Как подобрать освещение для аквариума: руководство для начинающих

В комплексное обслуживание морских и пресноводных аквариумов среди прочего входит такая услуга как помощь с подбором освещения и его установка. Хорошая освещенность – залог уверенного роста водных растений и, как следствие, здоровья рыб и других обитателей подводного мира. В этой статье мы расскажем о том, для чего нужен свет в аквариуме, и к чему могут привести ошибки в организации системы освещения, дадим советы по выбору светильников, покажем, как делать расчет освещения в зависимости от типа лампы.

Роль освещения в жизни подводных растений

В процессе фотосинтеза происходит преобразование потребленных флорой воды и углекислого газа (СО2) в кислород и химическую энергию, которую водоросли запасают в углеводах. Образовавшиеся сахара используются, в том числе, для синтеза целлюлозы, являющейся одним из базовых компонентов стенок растительных клеток.

Объем потребляемого растениями СО2 находится в прямой зависимости от освещенности в течение суток. Проникновению солнечного света в подводном мире мешают частицы, содержащиеся в воде: минералы, отходы обитателей подводного мира и прочая органика.

Чтобы повысить эффективность фотосинтеза, хлоропласты у водорослей переместились на поверхность листьев, а сами листовые пластины остались без воскового покрытия. Также у подводных растений имеются и другие анатомические, клеточные и биохимические адаптации, способствующие созданию оптимальных условий для этого сложного химического процесса.

Если освещение для аквариума подобрано правильно, то фотосинтез проходит успешно, о чем свидетельствуют яркая зелень пышных зарослей. Признаки прохождения химических реакций даже можно увидеть. Если процесс протекает нормально, то через 2-3 часа после включения ламп на листьях образуются крохотные пузырьки кислорода. Это и есть конечный продукт фотосинтеза и доказательство того, что в аквариуме созданы оптимальные условия для его прохождения.

Источники освещения

Мастера, оказывающие услуги оформления аквариумов, предлагают несколько способов организации освещения в аквариуме.

Лампа накаливания

Лампы накаливания имеют классическую конструкцию, в которой для освещения используют нити накаливания, сделанные из вольфрама или сплавов на его основе. При прохождении через них электрического тока проволока нагревается и начинает светиться.

Плюсы:

• спектр максимально приближен к солнечному свету, что благоприятно отражается на самочувствии водорослей.

Минусы:

• горят не слишком ярко при высоком энергопотреблении;
• сильно нагреваются;
• небольшой (около 1000 часов) ресурс.

Для создания комфортных условий в аквариуме нужно много ламп. Но они станут выделять слишком много тепла. Это приведет к чрезмерному прогреву воды, что плохо для биоценоза.

Галогенные лампы

От классических ламп галогенные отличаются наличием внутри патрона галогенов (брома или йода). Благодаря этого инженерам удалось увеличить срок службы светильников до 2000-4000 часов, а их светоотдачу до 28 люмен/ватт (лм/Вт). Прочие параметры, в том числе значимые для водной флоры преимущества и недостатки, ламп не изменились.

Люминесцентные лампы

Люминесцентные лампы представляют собой стеклянные трубки, внутри которых под низким давлением находятся пары ртути. Популярность этих источников света среди аквариумистов объясняется тем, что они:

• относительно дешевы;
• имеют большой срок службы (10000-15000 часов, то есть 3-4 года);
• обладают большей светоотдачей. Данный показатель у люминесцентной лампы мощностью 23 Вт соответствует тому, что выдает стандартная лампа накаливания на 100 Вт.

Но применение подобных ламп для аквариумов осложнено тем, что:

• их полезный для водного биоценоза ресурс ограничен 6-12 месяцами. Потом у них снижается световой поток, особенно в нужном растениям диапазоне;
• такой свет плохо проходит сквозь толщу воды, хотя если резервуар неглубокий, проблем не будет. Если флора разнообразна, а стенки резервуара высоки, можно установить весьма эффективные погружные модели люминесцентных ламп мощностью 10-30 Вт;
• для эффективной работы желательно применять в комплексе с рефлекторами.

Выбор источников света для аквариума зависит еще и от толщины колбы. Например, Т4 толщиной 1/2 дюйма в аквариумистике почти не встречаются, а Т8 (шириной 1 дюйм или 25,4 мм) пользуются спросом из-за оптимального соотношения цены и качества. Т5 (5/8 дюйма) еще лучше, но значительно дороже.

Металлогалогеновые лампы

Подобные прожектора профессиональные аквариумисты используют для разведения амановских травников или в аквариумах высотой более 60 см. Благодаря таким приборам вода словно светится, даже в больших резервуарах особенно заметна красота игры света и теней, идущих от волн, рыб и растений.

Преимущества:

• доступная стоимость;
• хорошая мощность;
• направленный световой поток;
• цветовая температура от желтого спектра (2500К) до синего (20000К);
• светоотдача 100 лм/Вт;
• срок эксплуатации – порядка 15000 часов.

Недостатки:

• выделяют слишком много тепловых волн, потому их монтируют на расстоянии не менее 30 см от поверхности воды.

LED-лампы

У аквариумистов пока нет единого мнения на счет возможности применения светодиодных светильников, так как эта технология относительно новая и в настоящий момент находится в стадии развития, что делает невозможным получение научно-обоснованных аргументов как сторонниками, так и противниками этих электроприборов. К тому же пока просто недостаточно данных о результатах практического применения LED-панелей.

Плюсы:

• можно подобрать модель с оптимальными параметрами, поскольку предложение их огромно;
• экономичность;
• безопасность;
• минимальный нагрев с лицевой стороны и допустимый с торцевой, то есть возможен монтаж непосредственно под крышкой;
• отличная визуализация подводного мира.

Минусы:

• высокие цены на качественные электроприборы.

Светодиодные ленты

Среди доступных видов освещения аквариума отдельно выделяются светодиодные ленты. Изделия, обладающие достаточной мощностью, можно использовать с теми же оговорками, что и LED-лампы.

Назначение ламп

Чтобы правильно выбрать тип лампы, следует учитывать и то, какой это аквариум: пресноводный или морской. Подсветка для биоценозов первого типа отличается сбалансированностью красного и синего спектров (660 нм и 450 нм соответственно).

В источниках света, предназначенных для морских аквариумов, преобладает синий спектр (400-500 нм). Однако данное требование применимо к содержанию только глубоководных обитателей. Жителям морского мелководья можно ставить те же лампы, что и для их пресноводных собратьев. Владельцы резервуаров с морской водой предпочитают ставить LED-лампы, поскольку они оснащаются диммерами, при помощи которых регулируют мощность излучения и цветовой диапазон.

Для нормальной жизни рептилиям нужно обеспечить достаточное ультрафиолетовое и инфракрасное излучение. Подобные лампы препятствуют развитию патогенной микрофлоры, но способствуют усвоению кальция у обитателей биоценоза и выработке в тканях живых организмов витамина Д.

Способ монтажа

Традиционно для аквариумов делают верхнее освещение. Чаще всего лампы монтируют прямо в крышку. Там помещаются и обычные, и вытянутые колбы. Для равномерности освещения рядом устанавливают отражатели. Они рассеивают и перенаправляют световой поток и помогают предупредить образование лишних теней.

В некоторых случаях верхнего освещения недостаточно, даже если используются мощные источники света. Тогда устанавливают дополнительные светильники. Их размещают на стенках или на дне. В этом помогают специальные гидроизолированные балки.

Для подачи электропитания к лампам (к крышке, если они вмонтированы в нее) подводят электрический кабель. Рядом монтируют кнопку включения. Для автоматизации процесса целесообразно установить таймер.

Методики расчета необходимого уровня освещенности аквариума

Необходимая мощность ламп (в ваттах)

Когда выбор искусственного освещения для аквариума ограничивался исключительно лампами накаливания, при обустройстве резервуара приходилось ориентироваться на мощность лампы. Опытным путем заводчики вывели следующую зависимость:

• если живые растения отсутствуют, следует обеспечить 0,1-0,3 Вт на каждый литр емкости;
• для создания благоприятных условий для роста травников или медленно растущих культур на каждый 1 л воды необходимо 0,5 Вт;
• для густой растительности с длинными стеблями на аналогичный объем нужно не менее 0,8-1 Вт.

Указанные нормы актуальны только для ламп накаливания и люминесцентных ламп. Для LED-освещения расчет по этой схеме выполнять нельзя.

Расчет светового потока (в люменах)

Оптимальный объем светового потока также определяли опытным путем. В результате считается, что на каждый литр воды требуется:

• 40 лм для мхов и папоротников;
• 50 лм для большинства типовых решений;
• 60 лм для густо засаженных биоценозов.

Однако это не аксиома. Помимо данных рекомендаций следует учитывать и другие факторы. Например, светодиодные ленты направляют лучи под определенным углом, а люминесцентные лампы светят во все стороны. Имеют значение габариты резервуара и индивидуальные потребности конкретных водорослей.

Определение необходимой освещенности (в люксах)

Люкс (Лк) позволяет определить количество светового потока на единицу площади. Фактически 1 Лк = 1 Лм / 1 кв.м.

Чтобы рассчитать интенсивность освещенности, пользуются нормативами, также полученными опытным путем, корректируя их с учетом площади дна резервуара.

Для емкостей, высота которых меньше длины, стандартно считается достаточной освещенность на уровне 6000-10000 Лк. Для особо светолюбивых насаждений этот показатель увеличивают до 10000-15000 Лк. Соответственно, если площадь дна 0,5 кв.м, то для обычного аквариума следует обеспечить освещенность на уровне от 6000 х 0,5 = 3000 Лк до 10000 х 0,5 = 5000 Лк.

Прочие характеристики

Цветовая температура

Цветовая температура естественного белого света соответствует 5500 К (Кельвинов). При таком освещении водная флора приобретает желтоватый оттенок, что придает ей нездоровый внешний вид, даже при условии, что водоросли вполне здоровы. При цветовой температуре около 10000 К зеленые насаждения выглядят неестественно, словно искусственные, однако аквариумные рифы в такой обстановке смотрятся очень выигрышно.

Для аквариумных растений желательно подбирать лампы, у которых этот показатель варьируется в пределах 6500-8000 К. При таком освещении биоценоз будет выглядеть более привлекательно. Однако нужно понимать, что цветовая температура влияет только на визуальное восприятие, но не на состояние растений.

Оптический спектр

Определяя сколько света нужно для аквариума, следует понимать, что лампы одинаковой мощности могут отличаться по испускаемому спектру и его интенсивности. Значения этих показателей производители отмечают на упаковке электроприбора.

Оптический спектр влияет на цвет инсталляции и, соответственно, помогает в полной мере продемонстрировать ее великолепие. Также он оказывает влияние на состояние подводной флоры. Светолюбивые насаждения предпочитают красные и синие оттенки. Тенелюбивые лучше всего чувствуют себя в сине-фиолетовом спектре. Преобладание красного в резервуаре с теневыносливым биоценозом чревато активным ростом нитчатки.

Световой день

При организации освещения подводного мира необходимо учитывать длительность светового дня. Некоторые специалисты полагают, что для сбалансированности экосистемы следует обеспечить интенсивное освещение в течение 8-10 часов. По их наблюдениям в такой обстановке растения чувствуют себя лучше, чем при световом потоке средней интенсивности в течение 14-16 часов.

Эффективность подхода обусловлена тем, что световой день в тропиках длится около 12 часов. Хороший результат получали тогда, когда при этом устраивали перерыв на 1-2 часа, во время которого уменьшали интенсивность освещения.

Однозначно не стоит держать яркие лампы включенными круглые сутки. Чрезмерная длительность освещения приводит к буйному размножению одноклеточных микроорганизмов и, как следствие, возникновению водорослевой вспышки.

В идеале нужно сымитировать естественную для родного для обитателей аквариума региона продолжительность светового дня с учетом того, что в помещении, где находится резервуар также есть определенный уровень освещенности за счет солнечных лучей и интерьерных ламп.

Резюме: советы и рекомендации

При выборе светильников стоит учитывать следующее:

• при ширине емкости более 40 см устанавливают минимум 2 осветительных прибора, что позволит более равномерно распределять световой поток;
• при помощи диммера можно регулировать интенсивность освещения. Есть программируемые модели с таймером, позволяющие автоматизировать процесс;
• при необходимости, при чрезмерной теплоотдаче ламп, для защиты воды от перегрева в крышку встраивают кулеры (вентиляторы);
• на эффективность освещения влияют прозрачность покровного стекла, возраст лампы, температура воздуха;
• чем чище вода, тем лучше проходят световые потоки, но если освещение слишком интенсивное это приведет к нарушению баланса системы и разрастанию водорослей.

Разбираясь с тем, как подобрать освещение для аквариума больших размеров, стоит остановиться на металлогалогеновых светильниках, а в качестве дополнения к ним установить люминесцентные лампы. Первые обеспечат максимальную освещенность. Для этого достаточно включать их на 3 часа. В остальное время освещения аквариума следует снизить световую нагрузку.

Нужно понимать, что очень сложно с первого раза правильно определить необходимые параметры освещения, установить оптимальный для биоценоза режим и потребное количество осветительных приборов и их параметры. Описанные выше правила – лишь ориентир, пример для подражания. Каждый аквариумист должен ориентироваться не на нормативы, а на объективное состояние аквариума. Признаками явного неблагополучия из-за недостатка света является болезненный вид декоративных водорослей:

• пожелтение и увядание листьев, уменьшение их размеров;
• бледный окрас;
• утрата нижних листочков;
• тонкие стебли и вытянутые междоузлия.

Об излишней освещенности свидетельствуют чрезмерное разрастание низших водорослей и удлинение верхних частей листьев.

Обнаружив дисбаланс, необходимо перепроверить расчеты, сравнить их с фактическим результатом и внести соответствующие корректировки. Возможно, придется либо поменять лампы на электроприборы с другими параметрами, либо докупить оборудование.

Учитывая сложность темы, начинающим аквариумистам стоит заказать аквариум под ключ. Специалисты нашей мастерской создадут резервуар необходимой формы и оптимальные условия для обитателей конкретного биоценоза. Также они сделают расчет правильного освещения аквариума.

Помимо услуги изготовления аквариумов в первое время и обслуживание подводного мира желательно доверить профессиональным аквариумистам. Наши специалисты помимо ухода за растениями, живыми обитателями и водой, осуществляют контроль за их состоянием и при необходимости предпринимают меры по нормализации обстановки. Также профессиональные аквариумисты мастерской оказывают консультативную поддержку владельцев аквариумов.