Светодиодное освещение аквариума: обзор вариантов и пример изготовления

Уход за растениями

В экспозиции Москвариума более 100 видов живых растений, водных и надводных. По численности среди 30 водных видов преобладают мох яванский, валиснерия гигантская, папоротник цератоптерис. Многообразие надводных растений представлено папоротниками, орхидеями, фикусами, мхами, филодендронами, саговниками, кактусами, пальмами, лианами, манграми и другими высшими растениями. Уход за ними включает посадку, пересадку, замену, защиту от вредителей и болезней, полив и подкормку, оформление мокрых стенок, контроль режима освещения. 

Для полива растений воду удобно брать прямо из аквариума

Чистка аквариумов

Все видимые поверхности декораций, дно и стенки аквариумов периодически требуют очистки от осаждающихся взвесей и водорослевых обрастаний. 

Очистка стёкол рифовых аквариумов

Аквариумов много, их постоянно приходится чистить

Особенно важно поддерживать прозрачность акриловых стенок аквариумов, чтобы посетители видели красоты подводного мира, а не грязные стекла. 

При обслуживании аквариумов с крокодилами надо соблюдать осторожность

Чистим каждую веточку искусственного коралла

Обзорные окна аквариумов, кстати, нуждаются и в ежедневной протирке с внешней стороны, так как детские ручки любят всё потрогать. 

Снаружи лучше видно, где следует протереть

Значительный объём этой рутинной работы достаётся водолазам, особенно в глубоких аквариумах. Ну, а там, где аквариумы поменьше, их очищают дежурные аквариумисты. 

Водоподготовка

Качество воды в аквариумах океанариума должно соответствовать разнообразным условиям обитания видов в их естественной среде – в полярных и тропических морских и пресных водах. Задача команды обслуживания – контролировать и при необходимости корректировать все важные характеристики качества воды. Сложнее всего, конечно, на расстоянии тысяч километров от ближайшего океана содержать огромные морские аквариумы. 

Установка обессоливания воды

Для подготовки искусственной морской воды, пригодной для длительного содержания рыб, приходится сначала обессоливать обычную водопроводную воду, а затем в нужной пропорции добавлять в неё морскую соль. Воду в морских аквариумах периодически надо обновлять, поэтому океанариум закупает десятки тонн морской соли.

Получение морской соли

Эксплуатация систем жизнеобеспечения  

Почти все аквариумы океанариума имеют собственные независимые системы жизнеобеспечения (СЖО). Это сотни насосов и различных фильтров, километры труб и электрокабелей, десятки шкафов управления, контрольные датчики, от которых информация непрерывно поступает в диспетчерскую и круглосуточно отображается на мониторе дежурного инженера. 

На этом мониторе вся информация о состоянии СЖО аквариумов

Обслуживание СЖО включает очистку, текущий ремонт, вызванный нормальным износом материалов и оборудования; поставку и замену расходных материалов; регулировку и пуско-наладку оборудования.

Очистка загрузки денитрификатора

Специалисты Аква Лого Инжиниринг постоянно повышают свою квалификацию, многие сотрудники участвуют в международных аквариумных конференциях, ведут семинары и обучают желающих из России и других стран. 

Оперативное совещание в диспетчерской

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.

Классификация сред жизни

Среда жизни – совокупность всех факторов, действующих на организм. Как самих факторов среды, так и их комбинаций достаточно много. Однако в разных условиях на организм будут оказывать значимое влияние разные факторы

Если в пустыне наличие воды будет ключевым в жизнедеятельности организмов, то в море это уже не так важно. Для организмов, населяющих озеро и лес, освещенность важна, но для обитателей почвы – нет

По наиболее значимым факторам были выделены четыре среды жизни.

Типы сред жизни:

• Водная;
• Наземно-воздушная;
• Почвенная;
• Другой организм как среда обитания.

В процессе развития Земли сначала возникла водная среда. Организмы приспосабливались к ней в течение нескольких сотен тысяч лет. Поверхность суши тогда была небольшой и полностью непригодной для жизни из-за интенсивной радиации и отсутствия почвы. После появления озонового слоя (а возник он в результате накопления в атмосфере кислорода) на сушу вышли бактерии. Под их воздействием на поверхности постепенно сформировалась почва. После этого стал возможен выход организмов на сушу – сначала растений, потом животных.

В то время правильно было бы говорить о наземной среде – воздух еще не был заселен живыми существами. Такая потребность возникла, когда количество организмов на поверхности Земли сильно увеличилось, и стал нужен поиск нового жизненного пространства. Первыми в воздух поднялись насекомые, затем – рептилии.

Почему воздух не выделяют как отдельную среду жизни, хотя ее условия сильно отличаются? Дело в том, что все организмы – обитатели поверхности нуждаются в кислороде (то есть без атмосферы их существование невозможно), а все обитатели воздушной среды используют поверхность суши (хотя бы только для откладывания яиц, как это делает стриж). В качестве исключения можно привести аэробактерии, которые обитают в атмосфере недалеко от озонового слоя. Они образуют особые колонии, для которых не нужна поверхность Земли.

Организм не может существовать без своей среды обитания. Есть такие живые существа, для которых характерна только одна среда жизни. Например, исключительно водными являются кораллы, иглокожие и многие рыбы, исключительно наземными – мокрицы и большинство насекомых. Иногда он может обитать сразу в двух средах жизни, и такие организмы называются амфибийными (лягушки, саламандры). В некоторых ситуациях смена среды жизни происходит на разных стадиях жизненного цикла. Личинка стрекозы живет в воде, взрослое насекомое – в наземно-воздушной среде. Паразит – печеночный сосальщик в процессе жизненного цикла обитает внутри организмов-хозяев, в воде и на поверхности травы (то есть в наземно-воздушной среде). У разных стадий жизненного цикла разные источники питания, значит, еды гарантированно хватит на всех и за нее не возникнет конкуренции.

Среды жизни подразделяются на среды обитания. Так, водная среда делится на пресную, морскую и солоноватоводную (эстуарную). В ней можно выделить также поверхность, дно и толщу воды различной глубины. Водоемы бывают стоячие и текучие. Все это – среды обитания. В свою очередь, они подразделяются на биотопы (места обитания биоценозов) и местообитания (места обитания отдельных видов).

Если сравнить среду жизни с многоквартирным домом, то среда обитания – это этаж, биотоп – квартира, местообитание – комната.

Окружающая среда постоянно воздействует на организм, и он вынужден адаптироваться к ней. Поскольку экологические факторы внутри среды обитания одинаковы, то у организмов разных групп возникают схожие адаптации к одинаковым условиям. Это называется конвергентная эволюция. Так, для полета нужны крылья, и они есть и у насекомых, и у птиц. Для того, чтобы быстро передвигаться в толще воды, нужны плавники и обтекаемая форма тела, — именно поэтому дельфин так похож на рыбу. Совокупность адаптаций к одной и той же среде обитания называется жизненной формой.

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.

Необходимость оборудования освещения в аквариуме

Выбор оптимального освещения чрезвычайно важен для нормального развития рыб, моллюсков, бактерий и, конечно, растений, так как их жизненные процессы непосредственно связаны с фотосинтезом и, следовательно, нуждаются в нормальной освещённости.

Поступление естественного света в аквариум нередко ограничено:

• местом расположения резервуара;
• продолжительностью светлого времени суток в зависимости от времени года.

Искусственное освещение подобного водоёма помогает продлить световой день на несколько часов, что позволяет приблизить условия жизни тропических обитателей аквариума к естественной среде и чередовать смену дня и ночи в более привычном для них режиме.

Современные технические средства позволяют организовать так называемый ступенчатый способ аквариумного освещения — применение розеток-таймеров, способных помочь

регулированию освещённости воды в течение суток, то есть:

• постепенное уменьшение интенсивности света;
• его отключение;
• включение;
• постепенное увеличение светового излучения;
• максимальной интенсивности поток световых лучей в течение нескольких часов.

Использование таймеров, которые просто вставляются в электрическую розетку, даёт возможность автоматизировать освещение в аквариуме.

Почему выбирают ЛЕД освещение

Водным жителям свет необходим для нормальной жизнедеятельности. Раньше использовали лампы накаливания, позднее – галогенные. Сейчас наступила очередь светодиодного освещения. У этой разновидности осветительных приборов есть масса преимуществ перед аналогами, в частности:

• экономный расход электроэнергии;
• оптимальное соответствие размеров лампочки и выдаваемого пучка света;
• большое количество вариаций по исполнению;
• длительный эксплуатационный срок – более 6000 часов, что соответствует 250 суткам беспрерывной работы;
• механическая защита от повреждений.

Конечно, все плюсы важны, но основным, определяющим, можно назвать экономическую целесообразность. При равных затратах светодиоды продуцируют света в несколько раз больше и дольше.

Своя система светодиодного освещения

Как уже было сказано, сделать эффективное и эффектное светодиодное освещение аквариума своими руками вполне реально. Выбор материала тоже очевиден: эти лампы имеют высокий КПД, экономичны, устойчивы к повреждениям и вибрациям, долговечны, создают подходящий световой спектр и пожаробезопасны.

Светодиодные ленты

В данном случае есть два варианта реализации идеи. Первый – светодиодной лентой. Он считается наиболее простым. Обычно, по краям аквариума устанавливается белая LED-лента, а к крышке по желанию добавляются специальные фитолампы. Простота исполнения обусловлена тем, что можно купить самоклеющуюся ленту, снять защитный слой и плотно приложить к месту монтажа.

Но такой подсветки недостаточно для полноценного освещения. Её роль скорее декоративная, нежели рациональная. Правда, применение лент в качестве дополнительного источника света вполне возможно. Для обеспечения безопасности стык питающего провода и ленты нужно заделывать бесцветным аквариумным силиконом. Следует внимательно относиться к полярности, иначе диоды не зажгутся. На выходе положительный контакт обозначается красным, а отрицательный – синим или чёрным цветом.

Точечные светильники

Второй вариант – автономная подсветка, обеспечивающая подводный мир достаточным количеством света без приложения дополнительных его источников. В такой ситуации придется создавать несколько более сложную систему. Так, например, на резервуар объёмом в 200-300 литров вполне может хватить 120 В суммарной мощности. Это позволяет разместить 40 3-ваттных точечных светильников. Общая светоотдача системы составит около 10800 люмен, что вполне хорошо для этого объема. При этом одной установкой дело не закончится – в первые месяцы нужно будет постоянно следить за изменениями в экосистеме. При визуальном ухудшении состояния растений или размножении зеленых водорослей, как уже было сказано, нужно регулировать освещенность в ту или иную сторону.

Монтаж

Для самостоятельного монтажа осветительной системы из точечных светодиодов, упомянутой выше, необходимы непосредственно сами лампы, пластиковый желоб шириной в 10 см и длиной от 2 до 2,5 м, 12-вольтный блок питания (подходят устройства от ноутбуков), мягкий провод с площадью сечения 1,5 мм2, несколько кулеров на 12 В (желательно 6 штук) и 40 гнёзд разъёма под светодиоды.

Сначала нужно отрезать от желоба две части, равных длине аквариума, и проделать в их днище отверстия с частотой около 20 дыр на метр. Расположение – шахматное. В них нужно вставить и закрепить лампы.

Следующий этап – параллельное подключение всех светодиодов к блоку питания. Чтобы эта работа была проведена грамотно и безопасно вернее всего обратиться к профессиональному электрику. Самостоятельное подключение тоже возможно, но требует наличия знаний о том, как подключать светодиодные лампы к питанию (для перекрестной ссылки). Компьютерные вентиляторы, перечисленные в списке необходимых частей, устанавливаются в случае, если крышка для освещения сильно нагревается или на крышке оседают испарения воды.

Вопрос закрепления лампы каждый решает самостоятельно. В некоторых случаях желоб просто опирают на стенки аквариума, в некоторых – монтируют внутрь имеющейся крышки для освещения. Иные умельцы находчиво создают мосты и опоры из подручных элементов.

Освещение ночью

Кстати, некоторые аквариумисты предпочитают не лишать своих водных питомцев света и ночью. Правда, полноценному яркому освещению они рады не будут, поэтому приходится монтировать менее мощный осветитель, имитирующий лунный свет. Считается, что это позволяет создать естественные условия для жизнедеятельности растений и рыб. Для этих целей тоже хорошо подходят светодиодные ленты. На аквариум среднего размера хватит одной. Желательно установить её за задней стенкой чуть ниже дна.

Распространенные виды на основе светодиодов

В качестве подсветки аквариума применяют следующие виды ламп:

• Светодиодные лампы, занимающие лидирующие позиции, благодаря многочисленным достоинствам. Их преимуществами являются отсутствие теплового воздействия на воду, экономичность, способность равномерно рассеивать свет, широкий спектр, благотворное воздействие, оказываемое на жизнедеятельность рыб и растений, а также для них характерен большой выбор моделей, среди которых можно будет подобрать наиболее подходящую. Большим плюсом является и то, что подсветку такого типа можно без проблем сконструировать самостоятельно;
• Светодиодные прожекторы, отлично подходящие для аквариумов, закрывающихся крышкой, обеспечивают оптимальный угол освещения;
• Светодиодные ленты нашли широкое применение в освещении аквариумов благодаря своей цене, простоте в монтаже и различию схем подключения. Однако использовать её рекомендуется только как дополнительный источник, в качестве подсветки. Чаще всего её сочетают с другими светильниками.

Характерные особенности водной среды обитания

Определение

Среда обитания — часть природного мира, окружающая живые организмы биосферы и оказывающая на них какое-либо воздействие.

Начальная среда жизни — вода. В водной среде обитания зародилась жизнь. В процессе исторического развития и адаптации большинство организмов заселили наземно-воздушную среду. Данный процесс привел к образованию наземных растений и животных. Благодаря эволюции, эти организмы адаптировались к новым условиям жизни.

Определение

Водная среда обитания является водной оболочкой Земли, которая носит название «гидросфера» и включает в себя все океаны, моря, воды, реки, водопады и другие источники с водой.

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут

Среда, в которой обитают организмы, подвержена воздействию разнообразных факторов, склонных к изменениям. Организмы обладают способностью отражения в себе параметров окружающей среды. Жизнь вышла из воды на сушу. В процессе развития живые организмы преобразовывают литосферу, представляющую собой верхний слой суши. В результате таких процессов были образованы почвы, которые стали третьей средой обитания. Виды особей отличаются по типу энергии и обмену веществ, который необходим для их нормального развития.

Внешние факторы по-разному влияют на жизнь организмов, обитающих в воде. Исходя из данного принципа, в биологии факторы бывают:

• первостепенными;
• второстепенными.

Наиболее важными факторами являются:

• механические и динамические параметры дна и воды;
• температурные показатели;
• уровень освещенности;
• количество веществ, взвешенных и растворенных в воде.

Водная среда обитания в виде гидросферы составляет около 71% от всей площади Земли. Объем воды равен около 1,46 миллиардов кубических километров, 95% от которого составляет Мировой океан. Пресная вода включает 85% ледниковой и 14% подземной. Свыше 0,6% от общего объема воды составляют такие образования, как озера, пруды, водохранилища, болота, реки и ручьи. Примерно 0,35% воды находится в почве и атмосфере.

Жизнедеятельность живых организмов определяется физическими свойствами воды. Большим значением обладают термические свойства:

• большая теплоемкость;
• низкая теплопроводность;
• высокая скрытая теплота испарения и плавления;
• свойство расширяться перед замерзанием.

Вода является хорошим растворителем. Благодаря этому свойству, она насыщена неорганическими и органическими веществами, составляющими рацион питания обитателей водной среды. Вещества транспортируются внутри организмов за счет воды, происходит выделение продуктов распада.

С помощью высокого поверхностного натяжения вода может удерживать на поверхности объекты живого и неживого типа, заполняет капилляры, что позволяет наземным растениям питаться. За счет прозрачности воды обеспечиваются условия для протекания процессов фотосинтеза на большой глубине.

К минусам водной среды модно отнести:

• небольшую концентрацию кислорода;
• низкий уровень освещенности;
• относительно высокое давление, которое повышается по мере погружения.

Преимущества водной среды заключаются в следующем:

• относительная стабильность среды с точки зрения перепадов температуры и давления;
• среда более просторна по сравнению с почвенной средой;
• плотность воды, что делает ее фактически экзоскелетом для определенных видов живых организмов;
• защита обитателей от ультрафиолетового излучения.