Подсветка для круглого аквариума своими руками

Правильный расчет и изготовление светодиодной подсветки аквариума своими руками

Подсветка для аквариума обязательна, при разведении рыб из тропического или субтропического климата, где продолжительность светового дня большая на протяжении всего года.

Микроклимат создается с помощью систем подогрева воды и освещения. Если с подогревом воды всё более-менее ясно и с помощью воздушных потоков компрессора она перемешается и прогрев будет более-менее равномерным, то с освещением всё несколько сложнее. В зависимости каких рыб и растения вы будете содержать, будут меняться необходимые условия.

Чем светодиоды лучше галогенных, люминесцентных и ламп накаливания?

До появления светильников нового поколения освещение делали на:

1. Люминесцентных лампах;
2. галогенных лампах;
3. лампах накаливания.

Теперь все сместилось в сторону освещения аквариума светодиодными лампами, почему так? Лампы накаливания и галогенки выделяют много тепла, что вызывает дополнительный нагрев воды, порой избыточный, соответственно требуется отвод тепла. Тепло отводили с помощью принудительного воздушного охлаждения, т.е. кулером (вентилятором). Это вызывало дополнительный шум и затраты.

Освещение аквариума светодиодной лентой выделяет меньше тепла и выдает больше света. Особенно актуально для растений, требующих сильного освещения: от 6000 до 10 000 и более Люкс освещенности. Лампа накаливания на каждый Ватт своей мощности выдаёт от 9 до 20 Люмен.

Давайте сравним классическое и светодиодное освещение аквариума, на примере простейших расчетов мощности и освещенности.

Сравнение типов ламп

1 Люкс = 1 Люмен/м­ 2­ . То есть чтобы обеспечить аквариум классической формы (глубина меньше его длины) минимальной освещенностью в 6000 Люкс, нужно порядка 400Вт света лампы накаливания. При её КПД менее 10% — получается довольно мощный обогреватель, а не светильник.

У Галогенных ламп световой поток больше, у люминесцентных еще выше, а нагрев воды от них меньше. Но последние содержат пары ртути, что при повреждении лампы, может похоронить всю живность в воде.

Однако светодиодное освещение аквариума, на день написания статьи (конец 2017 года), самое эффективное. Светодиоды обеспечивают 80-140 Лм на каждый Вт своей мощности, что в 5-10 раз эффективнее конкурнетов.

Освещенность в большей степени важна для флоры. Светодиодные лампы в аквариуме обеспечат необходимую освещенность для растений и сэкономят деньги. Вдумайтесь сами, сколько будет стоить работа светильника из ламп накаливания общей мощностью 0,5 кВт, который работает по 5-12 часов в день. Даже использование автоматики не позволит добиться существенной экономии. Свет от светодиодов потребляет от 50 до 150 Ватт, в зависимости от габаритов аквариума.

Led освещение в аквариуме может использоваться как декоративная подсветка, так и как функциональная. Прожекторы и ленты можно разместить в нижних слоях воды, как для подсветки, так и для обеспечения светом растений, расположенных у дна емкости.

Типы LED светильников

Разнообразие вариантов светодиодной подсветки для аквариума ставит человека в ступор при выборе. Разберемся с видами светодиодных источников света и способами их монтажа. Это поможет определиться с выбором, при самостоятельном изготовлении освещения.

Светодиодная лента

Светодиодная лента выпускается в различных классах защищенности от пыли и воды.

Если планируете использовать ленту для монтажа на крышку аквариума – вам подойдёт класс защиты IP65. Она защищена от брызг и крупных капель, но её нельзя погружать в воду. Возле/над водой она будет чувствовать себя замечательно.

В отдельных случаях, для подсветки растений расположенных у дна и в местах со сложным рельефом, в аквариуме нужно использовать светодиодную ленту, проложенную по дну. Можно расположить ее снаружи аквариума светодиодами внутрь, либо в воде, положив её на дно.

В таких случаях используйте только ленту с классом защищенности IP68. Ее применяют для подсветки дна у фонтанов, бассейнов и аквариумов. Главная задача – обеспечить надежную изоляцию места подключения питающих проводов.

Интересно выглядит цветная подсветка в аквариуме. Используйте RGB ленту, чтоб придать интерьеру красок. Учтите, что долгое шоу подобного рода может негативно сказаться на флоре и фауне аквариума.

Синяя подсветка аквариума ночью

Освещение мощными диодами (1-3 и более ватт)

Такие диоды нужно обязательно устанавливать на теплоотвод, это может быть либо алюминиевый лист, общий радиатор или же радиаторы для отдельных светодиодов. Монтаж светодиодов можно выполнить на крышку аквариума. Установите на них рассеивающие линзы, чтобы обеспечить большую равномерность светового потока.

Особых нюансов здесь нет, подробное изготовление с фото и примерами рассмотрено далее, в разделе «своими руками».

Освещение аквариума светодиодными лампами и прожекторами

Проще всего использовать готовый продукт, например светодиодный прожектор. Он обеспечивает хорошую яркость и качество света, а диапазон мощностей, в котором они продаются, позволит вам выбрать идеальный вариант диодного освещения для вашего аквариума.

Освещение обычными светодиодными лампами тоже возможно, однако главной задачей будет их размещение и защита от влажности. Если лампы не будут контактировать с влагой — это хорошее и бюджетное решение.

Сколько нужно света? Расчет светодиодного освещения аквариума

Расчет количества светодиодов нужно начать с вычисления его площади. Если у вас глубина аквариума меньше его длины и ширины, можно пренебречь потерями света в толще воды, а расчеты произвести с запасом в 1,3-1,8 раз.

Допустим у нас емкость 1х0,6х0,4м, что даёт нам объём в 240 литров, а площадь освещаемой поверхности в 6000см 2 или 0,6м 2 .

Требуемая освещенность (из справочника):

• Если в аквариуме в основном рыбы – достаточно 3000-6000 Люкс;
• 6000-10000Лк для водорослей и рыб;
• 10000-15000Лк нужно травянистым и ярким растениям.

Точные значения нужной освещенности для конкретных видов рыб/растений, можете найти в современных справочниках аквариумной флоры и фауны.

Китайские светодиоды из нижнего ценового сегмента выдают от 80 до 100Лм/Вт, дорогие светодиоды известных брендом (OSRAM, Philips и т.д.) до 140Лм/Вт.

Напомним, что 1 Люкс = 1 Люмен / 1 м­ 2­ .

E = F / S, где E – освещенность Лк, F – световой поток Лм, S – площадь м 2 .

Применим формулу. Выразим световой поток:

Возьмем для примера необходимую освещенность 10000Лк, площадь мы вычислили – 0,6м 2 .

F = 10000 * 0,6 = 6000Лм

На распространение света и изменение яркости, с изменением расстояния, влияет закон обратных квадратов. Т.е. с увеличением расстояния в ДВА раза, освещенность упадёт в ЧЕТЫРЕ раза, и это при условии того, что среда прозрачна, не задымлена и не запылена.

6000Лм — необходимый световой поток, при условии прохождения света через чистый воздух, на расстояние 1 метр. У нас же вода — более плотная среда, соответственно световой поток должен быть в несколько раз сильнее. С другой стороны, глубина (расстояние от светильника до дна) почти вдвое меньше расчетной (1м) и световой поток (согласно правилу обратных квадратов) на таком расстоянии будет в 4 раза сильнее. Поэтому эти два показателя друг друга исключают и не влияют на результат.

Теперь нужно выполнить подбор светодиодов для аквариума по спектральному составу. Взгляните на график:

Выбор мощности светодиодов для аквариума

На фотосинтез влияет красный и синий цвета. В качестве основы выберем ленту белого цвета 5730 60шт/м, её световой поток составляет порядка 2000Лм/м, а мощность 14.4Вт/м. Значит нам нужно около 2,5 метров такой ленты, это будет больше чем 5000 Лм. Добавим светодиоды красного и синего цвета 5050 30шт/м по 2 метра каждого цвета. Световой поток каждой около 300 Лм/м, мощность 7Вт/м.

Всего получается 2,5 * 2000 + 4*300 = 6200Лм, чего уже достаточно.

При освещении дискретными светодиодами, методика та же: делите необходимый световой поток на световой поток одного диода и получаете нужно количество дискретных светодиодов.

Мощность блока питания:

(14.4 * 2,5 + 4 * 7) * 1.25 = 80 Вт

Это с приличным запасом в четверть мощности.

Здесь вы можете почитать о расчете блока питания, а тут как его сделать своими руками.

Какую марку светодиодной ленты выбрать для аквариума? Не принципиально, только нужно учитывать важные правила:

• Помните про класс пылевлагозащиты. При погружении ленты в воду — IP68, при установке с внутренней стороны крышки над водой аквариума — IP65;
• копеечные китайские ленты всегда завышают реальные показатели светового потока. Берите их только при ограниченном бюджете и как временное решение;
• отдавайте предпочтение проверенным производителям типа Philips или Osram. Высокая цена компенсируется высокими характеристиками и сроком службы.

Как считать НЕправильно

В сети повсеместно встречается расчет освещенности, исходя из объема аквариума в литрах. Это в корне неверный подход. Цифры Вт/л были получены эмпирическим путем и ранее использовались только для ламп накаливания. Сегодня световой поток светодиодов на порядок сильнее светового потока ламп накаливания, при аналогичных мощностях (Вт).

Например, часто советуют использовать отношение 0,9-1Вт/л. Т.е. при нашем расчетном объеме 240л, нужен источник света мощностью 216-240Вт. А это в 3 раза(. ) больше необходимого. Будьте внимательны и не допускайте подобную ошибку.

Как сделать светильник для аквариума своими руками?

Простейший вариант изготовления подсветки своими руками — расположить светильник в плоскости, параллельной дну аквариума, равномерно распределив свет по площади дна. В зависимости от мощности источника света — нужно рассматривать необходимость дополнительного охлаждения.

Самодельную светодиодную подсветку для аквариума можно разделить на три типа:

• Стационарная над аквариумом;
• подвесной светильник, с регулируемой высотой;
• крышка с подсветкой.

Если у вас мало опыта в электронике и пайке – освещение аквариума светодиодными лентами будет более простым вариантом, чем дискретными LED’ами. Клеить прямо на крышку можно только маломощную ленту, которой не нужно дополнительное охлаждение. Когда крышка изготовлена из теплопроводящего материала, можно ставить диоды побольше.

Для подсветки аквариума лентой отлично подойдёт корпус от светильника на люминесцентной лампе. Используйте пластиковую трубу (3/4 или 1 дюйм) и закрепите на ней светодиодную ленту, как показано на картинке ниже.

Можно использовать мощные дискретные светодиоды – 3Вт. Подобная диодная подсветка требует дополнительного охлаждения. Рассчитывать площадь радиатора не менее 25см 2 на каждый Вт мощности. Подробнее как сделать радиатор своими руками.

Пример изготовления такой светодиодной подсветки аквариума своими руками изображен на фото ниже.

Закрепить светодиоды нужно либо теплопроводящим клеем, либо через переходную плиту типа STAR на термопасту, а к радиатору на саморезы или заклепки.

Когда не получается обеспечить нужной площади охлаждения и LED светильник для аквариума греется достаточно сильно, обеспечьте активное охлаждение с помощью куллера. Подойдет куллер от компьютерного БП. На фото ниже изображено подвесное освещение аквариума с активным воздушным охлаждением.

Изготовленный своими руками, светодиодный светильник для аквариума позволит вам контролировать и регулировать как количество, так и цвет вашего света. Увеличивая или уменьшая длительность светового дня и интенсивность света, можно контролировать рост аквариумной живности.

Источник

Как сделать свет в аквариуме

Аквариумным растениям для нормального роста и развития необходимо много света. Рыбки не так в нем нуждаются, но при достаточной освещенности выглядят очень привлекательно, ярко, ведут себя активно. Потому так важно правильно подобрать освещение для аквариума. Это не так просто как кажется на первый взгляд, так как есть множество деталей, которые необходимо знать.

Где располагать подсветку для аквариума

Чаще всего подсветка в аквариуме располагается сверху. Наиболее распространенный вариант — в крышке. Тут могут устанавливаться как длинные, так и обычные лампы. Для достижения более равномерного освещения возле ламп устанавливаются отражатели, которые перенаправляют и рассеивают свет. Особенно это важно, если используется одна длинная лампа. Если она просто закреплена на крышке, большая часть дна остается в тени, что не всегда хорошо.

Для нормальной освещенности необходимы отражатели, которые более равномерно распределяют свет

Но не всегда близкое расположение возле воды — благо. Если используются лампы, которые выделяют большое количество тепла, приходится ставить кулеры (вентиляторы) или поднимать их над аквариумом. В этом случае можно использовать подвесы и упоры. Тут кто как приспособится — варианты есть разные.

Не всегда верхний свет достигает дна в нужном количестве. Тогда или можно увеличить мощность светильников, или несколько расположить на стенках, ближе к дну или на самом дне. Последний вариант больше носит декоративный характер, но может несколько улучшить низкую освещенность в нижних слоях.

Более правильным является «верхнее» освещение для аквариума, но для исправления ситуации и невозможности быстрой переделки можно воспользоваться и расположенными ниже источниками света, а можно установить прожекторы для декоративного эффекта — подчеркнуть в сумерках какую-то часть рельефа или необычное растение.

Типы ламп

Освещение для аквариума можно сделать с лампами любого типа. Вообще любого. Но его эффективность, внешний вид растений и рыб, количество потраченной энергии будут очень отличаться. Оценим с этих позиций все типы ламп.

Лампы накаливания и галогенные

Они объединены в одну категорию, так как имеют схожие достоинства и недостатки. Хороши лампы накаливания для аквариумом тем, что они излучают свет, спектр которого очень похож на солнечный свет. Второй большой плюс — доступная цена. Но минусы очень серьезные. Это низкий КПД — коло 97% энергии уходит на выработку тепла и только 3% непосредственно на излучение световых волн.

Счета за такое освещение аквариума будут приличными. К тому же приходится отводить тепло, которое выделяют лампы накаливания при работе. Делают это обычно при помощи установки кулеров — маломощных вентиляторов, но они тоже не всегда спасают.

Металл-галогенные

Этот тип ламп идеален для аквариумов с большим количеством травы и если водяной столб больше 60 см. Это объясняется широким спектром излучаемого света, его высокой яркостью и способностью проникать на большие глубины. При освещении металл-галогенными лампами (МГЛ) на дне будут «солнечные» блики, тени от растений, рыб.

Так выглядит металл-галогенная лампа. На крышке ставят держатели, в которые вставляются контакты

Недостаток — при работе они сильно греются, так что в основном такие лампы устанавливают на расстоянии не менее 30 см от зеркала воды.

Люминесцентные лампы

Сегодня эти лампы выпускаются в нескольких вариантах. Есть обычные бытовые (NO). Имеют невысокий уровень свечения, использоваться могут для подсветки неглубоких аквариумов — до 50 см глубиной. Ниже свет просто не дойдет. Есть две другие технологии HO (High Output) и VHO (Very High Output), которые при тех же габаритах светят в разы ярче. Вот их свет способен проникать на довольно большую глубину.

Некоторые типы специальных люминесцентных ламп для аквариумов

В аквариумистике обычно используют два типа люминесцентных ламп — Т5 и Т8. Чаще используют Т8. У них оптимальное соотношение цены и качества. Лампы Т5 при меньшем диаметре (16 мм против 26 мм) света дают в два раза больше, но и стоят в два раза дороже Т8. А так как менять их все равно в один срок, то и используют чаще «восьмерки».

Еще один момент: эти два типа ламп не взаимозаменяемы: под Т5 требуется специальный пуско-регулирующий аппарат, так что светильники под них идут разные.

Еще некоторое количество люминесцентных ламп для аквариума, их размеры и длины

Недостаток люминесцентных ламп — со временем они «выгорают», то есть, меняют спектр свечения. Это вынуждает каждые 6-10 месяцев производить замену, хотя лампа все еще работает и может проработать еще многие месяцы. Но растениям ее свет уже «не нравится». А это — дополнительные расходы и довольно ощутимые.

Компактные люминесцентные лампы или экономки

По своим характеристикам очень похожи на обычные люминесцентные, изменены только форма световой трубки — они закручены в спираль — и патрон — он под стандартные разъемы.

Компактные люминесцентные лампы можно использовать вместо бытовых трубчатых, но специальных их нет

Светодиодные

На сегодняшний день освещение для аквариума с использованием светодиодов многими признан оптимальным. Они мало греются, при малом потреблении электричества светят ярко, имеют широкий цветовой диапазон, отличаются длительным сроком эксплуатации. К тому же они безопасны, так как работают от 12 В.

Еще один плюс использования светодиодов — их яркость свечения легко изменяется. При отсутствии опыта сразу подобрать оптимальное количество света почти невозможно, так что возможность регулировать количество света очень полезна.

Недостаток светодиодов — немалая цена на кристаллы хорошего качества. Второй неприятный момент — они тоже выделяют тепло, которое необходимо отводить. Но тепло выделяется корпусом светодиода и его легче отводить — установить на алюминиевую пластину, которая будет отбирать тепло. При необходимости можно встроить кулер с тыльной стороны или приподнять выше над водой.

Пример использования светодиодов для подсветки аквариума

Если говорить применительно к аквариумистике, то организовав правильное светодиодное освещение для аквариума, можно добиться игры бликов и теней на дне, отличного вида растений и рыб.

Несколько слов о том, какими бывают светодиодные лампы:

• Отдельные светодиоды разной мощности. Обычно в продаже есть на 1 Вт и 3 Вт. Более яркие, понятно, трех ваттные, их и используют обычно, так как они более экономичны.
• Светодиодные ленты. Тяжело найти светодиодную ленту достаточной мощности, чтобы ее можно было использовать для подсветки аквариума. Они есть, но стоят дорого. Зато монтаж в разы проще, чем с одиночными источниками света.
• В виде обычной лампы — грушевидный пластиковый плафон со стандартным цоколем. Есть подвид — «кукуруза». Несколько светодиодов собраны в единый светильник. Удобны тем, что можно ставить в обычные светильники на 220 в, так как преобразователь напряжения находится в патроне. Свет дают яркий, греется только задняя часть колбы, причем в разы меньше чем у «лампочки Ильича».

Этот тип называют «кукуруза»

Длинные трубчатые. Эти светильники очень напоминают те, в которых используются обычные люминесцентные лампы, но они меньшего размера, так как сами источники света меньшего диаметра.

По всем этим причинам светодиодное освещение аквариума становится все более популярным. При малых затратах на стадии эксплуатации они дают хороший свет, «выгорают» гораздо медленнее. Да еще есть возможность сделать подсветку «цветной» используя RCD диоды. Они, кстати, позволяют регулировать количество того или иного «оттенка» света.

Комбинированное освещение для аквариума

Создавая освещение для аквариума многие опытные владельцы сочетают несколько типов ламп — два или даже три. Так можно добиться оптимальной освещенности при минимальных расходах. Чаще всего комбинируют люминесцентные и светодиодные лампы, люминесцентные с металл-галогенными, используют все три типа.

Комбинированное освещение аквариума дает лучшие результаты

Это только кажется, что вариантов немного. На самом деле очень много, так как подбирают источники света еще и по температуре света. В результате прилично меняется визуальное восприятие и цвета растительности и рыб. При подборе желательно получить спектр, близкий к спектру солнечного света или подобрать такое сочетание, которое нравится всем обитателям аквариума.

Интенсивность освещения

Чтобы правильно подобрать освещение для аквариума необходимо учесть много факторов: его тип (морской или пресноводный), наличие в нем растений и их потребности (какой интенсивности свет им нужен), геометрические параметры самой банки (высоту водного столба) и цвет воды. В зависимости о всех этих факторов и подбирают лампы и светильники.

Правильное освещение аквариума должно давать достаточно света, но его переизбыток тоже вреден

Подбор по объему

Распространенная практика — подбирать яркость светильников для аквариума исходя из его объема. Методика не учитывает очень много нюансов, но может использоваться как основа — для примерного определения необходимой мощности ламп. Считается требуемая мощность светильников в зависимости от объема воды (не резервуара, а именно воды — вычесть воздушную прослойку и толщину грунта).

Правильное освещение для аквариума надо подбирать по многим параметрам

• Для аквариума без растений света надо не так много — рыбам его много не надо. Считают по 0,1-0,3 Вт/л.
• Если в аквариуме содержатся тенелюбивые водоросли и рыбы, мощность освещения можно высчитать исходя из нормы 0,2-0,4 Вт/л.
• Средняя освещенность — 0,4-0,5 Вт/л. Но при таком выборе растения будут расти медленно, будут тянуться вверх.
• Оптимальная освещенность для нормального травника, для ярких и здоровых растений — 0,5-0,8 Вт/л.
• Яркое освещение при большом количестве светолюбивых растений — 0,8-1,0 Вт/л.

Данные приведены для освещения лампами накаливания и галогенными светильниками. Но их сегодня используют все реже, так как они малоэффективны и сильно греются. Определить требуемую мощность других источников света можно по таблице соответствия.

Примерное соотношение мощности ламп разного типа

Высчитав какой мощности лампы дневного света вам нужны, можете рассчитать требуемую мощность источников света другого типа.

Подбор по глубине

При определении интенсивности освещения аквариума необходимо учитывать его глубину. Все дело в том, что при прохождении 10 см воды средней прозрачности освещенность падает на 50%.

Каждые 10 см глубины «съедают» 50% от уровня освещенности

Это значит, что если на поверхности освещенность составляет 1000 Лм, на глубину 60 см достигнет только около 15 Лм, а ниже вообще будет практически темно. Если в хотите иметь здоровые растения, необходимо чтобы на дне света было хотя-бы в районе 60-90 Лм. Потому при расчете интенсивности освещения для аквариума стоит принимать во внимание и его глубину.

Время освещения аквариума

При проектировании освещения возникает вопрос: как долго должно работать освещение аквариума. Ответ основывается на «привычках» растений и рыб. Они родом из тропических широт, а там световой день длится примерно 12 часов вне зависимости от времени года. Вот такой режим освещения и надо обеспечить своим растениям.

Иногда недостаток освещенности пытаются компенсировать продлением светового дня. Положительных последствий это обычно не имеет, зато отрицательные появляются очень часто — при длинном световом дне вода начинает цвести, освещенность еще снижается, появляется необходимость в замене воды.

Кроме того, что свет в аквариуме должен гореть определенное время, желательно еще создать некое подобие полдня — некоторое время — часа 3-4 в сутки — освещение должно быть очень ярким, остальное время интенсивность освещения аквариума можно уменьшить. Чтобы реализовать подобный режим, используют несколько ламп, которые включаются через отдельные тумблеры/выключатели.

Реле времени разных типов, которые устанавливаются в розетку

Для того чтобы автоматизировать процесс, можно установить реле времени. Сегодня есть абсолютно недорогие модели, через которые можно включать лампы. Они есть механические и электронные. Электронные могут быть программируемыми и не придется каждый раз выставлять время, так как питание будет подаваться и отключаться автоматически.

Источник