Привет всем читателям и почитателям сайта Радиосхемы! Сегодня хочу рассказать о создании светодиодного светильника для своего аквариума. После довольно-таки длительного пользования последнего, с разными подручными источниками света (настольные светильники), у которых свет распространялся во все стороны и лишь малая часть попадала по назначению, было решено сделать специальный светильник для аквариума с направленным излучением. Для этой цели как ни что другое подходили светодиоды.
После изучения данного вопроса посредством дядюшки Гугла, было установлено, что для хорошего роста аквариумных растений нужны специальные светодиоды полного спектра, имеющие длины волн от 380 до 840 нанометров, с пиками излучения в районе синего и красного цветов. Нашёл на всем известном сайте Алиэкспресс эти светодиоды в корпусе 2835. Плюс к последним решил добавить простые белые в корпусе 5730 (имелись в наличии).
Далее, спроектировал и изготовил печатную плату. Так как плата большая и не вмещается в формат «А4» разделил файл для печати на три куска и распечатывал каждый отдельно, после переводил на текстолит при помощи технологии ЛУТ по кусочкам.
При работе светодиода всегда выделяется некоторое количество тепла и оно в первую очередь зависит от тока через его кристалл. При использовании последнего на всю заявленную производителем мощность, естественно необходимо хорошее охлаждение в виде какого-либо радиатора. Но при малых токах, с отводом тепла может справиться и печатная плата, с небольшими полигонами меди под каждый кристалл. Поэтому было решено обойтись малыми жертвами, в тоже время, не потеряв в надёжности – снизить ток и использовать печатную плату без радиатора.
Но так как при малом токе светоотдача светодиода мала, пришлось сделать большие размеры платы (100 х 380 мм, что в свою очередь увеличивает эффективность охлаждения) и установить кучу элементов (по 100 штук белого и полного спектра).
Зачем нужен свет в аквариуме
Освещение — один из главных постулатов нормального функционирования замкнутой биологической среды аквариума. От того, как настроены его параметры, зависит нормальное функционирование и даже сама жизнь обитателей аквариума и водных растений.
Если силы света и длительности освещенности недостаточно, растения начинают приобретать бурый цвет, а затем начинают гнить и разлагаться, отравляя воду и рыб.
При избытке света или его неправильном спектре вода «зацветает», стеклянные стенки резервуара покрываются водорослями-паразитами, активно поглощающими из окружающей среды полезные микроорганизмы.
Без искусственного освещения водоема не получится создать 12-часовой световой день, необходимый рыбкам и растениям, что неизбежно вызовет их дистрофию.
Выбор силы света, спектра излучения и длительности освещения зависит от конкретных видов обитателей аквариума.
Пошаговая инструкция
- Замерьте длину емкости. Исходя из данного значения, отрежьте 2 полосы желоба одинаковых размеров. По шахматному порядку на дне отрезков сделайте небольшие отверстия, ориентировочно 20 ед./м.
- Далее в подготовленные отверстия нужно продеть лампочки, после чего закрепить каждую индивидуально.
- Поочередно подключите светодиоды параллельно к электропитанию через блок на 12 Вольт. Здесь важно осуществить все по схеме. Если вы не уверены в своих силах, лучше обратиться за помощью к электрику.
- Установка кулеров осуществляется при сильном нагреве крышки после тестового запуска.
Такая световая конструкция используется в качестве основного светильника. Также ее можно дополнить декоративным элементом в виде «лунного света». Для выполнения этих целей за задней частью ниже дна резервуара монтируется диодная лента с синим оттенком. Такую конструкцию дополняют таймером, который по истечению определенного времени запускает и выключает свет. Данный прибор только упростит процесс ухода за водными жителями и обеспечит для них наиболее комфортную среду.
ВИДЕО: Как установить светодиодную ленту на крышку
Мистер Хвост рекомендует: типы используемых ламп
Для организации правильного освещения аквариума можно использовать лампы различного типа.
Галогены и лампы накаливания
Оба типа ламп сходны в низком коэффициенте полезного действия (КПД), только 3 % их мощности тратиться на испускание волн света, а 97 % — на выработку тепла.
У этих устройств всего два преимущества перед остальными — низкая ценовая категория и теплый спектр излучения. Но в акватеррариуме для водных черепах, например, красноухой, они замечательно подойдут, так как там в большей степени и необходим нагрев среды.
Для аквариума с рыбками их использовать не стоит, так как это может вызвать перегрев воды и даже ожог нежных подводных жителей.
Если же их все-таки используют в небольших водных резервуарах, то обязательно устанавливают кулер — специальное устройство для охлаждения (обычно маленький вентилятор), которое не всегда способно справиться с поставленной задачей. Кроме того, стоимость такого освещения будет очень велика.
Металло-галогеновые лампы
Являются идеальным выбором для искусственных водоемов с достаточно большой глубиной (не менее 60 см) и обилием водных растений.
У этих световых волн широкий спектр излучения, высокая яркость и проникающая способность, долгий срок эксплуатации.
Кроме того, они дают возможность создавать освещение, достаточно сильно приближенное к естественному в природных водоемах. Поэтому их часто используют в морских аквариумах или акваспейках для декоративного контрастного освещения.
Главное не забывать о том, что длительность холодных спектров должна быть минимальна.
Но металло-галогеновые лампы тоже сильно нагреваются, что требует их установки не ниже 30 см от поверхности воды и оборудование кулером.
Люминесцентные лампы
Бытовые модификации этих устройств обладают не слишком хорошей проникающей способностью, поэтому используются только для мелких резервуаров (не глубже 50 см).
Люминесцентные лампы классов HO (HighOutput) и VHO (Very HighOutput) намного мощнее и их применяются даже для глубоких аквариумов. Но чаще в аквариумистике используют устройства Т5 и Т8, разработанные специально для этих целей.
Т8 отличается лучшим соотношением цена-качество, а Т5 обладает лучшей проникающей способностью и яркостью, но намного дороже. Пусковые устройства для Т5 и Т8 разные, они не взаимозаменяемы, поэтому аквариумисты чаще применяют лампы тип восьмерки.
Хотя эти устройства экономичны и долговечны, у них есть один существенный недостаток — постепенное «выгорание», то есть ослабление интенсивности свечения, а значит, и изменение спектра светового излучения. Поэтому реально их приходится менять почти каждые полгода, хотя они еще столько же могут проработать с пониженной мощностью.
Сегодня появились компактные люминесцентные лампы, отличающиеся от обычных только формой спирали и, как следствие, уменьшением их длины. В аквариумистике их редко используют, они менее удобны.
Светодиодные устройства
Сегодня светодиодные лампы стали самым оптимальным решением для организации освещения в аквариуме. У них высокий КПД, значит, не требуется отводить тепло от поверхности воды. Греется внешняя сторона, ее обычно крепят на металлическую пластину и, если в этом есть необходимость, принудительно охлаждают.
Светодиодные лампы имеют высокую яркость и проникающую способность при небольших затратах мощности, то есть экономичны. Кроме того, эти устройства позволяют регулировать яркость освещения, что является немаловажным их достоинством.
Единственным их недостатком можно считать высокую стоимость, но он искупается высоким сроком службы.
Сегодня для аквариума можно приобрести следующие светодиодные устройства:
- Отдельные лампы мощностью 1 или 3 Вт.
- Специальные ленты. Мощные стоят дорого, зато устроить с их помощью правильное освещение в аквариуме очень легко и удобно.
- Тип «кукуруза». Это несколько светодиодов, собранных в один пучок, напоминающий по форме обычную лампу накаливания.
- Трубчатые. Напоминают по форме люминесцентные лампы, только тоньше и меньше, и на порядок мощнее.
Светодиодные лампы тоже со временем бледнеют, «выгорают», но это происходит намного медленнее, чем у люминесцентных.
Технические возможности этих устройств, кроме того, позволяют регулировать длину световых волн таким образом, что вся подсветка аквариума будет разноцветной, а на «зеркале» поверхности, стенках, дне резервуара будут играть красивые блики.
Анализ возможности применения светодиодов (LED) для подсветки аквариума
В настоящее время в светильниках для освещения аквариумов широко применяются современные источники света в виде светодиодных ламп, прожекторов и линейных трубок. По отзывам аквариумистов, применение LED источников освещения вместо ламп накаливания и люминесцентных светильников позволяет не только в несколько раз снизить затраты на электроэнергию, но и улучшить рост растений и избежать дополнительного нагрева воды, что особенно актуально в летнее время года.
Существенная экономия электроэнергии и фактическое отсутствие нагрева воды аквариума очевидны. Определить степень влияния света, излучаемого светодиодами на рост растений, можно на основании Графика активности роста растений в зависимости от длины волны света и Графика зависимости интенсивности излучения LED (светодиодами) от длины волны.
При росте, в растениях (водорослях) под воздействием световой энергии одновременно протекает три процесса – фотосинтез, фотоморфогенез и синтез хлорофилла.
При фотосинтезе происходит преобразование неорганических веществ в органические вещества с выделением или поглощением водорода или кислорода. Фотоморфогенез обычно происходит во время прорастания растения из семян и развития корневой системы. Хлорофилл является зеленым пигментом растений, окрашивающий их листья в зеленый цвет. Таким образом, на активность роста водорослей главным образом играет процесс фотосинтеза и синтез хлорофилла.
На графике, приведенном выше видно, что для активного роста растений источник света для освещения аквариума должен обеспечивать хорошее излучение только на участках спектра 400-500 нм и 600-700 нм.
Для определения пригодности светодиодов для освещения аквариума рассмотрим График зависимости излучения LED от длины волны. Как видно на графике, максимальная мощность светового излучения светодиодов лежит в пределах 420-460 и 480-650 нанометров. Благодаря этому эффективная мощность освещения, за счет концентрации излучения в необходимом для обеспечения активного роста растений диапазоне, будет еще выше.
Результаты проведенного анализа позволяют сделать вывод, что светильники, в которых установлены светодиоды в качестве источника света, идеально подходят для освещения аквариума
. Благодаря узкому спектру излучения светодиодной лампы, при замене лампы накаливания в подсветке аквариума светодиодной ее мощность можно уменьшить не в 8 раз, как при освещении помещений, а в 12. Например, для полноценной замены лампочки накаливания для освещения аквариума мощностью 25 Вт понадобится светодиодная лампа мощностью всего 2 Вт.
Комбинированное освещение
Оптимальной освещенности искусственного водоема можно добиться, комбинируя несколько типов ламп. Их обычно устанавливают в специальной крышке, располагая в нужном порядке, например, люминесцентные и светодиодные, иногда к ним добавляют и металло-галогеновые, и даже лампы накаливания.
Вариантов таких комбинаций очень много, лампы подбирают не только по типу, но и по излучению тепла, комфортному для всех подводных обитателей, при этом значительно меняется визуальное восприятие аквариума.
Советы по выбору
До недавнего прошлого выбор аквариумистов был значительно ограничен. Они могли использовать лишь стандартные лампы накаливания, которые не слишком подходили для этих целей, а также люминесцентное освещение, что несколько снижало затраты на электричество, позволяя подобрать оптимальный вариант спектра для рыб и растений. Сегодня ассортимент осветительных приборов для аквариума существенно расширился.
Основные факты, которыми нужно руководствоваться при выборе подсветки:
- Оптимальное решение — галогенные источники света, которые одновременно экономичны, имеют широкий спектр освещения, содержат минимум ртути и отличаются простотой в эксплуатации.
- Лампы накаливания небольшой мощности также могут использоваться для освещения аквариума. Такой свет имеет жёлтый оттенок, что позволяет подчеркнуть красоту ярких тропических рыбок. Однако и недостатки у ламп накаливания все же имеются. В первую очередь, это увеличенный расход электроэнергии, провоцирование роста водорослей, а также существенный нагрев, что приводит к перегреву всего аквариума.
- Люминесцентные лампы отличаются экономичностью, эффективностью, большой разнообразностью спектров.
- Светодиоды — это экономичная современная технология, которая позволяет уменьшить расход электроэнергии, обеспечивая интенсивное направленное или рассеянное освещение. Благодаря применению различных контроллеров можно полностью автоматизировать светодиодные лампы: они будут включаться и выключаться по заранее установленному расписанию.
Наибольшей популярностью сегодня пользуются люминесцентные и светодиодные лампы. Они одновременно экономичны, позволяют получать цвет с любым оттенком и спектром, отлично освещают как небольшие аквариумы, так и емкости объемом в несколько тонн. Единственный недостаток светодиодных ламп и необходимых для их работы контроллеров — это высокая стоимость используемых компонентов. Последнее несколько ограничивает их распространение на отечественном рынке.
Синие светильники 430 – 460 нм придадут реалистичную красоту аквариуму. С помощью синего света можно ускорить рост морских обитателей
Характеристики аквариумного освещения
С точки зрения электромеханики к освещению аквариума применяются специальные технические требования:
- На чистый объем 1 л воды должно приходиться 0,1-0,3 Вт мощности.
- Для ночных, любящих тень рыбок достаточно 0,2-0,4 Вт/л. Растения при такой освещенности тоже надо высаживать тенелюбивые, например, криптокорин, валлинсерию, яванский мох.
- Если растений в искусственном водоеме не очень много, то достаточно мощности освещения 0,4-0,5 Вт/л.
- Оптимальной освещенностью принято считать показатели в 0,5-0,8 Вт/л. Это норма для красивого аквариума с роскошными растениями и рыбками.
- Если засадка водными растениями очень плотная или среди них есть почвопокровные, то освещенность необходимо увеличить до 1 Вт/л. Это акваспейки или голландские. Также часто их называют по имени известного японского аквариумиста Такаши Амано, создателя уникальных подводных садов.
Нужно помнить, что интенсивность освещенности падает на 50 % в каждых 10 см толщи воды средней прозрачности. Но освещенность зависит не только от глубины, но и от площади поверхности воды, ее состояния (прозрачности) и параметров самого резервуара.
Следует также помнить, что именно от мощности освещения аквариума зависит выбор растений для него, так как ни подкормка, ни принудительная подача углекислого газа не спасут их при недостаточной силе света.
Варианты освещения для вашего аквариума в фото-галерее:
Это объясняется простыми физическими законами, ведь только свет является обязательным условием для процесса фотосинтеза — преобразования воды, углекислого газа и удобрений в ткани растений и кислород.
Наглядным свидетельством этого явления может быть образование пузырьков кислорода на листьях водных растений через пару часов после включения освещения в аквариуме. Это считается признаком здорового аквариума.
Расчет освещенности в люксах
Люкс (Лк) — общепринятая единица освещенности. 1 Лк достаточно, чтобы осветить 1 м площади световым потоком мощностью 1 Люмен.
Зная площадь дна водоема можно, таким образом, легко рассчитать необходимую мощность ламп и выбрать количество светильников.
Для высоких аквариумов с растениями (высота больше длины) достаточно освещенности 6-10 тысяч Лк, если же они светолюбивы, необходимо повысить эту цифру до 10-15 тысяч Лк.
Выбор спектра света для аквариума
Световой спектр больше всего важен для растений, для рыбок — в меньшей степени.
Для того чтобы понять важность светового спектра искусственного освещения, нужно представлять себе его изменение в естественных условиях.
В течение дня солнце перемещается и его лучи падают на поверхность воды под разными углами. В облачный день в естественном спектре преобладают синие цвета, световая температура при этом около 1 000 К (градусы Кельвина).
При более низких температурах световой спектр красный.
В яркий солнечный день она повышается до 4 300-5 600 К и находится в бело-желтом спектре. Оптимальной считается цифра в 5 000 К.
Создавая в аквариуме «красивое» красное и синее освещение, неопытные аквариумисты совершают ошибку, которая может стоит жизни многих водным растениям, а в резервуаре неизбежно вырастут нитчатка и борода.
Лампы для аквариума следует приобретать мощные, имеющие широкий спектр и световую температуру от 5 000 до 10 000 К.
Как ни странно, самым лучшим «теплым желтым» сектором обладают простые лампы накаливания. Поэтому, несмотря на их низкий КПД и дороговизну использования, совсем отказываться от них не стоит.
Сегодня выпускаются специальные лампы накаливания для освещенности растений (фитолампы) семейства ЛЛ, например, Osram L 15 W/77, которые можно использовать в комбинированным световых устройствах.
Возможности подводной подсветки
В последнее время стало модно использовать подводную подсветку искусственных водоемов. Это достаточно дорого, но создает качественное и красивое дополнительное освещение.
Такие устройства выпускаются специально в аква-сериях. Они снабжены резиновыми или силиконовыми присосками, позволяющими прикрепить их к стенкам резервуаров и тщательно задекорировать водными растения, другими элементами — камнями и корягами.
Принцип работы подводного светильника основан на том, что сам источник света помещен в водонепроницаемую, очень прочную и герметичную колбу. Это делает его абсолютно безопасным для аквариумных рыбок и других подводных обитателей.
Сегодня производятся промышленные подводные устройства, излучающие свет в следующих спектральных зонах:
- белой;
- красной;
- синей;
- зеленой.
Это позволяет грамотно использовать все нужные цвета спектра в необходимых интервалах и красиво декорировать аквариум.
Подводная подсветка осуществляется в настоящее время с помощью светодиодных устройств.
Варианты диодного освещения
Диодные источники света подразделяются на два основных типа, которые отлично подходят для создания подсветки аквариума.
Диодные лампы
Освещение аквариума светодиодными лампами является наиболее оптимальным вариантом. Светоисточник экономно расходует электроэнергию, не способствуют нагреву воды и простой в использовании. Такая конструкция равномерно распределяет лучи, благодаря чему создаются комфортные условия для рыб. Благодаря большой палитре цветов можно создавать различные оттеночные комбинации.
Диодная лента
Конструкция из аквариумных светодиодных лент имеет меньшую мощность и спектральный диапазон, чем предыдущий вариант. Именно поэтому изделие применяется в качестве дополнительной подсветки.
К чему могут привести ошибки освещения
Если отнестись к выбору освещения в аквариуме несерьезно, то можно нанести непоправимый вред рыбам и растениям:
- При слишком длительном световом дне интенсивно растут бурые водоросли, «зацветает» вода, темный налет покрывает стенки и дно. Приходится использовать специальные химические препараты, санацию и «перезапускать» аквариум.
- Чрезмерное удлинение периода активной освещенности оправдано лишь при обильной засадке растений и большом количестве удобрений для них, иначе быстро разрастутся коричневые водоросли.
- Рыбки обычно любят полутень, а водные растения нуждаются в большом количестве света, поэтому необходимо грамотно регулировать периоды и интенсивность освещенности или отказаться от обильных тропических зарослей.
- Чем глубже аквариум, тем большей мощности лампы необходимы, иначе у дна растения начнут гнить.
- Разноцветное освещение украшает аквариум, но оно не должно быть длительным, так как красный и синий спектр, например, приводит к зарастанию водоема нитчаткой, бородой.
Правильно же рассчитанные мощности ламп, выбор теплого спектра освещения поможет поддержать биосферу аквариума в равновесии, удлинит срок жизни рыбок и водных растений.
Применение специальных розеток с таймерами позволило использовать ступенчатое аквариумное освещение, при котором освещенность автоматически регулируется в течение всех суток. То есть возможно уменьшение интенсивности света, полное его выключение, включение, медленное нарастание и ровное интенсивное излучение на нужное количество часов.
Материалы
Собственноручное создание такого элемента – процесс не сложный, но трудоемкий и требующий обстоятельного подхода. Для начала выбирается материал для стенок и основания. Можно выбрать картон, однако он не только не прочный, но и неустойчивый перед влагой, с которой так или иначе в этих условиях будет контактировать. Поэтому картонную крышку можно рассматривать лишь в качестве временного укрытия.
Гораздо более подходящий вариант – пластиковая панель толщиной от 5 мм, предпочтительно – из вспененного поливинилхлорида (ПВХ). Его отличает хорошая жесткость, водонепроницаемость и легкость.
Инструмент и расходные материалы:
- для вырезания кусков пластика подойдет обычный канцелярский нож;
- пластик быстро склеивается мгновенным клеем или ПВА, но с ними надо работать в качественно проветриваемой комнате. ПВА, к тому же, требует времени для высыхания и прочного схватывания;
- силиконовый герметик для обработки стыков и швов, а также шприц для его выдавливания;
- резиновые перчатки для защиты рук;
- большая линейка или рулетка;
- карандаш (можно использовать маркер, но он либо сильно впитывается в материал, либо размазывается по нему);
- 4 пластиковых уголка (есть в любом строительном магазине);
- акриловая краска или самоклейные обои.
Для большей прочности и жесткости можно использовать при создании крышки уголки из алюминия. Кроме того, работа может потребовать наличия шайб, ботов, шурупов, электрических проводов, ламп и изоленты, если в планах сделать крышку с освещением.
Встречаются индивидуально на своей территории класса люкс, проверенные индивидуалки Оренбурга по вызову, ели хочешь шикарно отдохнуть - oopsorenburg.ru. Перед вами предстанут лучшие девушки интимной жизни города. Темпераментные проверенные индивидуалки Оренбурга по вызову, сочные и сладкие, они такие заботливые и чуткие, что тебе обязательно захочется секса. Выбери девушку сейчас.
