Освещаем аквариум светодиодными лампами

Как сделать светодиодное освещение аквариума своими руками.

Главная » самоделки » Как сделать светодиодное освещение аквариума своими руками.

Ноябрь 29, 2013

42809 просмотров

В прошлой статье Я подробно рассказал о том, почему необходимо искусственное освещение в аквариуме и дал основные советы по его организации. Так же Я рассказал как правильно и какого типа установить люминесцентные светильники. Сейчас Мы поговорим, о более современном энергосберегающим и, главное, безопасном светодиодном освещении для аквариума. Из всех типов этих ламп, как показала моя практика, лучше всего использовать светодиодные ленты.

Преимущества использования светодиодной ленты для подсветки аквариума:

1. Энергоэффективность. Светодиоды являются самыми экономичным типом ламп.
2. Безопасность. Для работы светодиодной ленты необходимо постоянное напряжение 12 Вольт, которое преобразуется из электрической розетки при помощи блока питания. Напряжение в 12 Вольт- абсолютно безопасно для людей и всего живого мира. В отличии от 220 Вольт в розетке, которые могут запросто поджарить обитателей вашего аквариума.
3. Возможность регулировки интенсивности свечения светодиодов. С помощью специального регулятора при необходимости Вы всегда сможете уменьшить яркость светодиодов.
4. Доступность разных расцветок. Есть модели светодиодных лент, которые могут светить красным, синим, желтым и др. светом. Но Я рекомендую выбирать белый свет. Цветомузыка вряд ли понравится вашим рыбам и растениям.
5. Простота установки. Лента-самоклейка, у которой необходимо оторвать защитный слой и просто наклеить под крышку.
6. Возможность расположения в воде. Класс защиты IP65 позволяет расположить светодиоды безопасно и без вредно в воде.

С вопросом установки светодиодного освещения в аквариуме Я столкнулся месяц назад мой друг попросил самодельную и много занимающую места люминесцентную подсветку аквариума поменять на более современную, компактную и экономичную светодиодную.

Я люблю творческую работу и с радостью согласился ему помочь. Для подсветки Мы решили остановиться на светодиодной ленте, которая просто и быстро монтируется и подключается.

Внимание! Провода на выходе (output) разного цвета: Красный — это плюс, а синий или черный провод—это минус. Соблюдайте полярность при подключении

В случае ошибки при подключении светодиоды не будут светиться. Более подробно схему подключения Мы рассмотрим в следующей статье.

Для этих целей Мы купили в Минском интернет магазине: блок питания на 12 Вольт за 20 $ с запасом по мощности и саму ленту длиной 5 метров белого цвета с потребляемой мощностью: 9.6 Вт/м за 22 $. Как видите на все необходимое Мы не потратили и 50 долларов- согласитесь, что не так уж и дорого! А не смотря на то, что Мы специально не выбирали, но класс защиты оказался максимальным IP65, что означает возможность запросто  при необходимости подсветку разместить непосредственно в воде. Но Мы этого делать не стали, потому что хорошо известно, что лучше всего верхний свет для роста растений и комфорта рыбок. Наш аквариум был не больших размеров вместимостью 100-150 литров и для него хватило светодиодной ленты длиной 2 с половиной метра. В запасе осталось столько же, но друг не расстроился- решили прикупить еще один блок питания и сделать подсветку на кухне.

Во избежание проникновения воды, отрезанный конец и место соединения светодиодной ленты и кабеля от блока питания Я залил прозрачным силиконовым герметиком. После того как он подсох Я приклеил ленту к крышке. Включили в розетку и вот, что у нас получилось.

 

Как видите получилось красиво и изящно при том, что все делается довольно быстро и просто.

Как определить достаточно ли подсветки?

Необходимо подождать 5-6 недель, обращая внимание на то, как  будут себя чувствовать обитатели аквариума. Если растения хорошо подрастут- значит достаточно света, но если новые ростки и листья на них будут тоньше и меньшего размера- необходимо будет добавить количество светодиодов

Рекомендую прочесть дополнительно о светодиодных светильниках для дома.

Подбор технических параметров

При создании освещения аквариума основная задача — максимально близко имитировать солнечное освещение. Так как практически все аквариумное «население» родом с экватора, воссоздавать надо режим тропиков. Во-первых, это одинаковая (или почти одинаковая) длительность светового дня на протяжении всего года (10-12 часов).

Освещение аквариума своими руками — дело нелегкое, но все можно сделать…

Во-вторых, изменяемая интенсивность освещения: пик в полдень и несколько -последующих часов и умеренное освещение в другое время дня. Если освещение аквариума будет сделано по этим принципам, его обитатели будут радовать вас яркой окраской, а растения — пышной зеленью и быстрым ростом. Реализовать такое «многоуровневое» освещение можно при помощи большого количества ламп (не одной мощной, а нескольких менее мощных) и таймера/контроллера, который будет автоматически менять уровень освещенности.

Расчет мощности ламп

Предварительно оценить требуемую для освещения аквариума мощность ламп, можно исходя из распространенного принципа — определять необходимое освещение по количеству воды в емкости. Именно воды. Не объема банки, а количеству воды. То есть, из объема емкости надо вычесть воздушную прослойку и объем, вытесняемый грунтом. По полученному количеству воды и типу аквариума (морской, пресноводный, травник), виду обитателей (донные, любящие тень или свет) считают приблизительно требуемую мощность освещения. Для аквариумов разных типов есть свои рекомендации, которые для удобства сведены в таблицу.

Тип аквариума и его обитателей	Норма освещенности
Без растений	01,-0,3 Вт/литр
Тенелюбивые растения и рыбы	0,2-0,4 Вт/литр
Травник с светолюбивыми рыбами	0,5-0,8 Вт/лит
При большом количестве растений	0,8-1 Вт/литр

По этой таблице

Зная объем воды в вашем аквариуме, по этой таблице несложно рассчитать требуемую мощность ламп. Но приведены данные для ламп накаливания и галогенок. Если освещать аквариум собрались ими — никаких проблем. Если же решено использовать другие типы, придется пересчитывать. Сделать это снова-таки можно примерно:

• при использовании люминесцентных ламп их мощность считается как 1/3 от найденной цифры;
• при установке светодиодных — 1/7.

Примерно та же закономерность отражена на следующем фото. Можно ориентироваться и по таблице.

Пересчитать мощность освещения аквариума можно по этой таблице

Не стоит думать, что это все. Еще надо учесть кучу факторов — глубину аквариума, прозрачность воды, высоту расположения источника света… И каждый этот параметр может внести корректировки в найденную цифру. Причем многие аквариумисты считают, что оптимальное освещение аквариума можно подобрать только экспериментально, так как «теоретических» выкладок не так уж и много и учесть все факторы просто нереально. Так что сделать освещение аквариума своими руками непросто. Но базу мы уже нашли — примерную яркость источников света. На эту цифру можно опираться, в дальнейшем изменяя ее.

Учитываем глубину аквариума

Как известно, проходя через толщу воды, свет значительно теряет свою яркость. Принято считать, что каждые 10 см отнимают 50% его яркости. То есть, если на поверхности освещенность составляет 2000 Лк, на глубине 50 см уже будет чуть больше 60 Лм. Эта ситуация наглядно продемонстрирована на следующем рисунке. Потому чем выше резервуар, тем более яркое должно быть освещение.

Глубина аквариума тоже должна учитываться при расчете освещения

Нормальное состояние аквариума будет только в том случае, если свет будет доходить до его дна в требуемом количестве. Минимально на дне освещенность должна быть 60-90 Лм. Зная параметры вашей емкости и рассчитанную яркость освещения, можно рассчитать примерное количество света, которое достигнет дна. Если оно ниже указанной нормы, яркость увеличиваете до тех пор, пока не будет в требуемых пределах.

Как подобрать мощность подсветки аквариума и ее спектральный диапазон

Надо знать, как выбрать светодиодный прожектор по мощности или какую использовать светодиодную ленту, чтобы водоем нормально освещался, и его обитатели были довольны.

Опытные аквариумисты советуют делать расчет ламп исходя из требований — 0,5 Вт/л. Но это верно для освещения старого типа.

Для выявления количества светодиодов в сети приводятся сложные формулы пересчета и различные онлайн-калькуляторы.

Расчет СДЛ не так сложен, как кажется. Аквариумисты утверждают, что мощность СДЛ не должна превышать 1–2 Вт, но это неверно, ведь аквариумы разные и осветить большой водоем намного сложнее.

Да и равномерная подсветка аквариума светодиодами иногда вредит обитателям. Донные представители любят тень, а растения тянутся в светлую зону.

Рыбы плавают везде и сами знают, где им комфортнее в данный момент — на поверхности или между корней в тенечке.

Обычно используют СДЛ с суммарной мощностью 80–100 Вт на 200 л. У людей с достатком иногда стоят мини-водоемы по 20 тыс. л.

Для большого объема берут несколько десятков лент с 30–40 мини-источниками (по 0,2 Вт каждый), ведь надо осветить все сверху донизу.

Мало иметь аквариум — надо правильно его освещать. Новоиспеченные аквариумисты для красоты добавляют желтые, зеленые и синие прожекторы или диодные лампы для аквариума, которые горят постоянно. Это эффектно лишь для «показухи». Такие эксперименты противоестественны для экосистемы.

Если поставить такие светодиоды в аквариум, то недопустимые спектры будут угнетать рыб, это скажется на процессе фотосинтеза.

Такая «дискотека», например, из светодиодной ленты вредит представителям глубин — пагубна для их здоровья.

Так какие лучше выбирать цвета? Правильное освещение аквариума светодиодной лентой имеет свои критерии. Диапазон спектра такой подсветки, как рекомендуют все специалисты в данной области, должен быть сине-фиолетовый либо красновато-оранжевый.

Отличный результат дает комбинирование ламп разного типа. Например, используя для равномерной подсветки светодиодные и люминесцентные источники света, можно создать уютную, экологически комфортную атмосферу для всей живности и растений.

Что требуется для установки светодиодной подсветки

Для того чтобы своими руками осуществить монтаж подсветки аквариума светодиодной лентой, вам потребуются следующие материалы и инструменты:

• катушка светодиодной ленты;
• блок питания;
• двусторонний скотч;
• отрезки одножильного медного кабеля;
• силиконовый герметик;
• ножницы канцелярские.

Длину ленты выбираем исходя из электрической мощности, потребляемой каждым погонным метром и ее светимости. Светодиодная лента продается стандартными катушками и уже на месте разрезается на нужные отрезки

Очень важно корректно выбрать блок питания к ней – он должен иметь 25%-ный запас по трансформируемой мощности

Если вы выбираете 5-метровую ленту с 60 диодами на каждом п.м., то это означает, что ее совокупная потребляемая мощность составит 4,8 Вт * 5 м = 24 Вт. Добавим к этой величине еще 25% — получится 30 Вт. Это и должна быть минимальная мощность вашего блока питания.

Более детально о светодиодах

Светодиодная подсветка в аквариум – это сравнительно новое направление в сфере применения светодиодов. Однако она уже нашла сторонников среди новаторов и любителей экспериментов.

LED-свещение выигрывает у люминесцентных ламп сразу по нескольким показателям:

1. Светодиоды не излучают тепло в направлении воды. Значит, их можно максимально приблизить к водной поверхности, предусмотрев защиту токоведущих частей от влаги, и не переживать за стабильность температурного режима.
2. Световая отдача светодиодов намного стабильней во времени. При правильной эксплуатации через 3000 ч. снижение светового потока светодиода не превышает 5%, что намного лучше, чем у оппонентов.
3. Яркостью светодиодов можно управлять с помощью диммера или регулируемого источника питания.

Новаторским методом аквариумного освещения считается установка биколорных светодиодных фитоламп, как дополнительного источника фиолетовых и красных волн. Их пурпурный свет ускоряет процесс фотосинтеза, усиливая действие основных ламп с полным спектром.

Единственной причиной, по которой многие не могут сделать светодиодную подсветку аквариума, по-прежнему остаётся цена. Стоимость качественного светодиодного оборудования намного дороже привычных стеклянных трубок от Osram и Philips. Тем не менее, всегда можно начать с простого, добавив к обыденному белому свету немного ярких красок. Кратко поговорим и об этом.

Освещение аквариума светодиодными лампами и прожекторами

Светодиодные лампы производятся линейного типа (как правило, это модульная конструкция из нескольких лампочек, соединённых специальным шнуром с разъемами и адаптером) и с цоколями разных размеров.

В крышках некоторых 50-то-литровых аквариумов есть патроны для ламп с цоколями Е27 и Е14.

Если аквариум открытый, то можно использовать светодиодный прожектор, который предоставит мощное освещение. Для аквариума объемом 100 л будет достаточно одного прожектора 50 Вт либо, например, двух по 25 Вт.

В аквариумистике наибольшее распространение получили светодиодные лампы типа Т8 или Т5. Первый тип – дешевле, второй – дороже, но при этом его характеристики выше.

Сколько нужно света: расчет

В зависимости от мощности светового потока, освещенность может быть:

• невысокой – до 0,3 Вт на литр;
• умеренной – до 0,4 Вт на литр;
• средней – до 0,55 Вт на литр;
• высокой – до 0,7 Вт на литр.

Существует несколько формул для расчета количества лампочек и их мощности, в зависимости от вида рыбок, количества растений, размера аквариума, необходимые для правильного его освещения. Однако все данные расчетов не буду 100%-точными, и его правильность будет видна на практике со временем.

Выводы о правильности освещения. Через 2 месяца по состоянию растений можно сказать, что:

• освещение правильное. Листья имеют нормальный размер и окраску, длина междоузлиев до 1 см;
• плохое освещение. Междоузлия имеют длину от 3 см и более, участок стебля возле грунта – без листьев. Необходимо усиление света либо изменение типа ламп (на лампы с другим спектром), а также прополка растений.

Важным является и контроль насыщения кислородом. В начале светового дня насыщение кислородом должно быть от 5 мг/л, а в конце – 8—10мг/л. Если показатели соблюдены – освещение правильное.

Маленькие листовые пластинки свидетельствуют либо о нехватке питания, либо о слишком сильном освещении.

Особенности и виды морских аквариумов

Чтобы световое оборудование служило эффективно, сначала определитесь с видом самого резервуара. В первую очередь нужно решить какого размера будет емкость. Ее объем зависит от площади помещения, в которой будет находиться морской аквариум.

В магазинах для аквариумистики можно купить стандартные чаши:

• 50х50х120 см объемом 300 л,
• 50х50х90 см объемом 225 л.

Для тех, кому площадь комнаты не позволяет устанавливать резервуары такого размера, могут подойти наноаквариумы. Их объем 6–12 л.

После того как ясен размер, выбирают обитателей и их количество. Это могут быть системы без рыб (кораллы, моллюски, водоросли, креветки). Такое наполнение приемлемо, например, для наноаквариумов. Но обычно морские аквариумы населяют яркими небольшими рыбками.

Следующий этап – определение химического состава воды. Этот показатель влияет на выбор освещения морского аквариума. Вода постоянно контролируется по следующим характеристикам:

• уровень солености;
• плотность и прозрачность;
• кислотность (уровень PH).

Расчет освещения в люксах

Что такое люксы? Представьте себе источник света, у которого световой поток равняется одному люмену. При этом данный световой поток равномерно заливает светом площадь в 1 квадратный метр. Это и есть 1 люкс. 

Так как же зная эту формулу, высчитать для своего аквариума минимально необходимое освещение? Здесь опять потребуются некие расчетные константы, которые взяты что называется из опыта.

Если у вас стандартный аквариум, у которого высота меньше его длины, и при этом в нем произрастают обычные, не требовательные к свету растения, то для них данная величина составляет 6000-10000 люкс.

Для растений очень любящих свет – 10000-15000 Лк.

То есть, порядок здесь следующий. Изначально рассчитываете площадь дна, исходя из габаритов  – ширину умножаете на длину. Далее умножаете полученное число, на заданную стандартом величину освещенности в люксах. Вот и все.

В итоге получаете то что вам нужно, но уже в люменах. Данные по люменам для каждой лампы, производитель обычно не указывает ни на корпусах, ни на упаковках.

Однако их можно легко найти в интернете в сводных таблицах соответствия по разным видам лампочек. Подобная табличка уже была приведена выше по тексту.

Вот примерный расчет для аквариума в 60 литров с площадью дна 0,18м2. Растения на дне светолюбивые (10-15 тыс. lux).

Подставив данные в формулу расчета освещенности получим следующий результат: 

Получается 2700 люмен. То есть, для 60-ти литрового аквариума, вам потребуется источник света, который излучает минимум 2700 Лм.

При этом не забывайте про потери на глубину. С каждым сантиметром теряется определенный процент потока света. Вот расчетные данные потерь в зависимости от глубины аквариума.

А еще здорово играет роль отражение от поверхности. На практике оно может достигать до 40% у открытой емкости. Данные потери можно снизить до 20%, если аквариум закрывать крышкой белого цвета изнутри.

А если применять отражатели, то и того меньше.

Если у вас несколько лампочек, то расчет такой же самый, только все люмены суммируются согласно вашим литрам.

Не всем нравятся расчетные минимальные данные. Поэтому их берут за отправную точку и выбирают источник света с некоторым запасом, учитывая глубину и эффект отражения.

Но и перебарщивать здесь не нужно. А то некоторые посадят 3 куста на 100 литров, дадут во внутрь 5000 Лм и привет болото.

А если наоборот не хватает освещения и в крышке предусмотрена только одна лампа, что делать? Тогда придется отказываться от крышки и переходить на подвесные и навесные модели, с возможностью увеличения мощности и их количества.

Но не всегда это получается сделать. Например, если у вас активные рыбки, то без крышки придется частенько собирать их с пола.

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.

Сделать её можно из различных материалов

Основные факты, которыми нужно руководствоваться при выборе подсветки:

1. Оптимальное решение — галогенные источники света, которые одновременно экономичны, имеют широкий спектр освещения, содержат минимум ртути и отличаются простотой в эксплуатации.
2. 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.
3. Люминесцентные лампы отличаются экономичностью, эффективностью, большой разнообразностью спектров.
4. 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.

В данном видео вы подробнее узнаете о том, как сделать подсветку:

Особенности подбора

Определившись с установкой светодиодов для аквариума, перед тем как идти покупать их, важно учесть состав обитателей. Ведь если у вас содержатся главным образом рыбки, то специального подбора не предусмотрено

Конечно, можно задаться целью и сделать освещение для более выигрышного вида обитателей подводного мира. Но в основном для аквариума с рыбками достаточно обычного света, чтобы их было удобно рассматривать.

Совсем другой вопрос, если в аквариуме разводятся растения. В особенности если в планах — «голландский» аквариум с большим количеством редких и прихотливых растений. В этих случаях освещение аквариума светодиодными лампами требует предварительного расчёта, учитывающего спектральную требовательность растений. Кроме параметра светового потока, который измеряется в люменах, нужно будет вспомнить такие, как освещенность в люксах и световая температура в кельвинах.

Преимущество светодиодов

Лампы накаливания и галогеновые изделия выделают чрезмерное количество тепла, в результате приходится использовать устройство теплового отвода, чтобы обитатели не пострадали от перегрева воды. Обычно в качестве отводящей системы используют вентилятор – шумный и энергозатратный прибор. Светодиодный источник лишен описанного недостатка.

При минимальном выделении тепла светодиодный светильник для аквариума излучает интенсивный свет. Такая подсветка оптимальна, когда аквариум оформлен в стиле «тропики». Ведь тропические водные растения нуждаются в уровне освещенности 6-10 тысяч люкс. Лампа накаливания производит 10-20 лм/Вт.

Виды освещения для аквариума

Перед выбором ламп нужно помнить, что для разных целей нужен разный тип освещения. Комбинирование различных цветовых спектров поможет воссоздать условия, наиболее комфортные как для растений, так и для обитателей.

Таким образом, если вы хотите:

• Обеспечить буйный рост растительности, то необходимо использовать лампы красного, синего и белого спектров.
• Подчеркнуть красоту аквариумных рыб и поддержать рост кораллов, то нужно остановиться на лампах синего спектра. Их используют в морских и псевдоморских аквариумах для воссоздания  .
• Сделать аквариум теплым и приятным предметом интерьера помогут лампы желтых спектров. Они не оказывают положительного влияния на флору домашнего водоема, но могут выгодно подчеркнуть красоту аквариумных рыбок и осветить комнату мягким рассеянным дневным светом. Желтую лампу можно комбинировать с белой, установив последнюю у задней стенки для контрастного освещения фона.

Лампы накаливания

Наиболее бюджетный вариант освещения. Чаще всего используются в небольших бассейнах и прудах для рыб.

Преимуществом таких ламп является необходимый цветовой спектр — до 3000 К. Он наиболее благоприятный для процесса фотосинтеза и роста водной растительности.

Есть и большой минус — это очень низкий КПД (всего 5%). Очень много энергии уходит в тепло. Кроме того, лампа может лопнуть при попадании на нее капель воды из аквариума.

Поэтому лампы накаливания чаще всего используют для аквариумов с холоднокровными обитателями (лягушками, черепахами, тритонами и другими).

Люминесцентные лампы

Бывают двух видов: специализированные и лампы дневного света. Первый тип как можно лучше подходит для освещения ёмкости с растениями. Они излучают красный и синий цветовой спектр, который ускоряет рост и развитие растений.

У специализированных ламп есть свои недостатки: высокая цена и непродолжительный срок эксплуатации (до года).

Лампа дневного света стоит дешевле и служит около 2 лет. При этом есть существенный минус — замедляется рост водных растений и процесс фотосинтеза.

Галогенные лампы

Самый яркий источник освещения для аквариума. Мощность их составляет от 70 до 1000 Вт. Он имеет точечную направленность и освещает конкретную область.

Свет проникает в самые глубины, отражаясь от стенок и создавая контраст цветов и переливы с глубокими тенями. Такие лампы наиболее популярные среди любителей водной среды.

Однако есть и минус в таком источнике освещения: требует охлаждения не менее часа в сутки, ведь из-за перегрева может сгореть. Как и лампа накаливания, может лопнуть при попадании на нее воды.

https://youtube.com/watch?v=RzqYlwjmhB0

Светодиодные ленты

Являются самым экономичным источником света. К тому же существуют ленты разных цветов и оттенков, а потому цветовой спектр можно воссоздать самостоятельно, комбинируя синий, жёлтый, белый и красный цвета. Также с помощью переключателя включаются ленты требуемого цвета. Но главное преимущество — это водонепроницаемость.

Существует разновидность светодиодных лент, которые покрыты силиконом. Их без всяких опасений можно опускать в воду.

Установка светодиодных лент очень проста — достаточно приклеить их к внутренней стороне крышки и подсоединить к источнику питания. Однако здесь потребуется трансформатор, ведь ленты потребляют всего 12В.