Osvetlenie akvária

Svetlo – hlavný motor života na zemi. Od slnečného svetla a jeho energie sa odvýja takmer KAŽDÁ forma života na zemi (výnimkou sú baktérie a živočíchy pri horúcich morských výduchoch). Zo slnečného svetla čerpali energiu prvé živočíchy na Zemi. Ako sme už písali v predchádzajúcich článkoch, tak na fungovanie akvária(rastlín) platí vzorec: Voda – svetlo - CO2 - živiny. V tomto článku sa budeme zaoberať svetlom a jeho úlohou v akváriách. Trocha fyziky na úvod. Svetlo je prúd častíc-fotónov vychádzajúcich zo zdroja svetla. Fotóny sú vlastne častice pohybujúce sa vlnením. Svetlo sa prejavuje tým, že vplyvom svetla-fotónov vidíme a súčasťou je aj energia(cítime teplo). Svetlo ako elektromagnetické žiarenie má určitú škálu vlnovej dĺžky-frekvencie a vyjadruje sa v nanometroch – nm. Viď obrázok.

Ak postupujeme od nižších frekvencií ako prvé je infračervené žiarenie, ktoré okom nevidíme, ale cítime ako teplo – dá sa zjednodušene povedať, že je to tepelné žiarenie-energia svetla cca. 700-800 nm. Nasleduje červené svetlo, žlté, zelené, modré a ultrafialové svetlo. Ultrafialové svetlo rovnako ako infračervené naše oči nedokážu vidieť, avšak je významné. Ako ste už mnoho krát počuli, jeho vyššie dávky(ako sú prirodzené) sú zodpovedné za rakovinu kože a očné zákaly. Pre rastliny a živočíchy je podstatné infračervená a viditeľná časť spektra svetla.

Prečo je svetlo pre rastliny dôležité?

Veľmi zjednodušene platí, že základom života a fungovania rastlín je fotosyntéza. Vedecká definícia - Fotosyntéza je biochemický proces zachytávania energie slnečného žiarenia a jej využitie na fixáciu oxidu uhličitého v zelených rastlinách. Pri fotosyntéze sa v bunkách rastlín a rias mení prijatá energia svetelného žiarenia na energiu chemickej väzby a vznikajú organické látky z anorganických. Je to premena svetelnej-slnečnej energie na energiu uloženú do chemických väzieb. Rastliny vedia získať a uzamknúť slnečnú energiu v chemických zlúčeninách – cukroch a ďalším produktom fotosyntézy je kyslík vznikajúci rozkladom CO2 - spotrebováva sa pri tom teda oxid uhličitý. Fotosyntéza prebieha väčšinou  v zelených častiach rastlín – listoch pomocou chlorofilu (z gréčtiny Chloros - žltozelený). Bylinožravce vedia pri trávení rastlinnej potravy tieto cukry rozložiť a tým pre seba uvoľniť energiu, za súčasného spotrebovania kyslíku a jeho premeny na oxid uhličitý. Teda trávenie cukrov je opačný proces ako ich tvorba. Rastliny tvoria cukry a kyslík – živočíchy rozkladajú cukry a spotrebovávajú kyslík.

Chemicky by sme mohli rastlinnú fotosyntézu opísať takto:

Chemicky opačný proces je rozklad cukrov u bylinožravcov, pri ktorom získavajú energiu uzamknutú v cukroch rastlín. Chemicky by sme mohli tento opačný proces spotrebu cukrov nasledovne zobraziť:

V rastlinách prebiehajú procesy fotosyntézy v dvoch fázach:

1. Svetelná fáza – prebiehajú v nej primárne fotosyntetické procesy spojené s príjmom (absorpciou) a premenou svetelnej energie na energiu chemickej väzby.
2. Tmavá fáza – prebiehajú v nej sekundárne fotosyntetické procesy spojené s fixáciou uhlíka a premenou anorganického uhlíka (CO2) na organické (sacharidy).

Vráťme sa k produktu fotosyntézy – k cukrom. Poznáme mnoho druhov cukrov, od najjednoduchších po zložité. Od najjednoduchších je to sacharóza, fruktóza, ...... škroby, ......vláknina(rastlinná buničina)_. Zjednodušene povedané, čím je cukor zložitejší, tým sa nám javí ako menej sladký, preto je už napríklad škrob bez chuti. Je to zvláštne, ale aj telá rastlín sú tvorené dá sa povedať veľmi zložitými cukrami – celulózou.

Sem sme sa chceli prepracovať, na tvorbu celulózy a teda tela rastlín(akvarijných) je potreba VODA + CO2 + SVETLO(prijatá energia) a pri tom aj HNOJIVO. Vody je samozrejme v akváriu dostatok, takže vývoj rastlín bude ovplyvňovať svetlo, CO2 a hnojivá. O vode bol predchádzajúci článok, CO2 a hnojenie spomenieme nabudúce.

Pri osvetlení si musíme spomenúť vlastnosti svetla, ktoré ho charakterizujú.

Základným údajom, ktorý sa dozviete pri nákupe osvetlenia je svetelný tok. Svetelný tok sa uvádza v lumenoch (lm) a vyjadruje celkový objem svetla vyžiarený svietidlom. Môže sa stať, že žiarivková lampa aj LED lampa budú mať uvedený rovnaký svetelný tok – ktorú si vybrať? Rozdiel je v tom, že svetelný tok u žiarivky je rozprestretý na 360 stupňov okolo celého osvetľovacieho telesa a u LED lampy je celý svetelný tok smerovaný jedným úzkym smerom. Vtedy hovoríme, že LED lampa má vyššiu intenzitu svetla. Preto ešte dôležitejšia charakteristika svetla ako svetelný tok je intenzita osvetlenia - sila. Intenzitu osvetlenia vyjadruje jednotka lux (lx). Je to intenzita osvetlenia spôsobená svetelným tokom 1 lúmen dopadajúcim na plochu 1 m². Osvetlenie klesá so štvorcom vzdialenosti osvetľovanej plochy od svetelného zdroja. Z toho vyplýva, že svetelný tok zo žiarivky je rozptýlený do celého okolia a rovnaký svetelný tok z LED lampy je smerovaný do jednej oblasti. To znamená, že pri rovnakom svetelnom toku v lumenoch bude mať LED lampa vyššiu intenzitu osvetlenia, pretože celý svetelný tok je koncentrovaný do jednej oblasti.

Farebná teplota svetla charakterizuje spektrum bieleho svetla, v ktorom žiari. Farebná teplota sa meria v Kelvinoch (K). Z uvedených hodnôt vyplýva, že biele svetlo má teplotu 5000 – 6500 Kelvinov.

Príklady farebných teplôt rôznych svetelných zdrojov:

1 200 K	sviečka
2 800 K	žiarovka, Slnko za východu a západu
3 000 K	štúdiové osvetlenie
5 000 K	zvyčajné denné svetlo, žiarivka
5 500 K	fotografické blesky
6 000 K	jasné poludňajšie svetlo
7 000 K	mierne zamračená obloha
8 000 K	oblačno, hmlisto (mraky zafarbujú svetlo do modra)
10 000 K	veľmi zamračená obloha alebo len modré nebo bez slnka

Keďže akváriá sú umiestnené v interiéroch, rastlinky nemajú dostatok slnečného svetla a musíme im ho dodávať umelým osvetlením. Akvarijné osvetlenie sa vyvíjalo časom a zdokonaľovalo sa. V priebehu rokov sa v akvaristike používali tieto druhy akvarijného osvetlenia:

1. Klasické žiarovky
2. Žiarivky  (neónové trubice)
3. Svetelné výbojky
4. LED osvetlenie
5. Kombinované svetlá

 

1. V začiatkoch akvaristiky sa svietilo klasickými wolfrámovými žiarovkami. Žiarovka pracuje na princípe rozžeravenia wolframového vlákna na vysokú teplotu a následné vyžarovanie svetla vláknom. Ich nevýhoda je nízka efektivita a tým pádom na dosiahnutie potrebného svetla veľká spotreba energie. Okrem toho nadmerne zahrievajú hladinu akvária – zvyšujú teplotu vody a odparovanie vody. Ich výhoda je nízka obstarávacia cena. Za „socíku“ si akvaristi u nás zhotovovali takéto osvetlenie svojimi silami. Na telo svetla sa zvyčajne používali dlhé úzke formy na pečenie cukrárenských výrobkov. Tento typ osvetlenia sa dnes už prakticky nevyužíva. Napr. klasická 100W žiarovka (so žeraviacim vláknom) má svetelný tok asi 1400 lúmenov.

 

2. Žiarivky - nízkotlakové ortuťové výbojky ( ľudovo nazývané neonové trubice alebo neonky) boli kvalitatívnym posunom v osvetlení akvárií. Žiarivka na premenu elektrickej energie na svetelnú využíva žiarenie tlejivého elektrického výboja v parách ortuti. Samotný výboj vyžaruje neviditeľné ultrafialové žiarenie, ktorým je ožarovaná tenká vrstva vhodného luminoforu, nanesená na vnútornej strane trubice žiarivky. Žiarenie vybudí molekuly luminoforu, ktoré následne pri návrate do pôvodného stavu vyžiaria fotóny viditeľného svetla. Oproti žiarovkám boli energeticky úspornejšie a z konštrukčného hľadiska sú dlhé, takže rovnomerne osvetľovali celé akvárium.

Žiarivkové osvetlenie ešte dnes používajú mnohý akvaristi a nedajú na neho dopustiť. Jeho výhodou je vysoká životnosť, nízka spotreba – vyššia účinnosť oproti žiarovke, nadmerne sa nezahrieva a má priaznivé sfarbenie svetla. Nevýhodou je vyššia cena, svetlo sa rozptyľuje do všetkých smerov a nie len k hladine, nemožnosť použiť stmievač-dimmer a žiarivku treba po asi roku vymeniť, lebo stráca svetelné kvality. Dnes sa vyrábajú rôzne druhy akvarijných žiariviek podľa teploty svetla, napr. zvlášť pre morské akváriá, pre rast rastlín, .......

 

Žiarivky sa vyrábajú v dvoch typoch o rôznych dĺžkach (od 30 do 150 cm).

• Typ T8 je starší hrubší typ žiarivky
• Typ T5 je tenší typ žiarivky

V súčasnosti už nie je veľa producentov, ktorý by ponúkali rampy na žiarivkové osvetlenie. Spomeňme aspoň niektorých:

AkvaObchod

AquaNova

Juwel

V ponuke sú aj samostatné reflektory na žiarivky a samotné žiarivky T8 a žiarivky T5

 

3. Ďalším typom osvetlenia je svetelná výbojka (označovaná tiež HQI metalhalidová výbojka). U výbojky svetlo vzniká elektrickým výbojom v plyne alebo kovovej pare.

Jej konštrukcia je jednoduchá: sklenená trubica

• sklenená trubica
• kovová para (alebo inertný zriedený plyn)
• elektródy
• prípadne luminofor na vnútornej strane trubice

Elektrina vytvorí medzi elektródami elektrické pole. Sily pôsobiace v tomto poli zapríčinia najprv polarizáciu a potom ionizáciu molekúl plynu. Vzniknutý ionizovaný plyn sa stáva vodičom a začne v ňom tiecť elektrický prúd, pričom prietokom prúdu vybudené molekuly plynu následne pri návratoch do stavu s nižšou energiou vyžarujú fotóny - svetlo.

 

Výhodou výbojok bola ich vysoká svietivosť, dokázali presvietiť aj hlboké akvárium a nevýhodou ich vysoká pracovná teplota. Výbojky sa v akvaristike príliš neujali.

4. Prichádzame k novodobému šampiónovi v oblasti akvarijného osvetlenia, k novinke v oblasti osvetlenia všeobecne, ktorou je LED-dióda. V skutočnosti je technológia LED-diódy známa už dosť dlho, ale k masovému rozšíreniu na svietenie v akvaristike prišlo v posledných rokoch, keď sa zefektívnila ich výroba a vyvinuli sa nové výkonné typy. Na porovnanie sú na obrázku staršie a nové typy LEDiek.

LED-dióda je polovodičová elektronická súčiastka, ktorá vyžaruje úzko spektrálne svetlo, keď ňou prechádza elektrický prúd v priepustnom smere. Svietiaci jav vzniká následkom žiarivej rekombinácie elektrónovo-dierového páru a je formou elektro luminiscencie. Farba vyžarovaného svetla závisí od štruktúry PN priechodu aj od použitého materiálu. LED sa tradične používajú najmä ako indikátory. Známe je aj ich použitie vo veľkoplošných reklamných pútačoch. V poslednom čase s nástupom vysoko svietivých LED sa začalo ich využívanie na osvetľovacie účely a v doprave. V poslednej dobe, po zdokonalení technológie, sa začali používať výkonné laserové diódy nielen na prenos informácií optickými vláknami, ale aj na reflektory v autách. Zvláštnosťou LEDky je, že vyžarujú svetlo v priamom smere a preto majú LEDky na sebe umiestnenú šošovku na rozptýlenie svetla aj do strán.

Veľkou výhodou LED je ich dlhá životnosť, ktorá je až 60.000 hodín a nízka spotreba. Paradoxne LEDkám viac škodí časté vypínanie a zapínanie ako nepretržitý chod. Ďalšou výhodou je ich otrasuvzdornosť. Používanie v bežnom živote ako náhrada žiaroviek spočiatku bránila vysoká cena za dostatočne výkonné LEDky, avšak po poklese ceny (vplyvom Haitzovho zákona) sa začali presadzovať LED žiarovky aj v domácnostiach a akvaristiku nevynímajúc.

Aj keď majú LED diódy vysokú účinnosť, napriek tomu produkujú teplo, ktoré im, ako všetkým elektronickým súčiastkám, škodí. Preto sú LED lampy konštruované s pasívnym alebo aktívnym chladením. So stúpajúcou teplotou klesá účinnosť LED osvetlenia oveľa menej ako u žiariviek.

Pasívne chladenie predstavuje samotné hliníkové telo lampy, ktoré je tvarované tak, aby odvádzalo a roztpyľovalo čo najviac tepla vzniknutého pri svietení.

Vysokovýkonné a tým pádom aj drahšie modely LED lámp sú vybavené aktívnym chladením – sú to malé ventilátory na odvod horúceho vzduchu z LED lampy. Tieto vrtuľky sú napájané elektricky a zvyšujú spotrebu LED lampy.

V súčasnosti vieme vyrobiť LED rôznych farieb – červené, biele, modré, zelené. Tu sa dostávame k akvaristike. LED svietidlá v akvaristike môžeme rozdeliť na:

LED-lampy s bielym svetlom. Tieto svetlá sa začali vyrábať ako prvé. Pre rast akváriových rastlín majú dostatočný výkon a dlhú životnosť. Rastliny budú pri nich nádherne prosperovať, je to klasické biele svetlo.

LED-lampy s farebným spektrom. Tieto svetlá sa označujú ako RGB(red-green-blue), WRGB, RGB Vivid a pod.. V týchto svetlách sa kombinujú LED-diódy všetkých farieb, nie len biele. Biele diódy tvoria podstatnú časť lampy a v určitých pomeroch sú zakomponované R-G-B LEDky. Ako sa zistilo, pre samotný rast rastlín nemajú farebné LED-ky zvláštny význam. Veľkou výhodou RGB LED je to, že v pestrejších a živších farbách zobrazia akvarijové rastliny a živočíchy. Aj keď ich cena oproti bielym svetlám je dvojnásobná, veľa akvaristov používa RGB lampy, pretože výsledný efekt je ohromujúci.

Veľmi šikovným a užitočným riešením je výroba „LED-trubíc“. LED-trubice sú vyrábané presne podľa rozmerov žiariviek-neóniek v starších svietidlách. Preto majitelia starších osvetľovacích krytov, v ktorých sa používali neónky nemusia kvôli prechodu na LED osvetlenie vyhodiť celý kryt, ale len vymenia neónovú trubicu za LED-trubicu o tých istých rozmerov a kryt na lampu ostáva pôvodný.

 

Čo sa týka výberu konkrétneho LED-osvetlenia, situácia je veľmi závislá na osobných požiadavkách a prianiach. Existuje mnoho výrobcov a tí vyrábajú mnoho modelov. Sú na trhu lacnejšie aj drahšie osvetlenia v priamej úmere s ich kvalitou. Nech už sa bavíme o LED-osvetlení ktorejkoľvek kategórie, tak svetlá sú až na výnimky všetky kvalitné, poskytujú dobré svetlo a líšia sa len svetelným výkonom a spektrom. Medzi najdrahšie a najkvalitnešie patria prémiové LED-lampy od firmy Zetlight a Twinstar. Sú to špičkové lampy za prémiové ceny, preto, keď sme v situácií, keď nemusíme neriešiť financie pri zriaďovaní akvária, tieto značky ponúkajú špičku v osvetlení a oplatí sa ich kúpiť.

Ďalšou kategóriou je vyššia trieda kvality u LED-osvetlenia. Tieto veľmi kvalitné osvetlenia predstavujú výrobcovia uvedený nižšie. Tieto svetlá sú veľmi kvalitné a cena je oproti prémiovej triede o dosť nižšia, akváriá budú v krásnych farbách.

Aquatlantis

Cyrex

Fluval

Juwel

Nemolight

Poslednú kategóriu rozhodne nepodceňujme, ako sme už spomínali vyššie, svetlá sú to dostatočne kvalitné, ich svetlo je vyhovujúce, len nie sú možno tak opracované a designovo atraktívne ako predchádzajúce kategórie. Určitý rozdiel v kvalite svetla tu je, ale až na výnimky sú dostatočne kvalitné aj na pestovanie náročných akvaristických rastlín. Do tejto kategórie spadajú značky:

• Aquael
• Aquanova
• Arcadia
• Chihiros
• Dennerle
• Oprawa
• Resun
• Sera
• Sinkor
• SunSun
• Tetra
  
  Ak by sme chceli porovnávať jednotlivé svetlá ohľadom kvality, svetelného toku a iných parametrov, tak tento článok by bol veľmi dlhý a plný tabuliek s neznámymi parametrami a nemáme na to ani kapacity. Ako sa však vo svetlách vyznať? Ako sme spomínali s cenou ide kvalita a pokiaľ nie sú financie problém, určite odporúčame drahšiu alebo prémiovú kategóriu. Tam nespravíte chybu prakticky žiadnym nákupom. Ak však nie sme Aristoteles Onassis, väčšinou sa dostaneme do kategórie „lacných“ LED-lámp. Tu je výber veľmi bohatý, záleží na konkrétnom akvaristovi, aké silné svetlo potrebuje a v akom design-e. Pokiaľ sa jedná o môj súkromný názor, odporúčam značku  Chihiros

Mám tieto svetlá doma Chihiros A series LED a som s nimi spokojný. Zdvojená sila svetiel je v  A plus series LED. A series ponúka silné biele svetlo postačujúce aj pre náročné rastliny. Chihiros ponúka široký typový sortiment svetiel a v každom s type je veľa veľkostí, takže každý akvarista si nájde presne to svoje. Lampy s bielym svetlom dávajú silný svetelný tok, v prípade náročných rastlín sa dajú použiť dve lampy súbežne. Chihiros svetlá majú nenápadný minimalistický design a v ponuke majú veľa príslušenstva  ku svetlám. Čo sa týka LED-svetiel s farebným spektrom, rovnako odporúčam Chihiros. V ich ponuke sú tieto typy:

• RGB series LED
• RGB A PLUS LED
• WRGB series LED
• RGB VIVID LED  (špičkový model)

Ešte chcem spomenúť jednu značku, ktorá spôsobila medzi akvaristami záujem(rozruch) svojou nízkou cenou – značka Sinkor. Vďaka nízkej cene sa pre toto svetlo rozhodlo veľa, hlavne začínajúcich akvaristov. Sám som bol na toto svetlo zvedavý a vyskúšal som ho. Moje hodnotenie a porovnanie s Chihiros je nasledovné: Po zapojení do elektriky sa svetlo Sinkor skutočne zaplo a svietilo......... a to je tak všetko ....... viac nebudem o tomto svetle písať, aby som nebol napadnutý zo strany výrobcu. Hneď na druhý deň som sa rozhodol vrátiť k svetlám Chihiros a nešpekulovať. Až tak chudobný (alebo skúpy?) akvarista nie som, aby som používal túto „značku“. Jeden nemenovaný veľký predajca robil test viacerých LED-lámp, v ktorom porovnával svetelný výkon v luxoch oproti cene lampy. Tu Sinkor vyšiel ako víťaz pomeru cena/výkon ..... avšak neporovnávala sa tu kvalita svetelného toku a tú treba priatelia vidieť..... Niekto nebude so mnou súhlasiť, ale na Aquael, Chihiros alebo Sunsun sa dá vždy našetriť a mať aspoň minimálnu kvalitu osvetlenia.

To by bolo z mojej strany o osvetlení akvárií všetko, k osvetleniu akvária sa ešte vrátime v článku o prihnojovaní CO2 a o riasach v akváriu, lebo úzko súvisia.

Zdroj: Wikipédia

Späť na AKVABLOG