использовать без переделок

Вот так проблема. Можно еще рассеиватель вернуть. Если все еще много света - побелкой или гуашью закрасить, кальку прилепить, риччии сверху пустить, не мыть покровное стекло. Есть много идей, как свет уменьшить.
2016-12-25 добавлено 25/12/2016 01:27:38#2318733

Советник



6063 1977
Москва
3 час. назад
Ledneff


Собственно, основная мысль, которую вы продвигаете, звучит так: водным растения на самом деле нужно меньше света, чем принято считать.

Я не соглашусь по одной причине. В природе в средних широтах освещенность поверхности воды солнцем при средних условиях около 20000 люксов. В тропиках - больше существенно. Т.е. это уровень освещенности, который для растения должен быть привычным и комфортным. В большинстве случаев, даже используя самые мощные светильники, мы до солнечного уровня не дотягиваем.
Поэтому я бы не боялся пересветить излишней мощностью. Другое дело, что многие выставляют слишком большой световой день.
2016-12-25 добавлено 25/12/2016 02:25:14#2318735
Нравится Etalon

Малёк


45 27
Russian Federation Moscow
2 мес. назад
Основная мысль которую я продвигаю это дать столько света сколько нужно. Больше чем точка насыщения фотосинтеза, давать бессмысленно, этим нарушается стабильность системы и растут затраты на электроэнергию. А сколько нужно света растениям приведено в таблице. Вопрос только как рассчитать сколько давать. Это я и сделал.
А все кто хочет приблизиться к реальным природным условиям с солнечным светом в 100000 Люкс, пусть приближаются. Эта тема не про это.
А сколько принято считать я не знаю, так как принято считать в попугаях, а меня интересуют точные измерения.

Изменено 25.12.16 автор Ledneff
2016-12-25 добавлено 25/12/2016 03:18:26#2318737

Малёк


45 27
Russian Federation Moscow
2 мес. назад
Дамир184

Вполне себе подходящий расчёт

Нет, так рождаются мифы. Чем выше светильник тем меньше разница между освещённости поверхности и дна. Коэф изменится мин на 30%.

Незнаю, но свойство среды пропускать и рассеивать свет не зависит от того откуда пришел свет, от Альфы Центавры или от фонаря в туалете, пропускание есть величина независящая от расстояния до источника света.
Читайте ниже, я там не увидел ни какие переменные связанные с расстоянием.
https://ru.wikipedia...
"Коэффицие́нт пропуска́ния — безразмерная физическая величина, равная отношению потока излучения, прошедшего через среду, к потоку излучения , упавшего на её поверхность.
В общем случае значение коэффициента пропускания тела зависит как от свойств самого тела, так и от угла падения, спектрального состава и поляризации излучения.
Коэффициент пропускания связан с оптической плотностью соотношением....."

Изменено 25.12.16 автор Ledneff
2016-12-25 добавлено 25/12/2016 03:25:20#2318738

Свой на Aqa.ru


4188 914
Russian Federation Moscow
1
7 час. назад
Ledneff
А сколько нужно света растениям приведено в таблице. Вопрос только как рассчитать сколько давать. Это я и сделал.


Значит вы всё таки считаете что все аквариумы одинаковые, и света нужно всем одинаковое количество которое вы рассчитали?
2016-12-25 добавлено 25/12/2016 10:23:47#2318754

Кандидат в Советники



6643 2334
Москва
5 час. назад
Ledneff
чем выше источник над поверхностью воды - тем меньше лучей падает на поверхность воды под острым углом или переотражается от стенок.
2016-12-25 добавлено 25/12/2016 11:06:36#2318763

Советник



6063 1977
Москва
3 час. назад
Ledneff
Незнаю, но свойство среды пропускать и рассеивать свет не зависит от того откуда пришел свет,

Вы все-таки проверьте. Тут дело не только в рассеивающих свойствах воды. Чем выше вы поднимаете светильник, тем бОльшая доля света падает на поверхность перпендикулярно, и тем меньший процент падающего света отражается от поверхности. Также у перпедикулярного света короче путь в воде до дна и нет участия отражения от вертикальных стекол. Поэтому упомянутое изменение коэффициента в 30% вполне правдоподобно.

Что же касается достаточного уровня освещенности: возможно (хотя тоже надо проверять) растения из вашего списка при дальнейшем увеличении освещенности не дадут дополнительного прироста биомассы. Но:
1)Хотелось бы увидеть в списке более интересные, желательно почвопокровные растения. Хемиантус "куба", глоссостигму и т.п.
2)Есть много растений, также отсуствующих в вашем спсиске, которые в природе почти сухопутные и привыкли к большей освещенности.
3)При густой посадке растения затеняют друг друга и сами себя. Не хочется, чтобы нижние листья сбрасывались за ненадобностью.
4)Даже если дальнейшее увеличения света не дает дополнительной биомассы, оно влияет на габитус растения, причем обычно в лучшую сторону: межузлия короче, растение компактнее, листва гуще, цвет листьев - более разнообразный и интересный.

Изменено 25.12.16 автор Константин Кучеренко
2016-12-25 добавлено 25/12/2016 11:26:48#2318767
Нравится Дамир184, lonelity

Свой на Aqa.ru


5244 762
Владимир
17 час. назад
Дамир184
Чем выше светильник тем меньше разница между освещённости поверхности и дна

С этим я абсолютно согласен, чем выше светильник, тем меньше меняется площадь, но только при достаточно больших высотах подвеса, математически этот момент просчитывается.

PS: Правда, есть ещё упомянутый эффект уменьшения отражения (если учитывать воду, а не пустой аквариум) - он может слегка нивелировать ситуацию.

Изменено 25.12.16 автор Crossover
2016-12-25 добавлено 25/12/2016 11:30:30#2318770

Кандидат в Советники



6643 2334
Москва
5 час. назад
Crossover
или использование линз, глубоких рефлекторов - тот же эффект с большим КПД - нет освещения комнаты
2016-12-25 добавлено 25/12/2016 14:28:02#2318797



Аквариум и аквариумные рыбки на АКВА.ру