Освещение аквариума своими руками: подбор ламп и расчет мощности

Чем светодиоды лучше галогенных, люминесцентных и ламп накаливания

Перед покупкой аквариума очень важным моментом является выбор источника света, который может быть естественным и искусственным.

Важно помнить, что естественного освещения недостаточно для обеспечения правильного ухода за рыбами и травником, так как свет, проходя через стекло и толщу воды, теряет свою интенсивность. Длительное освещение солнцем вызывает активный рост водорослей и, в связи с этим, при наличии такого типа освещения (например, аквариум находится на подоконнике) следует ограничивать его

Например, шторами. А по времени освещение не должно превышать двух часов

Длительное освещение солнцем вызывает активный рост водорослей и, в связи с этим, при наличии такого типа освещения (например, аквариум находится на подоконнике) следует ограничивать его. Например, шторами. А по времени освещение не должно превышать двух часов.

Светодиоды имеют ряд преимуществ по сравнению с другими типами освещения:

Экономичность. Несмотря на высокую стоимость светодиодных лампочек, они являются экономически выгодными из-за долгого срока службы и низкого энергопотребления. У ламп накаливания стоимость невысокая, но и менять их нужно чаще. Лампы накаливания имеют очень низкую эффективность и светоотдачу.
Долговечность. В отличие от ламп накаливания, срок службы которых составляет 1 тысячу часов, светодиодные способны работать до 50 тысяч часов без изменений спектра излучаемого света.
Возможность четкого выбора необходимого спектра освещения, подходящего для различного вида рыб и растений. Интересно, что лампы накаливания, как и светодиодные, имеют свет, максимально приближенный к естественному.
Светодиоды, по сравнению с лампами накаливания, выделяют меньше тепла, следовательно, не будет необходимости в дополнительном охлаждении аквариума. А лампы накаливания нагревают верхние слои воды в аквариуме, поэтому в данном случае вообще неприменимы.
Эффективность люминесцентных ламп сильно снижается к окончанию срока эксплуатации. Излучаемый ими световой поток уменьшается, от чего страдают все обитатели аквариума

Они дешевле, но менять их нужно чаще (по причине снижения эффективности).
Светодиодные (или LED) лампы более устойчивы к механическим повреждениям, чем лампы накаливания и люминесцентные, и хорошо защищены от проникновения влаги, что важно для лампы, призванной освещать аквариум и, следовательно, находиться вблизи воды. Например, галогенные лампы не рекомендуется применять в условиях повышенной влажности, так как они могут взорваться.
Светодиодные лампы безопасны, так как не содержат ртути (в отличие от люминесцентных ламп), не создают ультрафиолетового и инфракрасного излучения и не требуют специальных условий утилизации после окончания срока службы.

LED светильники не мерцают, и выходят на полную мощность освещения сразу же после включения.

Однако для тех, кто предпочитает содержать в аквариуме кораллы, необходимо мощное освещение, в котором помогут металлогалогенные лампы. Но тут нужно ориентироваться на конкретный вид кораллов и их предпочтения в освещении.

Металлогалогенные лампы характеризуются оптимальной ценой, высокой мощностью, широким диапазоном светового потока. Существует один серьезный недостаток: они сильно нагреваются, в связи с чем могут быть использованы только в подвесном состоянии и не ниже 30 см от поверхности аквариума.

Положительным моментом для подсветки аквариума диодами является и то, что светодиодное освещение чаще всего направленное, а не рассеянное, как у лампочек других типов.

Основной недостаток люминесцентных ламп – необходимость в специальном пусковом устройстве (которое иногда уже вмонтировано), которое нагревается и создает шум.

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

Правильное освещение аквариума

В замкнутой экосистеме домашнего водоема нужно создать благоприятные условия, в частности, обеспечить правильное освещение в аквариуме, при котором и рыбы будут выглядеть более выигрышно, и растения превосходно себя чувствовать. Независимо от способа освещения необходимый уровень освещенности определяется следующими параметрами:

1. Яркостью.
2. Длительностью.
3. Спектральным составом.

Каждый из этих параметров достаточно важен.

Норма мощности освещения

Самым простым и понятным способом подсчета освещенности аквариума принято считать отношение ватт/литр. Но надо иметь в виду, что при делении мощности лампы на количество литров емкости получается нечто очень-очень условное. И если брать данный условный показатель за основу, то нормы мощности освещения для аквариумов разных типов будут следующие:

• в «банках», где все растения искусственные достаточно освещенности 0,1-0,3 Вт/л;
• мощности светильников 0,2-0,4 Вт/л вполне достаточно в аквариумах, где большинство видов аквариумной флоры способны переносить низкий уровень освещенности;
• для емкостей с минимумом растительности подойдут лампы мощностью 0,4-0,5 Вт/л;
• приборы мощностью 0,5-0,8 Вт/л создают в «банке» оптимальную освещенность для многих представителей аквариумной флоры;
• в домашнем водоеме, густо засаженном растительностью, необходима освещенность 0,8-1 Вт/л.

Для роста растений в искусственном водоеме важно, чтобы световой поток проходил сквозь толщу воды. Поэтому при определении мощности источника света стоит учитывать возможность ее корректировки:

• составом воды;
• высотой резервуара;
• свойствами материала, из которого сделан аквариум.

Цветовая температура

Цветовая температура определяет состав видимого спектра света, излучаемого источником. Цвет освещения не столько важен для рыб, сколько для аквариумных растений. С учетом этого параметра измеряемого в Кельвинах выбирают свет для «банки». Ведь цветовая температура влияет на естественность освещения подводного ландшафта. При понижении цветовой температуры доля красного (более теплого) увеличивается, а синего цвета становится меньше. Подъем ЦТ приводит к увеличению долей синего и зеленого, соответственно свет будет более холодным.

Для морского аквариума выбирают голубой холодный свет. Принято считать, что для растений стоит выбирать лампы более желтоватого спектра (6500-8000 К), а для лучшего визуального восприятия и более красивой окраске рыб источники бледно-желтого оттенка (5500-6500 К). Самый хороший эффект дает сочетание подобных ламп.

Сколько должен гореть свет в аквариуме

Хотя свет очень важен для аквариума с растениями, но он не должен гореть постоянно, поскольку нужно давать обитателям подводного мира отдохнуть в темноте. Растения по требуемому времени освещения делят на 3 группы:

• длиннодневные;
• короткодневные;
• нейтральные.

Для большинства растений 12-часовая продолжительность светового дня является оптимальной. При ярком свете период освещения сокращается до 10 часов в день.

Использование дополнительной подсветки для аквариума не дает растениям никаких преимуществ. Чтобы продлить время наблюдения за рыбами надо делать 2-3 часовую паузу в освещении днем, при наибольшем поступлении естественного света

Включать свет можно в любое время, но важно знать, что до и после паузы освещение должно быть непрерывным не менее 4 часов

Контроль работы освещения

Чтобы аквариумное освещение не вредило обитателям водоема, нужен выработанный режим освещенности. Нельзя допускать ежедневных колебаний светового дня. Однако многим постоянно контролировать работу осветительных приборов проблематично. Наилучший вариант решения этой задачи – использование розетки с таймером. Это простейшее устройство, автоматически включающее/выключающее свет в часы, выставленные на специальном таймере.

Существует два вида таких устройств:

1. Механические. В них время таймера задается с помощью барабанного элемента. Подобные розетки считаются суточными, поскольку функционируют автоматически не более 24 часов.
2. Электронные. Программирование работы устройства выполняется нажатием клавиш на электронном блоке.

Типы ламп

В зависимости от элемента излучения, подсветка для аквариума может быть на основе:

• Лампы накаливания. Самая обычная лампочка, известная всем еще с советских времен. Имеет самый низкий КПД. Потребляет много электроэнергии, большая часть которой направляется на выработку тепла. Поэтому, больше греет воду и не дает достаточной интенсивности освещения.
• Галогеновые лампы. Более продуктивны, меньше греются. Имеют ограниченный спектр волн, который не полностью компенсирует нехватку естественного освещения. Срок службы галогеновых светильников до 5 000 часов.
• Металлогалогеновые. Рекомендуются для аквариумов высотой выше 50 см. Имеют оптимальную цветовую температуру желтого и синего спектра. Излучают концентрированный свет, который проникает до дна высоких емкостей. Единственный недостаток: чрезмерный перегрев. Их можно устанавливать на высоте не меньше чем 35 см. над чашей аквариума.
• Люминесцентное освещение для аквариума или УФ лампа для аквариума. Имеет высокий показатель светового потока. Они достаточно недорогие и имеют срок эксплуатации до 10 000 часов. В то же время, излучают ограниченный диапазон световых волн (нехватка синего спектра). Для воды с низкой прозрачностью нужно дополнительно устанавливать отражатели, чтобы свет проник в глубину.

При выращивании водорослей для рассадки (без рыб) аквариумисты рекомендуют смешанный тип подсветки. 6—8 часов работы люминесцентных светильников и 4 часа металлогалогеновых ламп.

Виды светильников

Существует два типа светильников – закрытый и открытый. Они отличаются по своей конструкции, поскольку в первом варианте осветительный прибор прикреплен к крышке и выполнен, как один элемент. Открытый тип – крепеж светильника над водой.

Как правило, закрытые светильники выполняются из пластика, а в качестве осветительного элемента используют светодиоды. Главное, чтобы они эффективно освещали каждый сантиметр аквариума.

Открытый светильник обладает большим количеством преимуществ:

1. Он отлично рассеивает тепло;
2. Создает эффект естественной подсветки, выделяя акцент на рыбах и растениях.

Обычно в таких конструкциях используют галогенные лампы.

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.

Типы LED-светильников

Аквариум-травник лучше всего выбирать высотой не более 60 см. При такой высоте свет будет достигать всех растений и обеспечит их нормальный рост и развитие. Преобладающим светом должен быть белый. Желтого цвета растения не любят, а водоросли – наоборот.

Преобладающий спектр света – красный, который отвечает за рост и развитие растений. Устанавливается по центру сзади аквариума. Синяя лампа, установленная у передней стенки емкости, поможет в цветении и устанавливается в аквариумах с морской водой. Оптимальный вариант установки лампочек дневного света (4000-5000 К) – сверху емкости. Основное правило при освещении аквариума: свет должен быть смешанным.

Важным параметром лампочек является их цветовая температура, которая измеряется в градусах Кельвина. Выделяют три группы источников света по данному параметру:

• теплый белый свет (до 3500 К);
• нейтральный белый или дневной (3500-5300 K);
• холодный белый (от 5300 K).

Если температура ниже 4000 К, то свет будет более красным, а если выше 6000 К – более синим.

Для освещения аквариумов необходимы лампы с цветовой температурой от 5500 К до 20000 К.

Например, лампы с цветовой температурой от 6500 К до 18000 К используются при освещении глубоководных растений, рыб и рифов, а лампы с температурой 20000 К – при освещении глубоководных аквариумов с рыбами. Для рифов оптимальной цветовой температурой будет являться от 9000 К до 20000 К.

На рисунке ниже представлены примеры цветовых температур.

В аквариумы обычно устанавливаются белые светодиоды с дополнением красными и синими лампочками. Зеленый свет для растений не нужен, и поэтому не используется.

Цветовая температура лампочек указывается производителем на упаковке.

Самыми популярными из люминесцентных ламп для освещения аквариумов используются Т5 и Т8. Первый вариант дороже, но светят более интенсивно и направленно.

Светодиодная лента

Чаще всего используется как дополнительная подсветка, вместе с другим видом основной. Она сравнительно недорогая, простая в использовании и имеет несколько схем подключения.

Существует влагозащищенный вариант ленты, который, в специальном силиконовом шланге, может быть погружен в аквариум. Но такая подсветка является только декоративной.

Однако в настоящее время в продаже появились светодиодные ленты с мощными лампочками, которые смогут осветить даже столитровые аквариумы.

Не стоит забывать, что при подключении таких лент нужен переходник, так как необходимая для них мощность – 12 или 24 Вт.

Освещение мощными диодами

Говоря о мощных диодах, имеются в виду диоды от одного Вт.  Так как светодиоды выделяют тепло, их нужно устанавливать на предмет, отводящий тепло, например, алюминиевый лист, радиатор. Осуществить их монтаж можно на крышку аквариума. Для обеспечения равномерности светового потока, можно дополнительно установить на них рассеивающие линзы.

Преимущества и недостатки светодиодного освещения

1. LED освещение аквариума изначально дорогостоящее, но стандартные светодиодные лампы в настоящее время работают до 50000 часов, и стоят дешевле, если рассчитывать на их долгосрочную перспективу.
2. Светодиодное освещение также издает меньше тепла, поэтому для него не всегда требуются вентиляторы и системы охлаждения (в зависимости от количества установленных ламп).
3. Определите, светодиодная подсветка какого типа наилучше удовлетворит ваши запросы по освещению аквариума с рыбками. Если у вас есть аквариум с соленой водой, потребуются более мощные светодиодные лампы. Большие и глубокие резервуары также требуют сильного освещения.

Это идеальный вариант для резервуара с относительно небольшими растениями. Резервуары с живыми подводными рифами требуют больше света, и покупки аквариумных LED ламп с более высокой номинальной мощностью настоятельно рекомендуются.
Электричество и вода при взаимодействии образуют заряд, который может быть смертельно опасным. Организм человека работает в качестве канала между ними, и при неправильном обслуживании ламп, может случиться травма от удара током. Отключите всю электронику, системы проводки и освещение при установке светодиодных ламп, и слейте воду из аквариума. Это обезопасит вашу жизнь.

Посмотрите на аквариум со светодиодной подсветкой.

Как установить LED освещение аквариума самостоятельно

Первый метод, как сделать светодиодное освещение аквариума своими руками является наиболее простым. Здесь вы можете использовать крышку со специальной подсветкой. По периметру крышки рекомендуется прикрепить светодиодные ленты белого цвета, что даст всевозможный спектр, и обеспечит равномерное освещение верхнего периметра резервуара.

Сколько стоит собрать такую лампу? Стоимость может быть разной, в зависимости от продавца. Желательно покупать  светодиодные лампы у проверенных производителей, чтобы они прослужили долго, и не создали трудностей при установке. Надежные импортные LED лампы: Osram, Cree, Philips, Lumileds. Российские производители светодиодных дамп: «Feron», «Camelion», «Jazzway», «Gauss», «Navigator» , «Эра».

Чтобы смонтировать освещение такими лампочками самостоятельно, нужно:

• Приобрести много светодиодных лампочек, светодиодную ленту;
• Пластиковые желоб шириной 10 см и длиной 2 метра;
• Питание 12 В, можно провести от стационарного компьютера;
• Взять мягкую проволоку 1.5 мм;
• Достать кондиционер на 6-12 В;
• Для светодиодной ленты разъемы не нужны, для ламп понадобится 40 разъемов;
• Резак для отверстий 48 мм.

Посмотрите как сделать светодиодное освещение для аквариума своими руками.

После приготовления всех материалов, вдоль пластиковой конструкции необходимо вырезать два желоба, а в нижней части просверлить отверстия – около 20 шт. на 1 метр, можно в шахматном порядке. Затем в отверстия нужно поставить светодиоды, и закрепить их. Все лампы нужно подключить к электропитанию. Если вы не умеете правильно обращаться с проводкой, обратитесь к электрику, который может выполнить процедуру грамотно.

Кулер или вентилятор следует поместить на место испарения или нагревания покрытия освещения. Для декоративных целей можно сделать ночную подсветку, которая станет имитацией лунного света. Она нужна для тропических морских рыбок и актиний. Для ночного света можно использовать синюю светодиодную ленточку, которую можно установить на задней стенке. Электрический таймер освещения или автоматическое включение/выключение подсветки нужно также подключить, чтобы регулировалось количество необходимого светового дня.

Освещение аквариума должно идти от его верхней части – так образуется мягкий и рассеянный свет. Лучше применять ЛЕД-лампы мощностью 1 Вт, однако, для разных аквариумов выбирается соответствующая мощность. На резервуар ёмкостью 200 литров может хватить светодиодной ленты из 30-40 лампочек общей мощностью 3 Вт. Главное, чтобы свет был не слишком ярким, и не навредил рабам и растениям. Оптимальный подсчет – 0.5 Ватт на 1 литр воды, но для глубокого и просторного аквариума в формуле все показатели нужно умножить на два.

Также важно учитывать толщину дна – визуально вода и все донные растения должны получать достаточно света в нижних слоях резервуара. Донные рыбки и улитки требует немного света, но растения всё ещё будут расти, и требовать больше освещения

В процессе фотосинтеза, растения потребуют много света, из-за его дефицита будут выделять меньше кислорода. Чтобы избежать проблем, нужно регулировать количество светового дня, и создавать в водоеме равномерное освещение, которое получит каждый его житель.