Бесплатный Tapatalk для ReefCentral.ru
Разводные клоуны!
Beautiful Reef - Свет для аквариума. Часть 2. Удобное управление и защита от ошибок.
05.04.2021
Разделы: Освещение
Статья предоставлена производителем: Beautiful Reef
Автор: Дмитрий Карпенко

1. Локальному светильнику нужен локальный контроллер с микрокомпьютером

В первой статье мы постарались разобраться для чего именно нужен многоканальный светодиодный светильник. Напомним, что он нужен в первую очередь для построения именно такой визуальной картины, которая более всего нравится конкретному владельцу данного аквариума. Светильник может выполнить эту задачу только в том случае, если в его составе есть контроллер, который управляет каждым цветом светодиодов по отдельности. В качестве контроллеров аквариумных светильников обычно используются микроконтроллеры, которые работают с данными, которые подготавливаются для них с помощью специальной программы. Эта программа может работать либо на локальном компьютере, либо в “облаке”, то есть на удалённом компьютере, который имеет связь с локальным через Интернет. Рассмотрим все эти варианты.

Перед рассмотрением вариантов исполнения контроллера необходимо отметить критическую особенность, которую он должен иметь. При покупке светильника в дорогую систему с прихотливыми к свету кораллами или растениями, аквариумист должен быть уверен, что его питомцы будут в безопасности. То есть, контроллер обязательно должен обеспечивать возможность дистанционного управления. Важно, чтобы аквариумист имел возможность изменять настройки освещения при необходимости в любой поездке. Также эта возможность будет полезна тем, кто обслуживает аквариумы клиентов.

Облачный подход.
Сначала рассмотрим вариант с “облаком”. Он – наиболее простой для программиста, потому что мы можем использовать практически неограниченные аппаратные возможности удалённого компьютера. Поэтому любые программы “под облако” пишутся относительно быстро и просто. Но у этого варианта управления есть критический недостаток. Как только по какой-либо причине прекращается доступ в Интернет, светильник остаётся полностью неуправляемым. Есть много мест, где Интернета нет – например, подвалы зданий, или удалённые места – например, в лесу.

Image-1.jpg

Также этот вариант управления имеет ещё один существенный недостаток. Как бы ни были надёжны облачные сервисы, они могут не работать именно тогда, когда они нужнее всего. Конечно, профессионалы небезосновательно полагают, что облачные технологии очень надёжны. Но даже такие колоссы, как Гугл, страдают от глобальных сбоев, в результате которых сервисы некоторое время бывают недоступны по всему миру! [2] Конечно, облачные технологии замечательны тем, что позволяют органично собирать статистические данные, а также предоставлять возможность удалённого контроля. Но для большинства пользователей наиболее важным представляется режим локального управления “здесь и сейчас”.

Локальный подход.
Теперь рассмотрим вариант, когда управляющая программа находится на локальном компьютере. В его качестве может выступать как настольный компьютер, так и ноутбук, планшет или смартфон. В этом как раз и кроется основной недостаток этого подхода. Дело в том, что на компьютере может находиться одна операционная система, на ноутбуке – вторая, на планшете – третья, а на смартфоне – четвёртая! Конечно, лидер компьютерной отрасли, компания Apple, уже несколько лет движется к объединению всех этих устройств под единой операционной системой, но пока эта работа ещё далека от завершения. В результате разработчики программного обеспечения контроллеров вынуждены писать несколько версий программного обеспечения, адаптируя его под различные операционные системы. В результате на разных устройствах программа управления может выглядеть по-разному, что неудобно для пользователя.

Главная же проблема в том, что пользователь должен обязательно учитывать – может ли имеющееся у него устройство управления работать с программой данного контроллера или нет. Также установка программы управления может быть неудобной для неопытного пользователя. Дополнительным ограничением является то, что не все локально работающие контроллеры поддерживают удаленное управление через Интернет.

В идеале контроллер светильника должен управляться локально, а не через облако, и его интерфейс должен выглядеть одинаково на всех управляющих устройствах. В то же время управляющая программа не должна требовать сложной установки и настройки, и, что важно, должно быть интуитивно понятное управление по беспроводному соединению.

Используя веб-приложение, контроллер может работать практически с любым современным устройством с подключением к Wi-Fi и интернет-браузером. Все просто - управляющая программа должна быть выполнена в виде веб-сайта, на который пользователь заходит через стандартное соединение Wi-Fi и стандартный интернет-браузер. Компьютеры, ноутбуки, планшеты, смартфоны, смарт-телевизоры, умные холодильники и т. д. уже давно обладают такой функциональностью. Конечно, с компьютером удобнее работать, чем с планшетом, а планшет удобнее смартфона. Но если у вас ничего из вышеперечисленного нет, вы также можете использовать даже смарт-телевизор.

Image-2-853x640.jpg

Конечно, такой подход требует наличия в контроллере не только микроконтроллера, но и микрокомпьютера, который будет содержать в себе сайт с программой управления. То есть, в контроллере должен быть не только микроконтроллер, но ещё и микрокомпьютер. Такие решения обычно выполняются в виде отдельного устройства и стоят недёшево [3]. Иногда их внешний вид заставляет искать им место внутри подставки аквариума:

Image-3.jpg

Но нет препятствий к тому, чтобы сделать с таким функционалом контроллеры очень небольшого размера, которые позволят ему разместиться непосредственно внутри светильника. Посмотрите, как выглядит микрокомпьютер, необходимый для создания такого контроллера, по сравнению с процессором Intel Pentium II:

Image-4-1024x784.jpg

Обратите внимание – вверху представлен именно процессор, а внизу – полноценный микрокомпьютер, то есть там также есть процессор, оперативная и постоянная память и множество других устройств, необходимых для работы компьютера, включая операционную систему Linux. Здесь вы наглядно можете видеть прогресс, который произошёл за 14 лет, которые разделяют эти два устройства. Кстати, по чисто процессорному быстродействию, этот маленький микрокомпьютер для некоторых задач будет иметь скорость примерно такую же, как у этого процессора!

Разумеется, такой подход к созданию контроллера имеет и недостатки. Писать программу под такой микрокомпьютер значительно сложнее, чем под обычный, “большой”. К счастью, это проблема разработчиков контроллера, а не пользователей светильника. Зато преимущества такого контроллера не ограничиваются вышеперечисленными. Наличие в составе контроллера микрокомпьютера позволяет реализовывать с его помощью различные улучшения функционала. Также использование стандартной операционной системы Linux открывает возможность создания дополнений программы контроллера всему сообществу аквариумистов. Например, управление любыми внешними устройствами Wi-Fi - например, насосами, ведение подсчета энергопотребления или даже ведение дневника наблюдений за данным аквариумом, который будет помещен прямо в его светильник.

2. Предотвращение самого ужасного – пересвета

Среди любителей морского аквариума широко распространён миф о том, что морской аквариум невозможно осветить чересчур сильно. В качестве аргумента в пользу такой точки зрения приводится тот факт, что в природе естественная освещённость в тропиках достигает более 150 тысяч люкс [4]. На самом деле среднедневная освещённость в несколько раз меньше [5]. Отрадно, что в последнее время начинает появляться всё больше информации о том, что оптимальная освещённость для кораллов составляет 100-150 PAR для LPS кораллов, и 250-350 PAR для SPS кораллов [6]. Эти цифры в разы меньше тех, что буквально несколько лет назад считались правильными.

Проблема в том, что мощный свет приводит к ускоренному потреблению питательных веществ и микроэлементов, то есть аквариум, как система, становится нестабильным. Некоторые питательные вещества, такие, как нитраты, фосфаты, кальций, магний мы можем довольно точно отслеживать доступными недорогими тестами. Но подавляющее большинство микроэлементов мы не умеем обнаруживать доступными тестами. В то же время, согласно закону минимума [7] не существует нутриентов, которые потребляются фотосинтетиком, но не ограничивают его рост при их отсутствии. Другими словами - если отсутствует только один элемент, а все остальные присутствуют в достаточном количестве, этот единственный элемент, который отсутствует, остановит рост кораллов.

Это правило легко понять, если посмотреть на так называемую “бочку Либиха”:

Image-5.jpg

Совершенно неважно, какую длину имеют длинные доски. Уровень воды в бочке будет определяться именно самой короткой доской. Точно так же фотосинтетик будет хорошо себя чувствовать и расти до тех пор, пока в воде аквариума будут находиться все необходимые для его роста макро- и микроэлементы.

Проблема усугубляется тем, что практически всем новичкам в аквариумистике хочется, чтобы их кораллы или растения росли как можно быстрее. Потом, с накоплением опыта, приходит понимание того, что быстрый рост – это не самоцель. Более того, быстрый рост приводит к необходимости периодической подрезки. В случае кораллов это необходимо делать гораздо реже, чем для растений. Но если сформировать необходимую форму пучка растений довольно просто, то формирование формы коралла зачастую затруднительно. Поэтому рано или поздно аквариумист приходит к выводу, что лучше иметь неспешный рост, но хорошую окраску. Но – до этого вывода обычно проходит много времени, в течение которого аквариумист может разочароваться в хобби.

К сожалению, многие начинающие аквариумисты пытаются копировать опыт успешных аквариумов, которые нередко имеют очень мощный свет [8].

Image-6.jpg

В этом случае их нередко ждёт фиаско. Фотосинтетики полностью съедают какой-то микроэлемент, аквариумист его вовремя не вносит в систему, кораллы начинают стагнировать, их нишу занимают водоросли. В случае пресноводного аквариума, в виду относительно высокой скорости процессов в нём, эта проблема обычно решается вдумчивым аквариумистом. Но для морского аквариума нашествие некоторых паразитических динофлагеллят, например, Ostreopsis genus [9] нередко приводит к полному краху системы. Нередко увлечение домашним морским аквариумом на этом и заканчивается. Именно по этой причине первые один-два года аквариумного морского хобби – самые сложные.

Чтобы рассмотрение вопроса, вынесенного в название этой главы, было полноценным, необходимо также рассмотреть ещё два важных вопроса – о восполнении всего комплекса питательных веществ и о скорости их потребления.

Пополнение макро- и микроэлементов.
Темп потребления микроэлементов уникален для каждого аквариума. В случае пресноводной аквариумистики, в виду гораздо более широкого распространения этих аквариумов, этот вопрос был хорошо исследован. Поэтому широкое распространение получили микроэлементные добавки, которые удовлетворяют большинство растительных аквариумов. Также протоколы содержания растений в условиях с мощным освещением широко распространены, выработалась даже протоколы по “разгону” растительного аквариума, когда молодой аквариум освещается слабо, а чем лучше начинают расти растения, тем больше вносится питательных веществ, и тем сильнее можно освещать аквариум. Разница в освещённости может при этом составлять 5 раз и более. Но даже опытным аквариумистам сложно справляться с таким разогнанным аквариумом. Это в своём видео скоро будет показано на YouTube канале опытного аквариумиста [10].

К сожалению, в случае морского аквариума с микроэлементными добавками дело обстоит не так хорошо. Несколько лет тому назад несколько десятков русскоязычных аквариумистов объединились для исследования состава распространённых микроэлементных добавок для морского аквариума [11]. Были исследованы с помощью ICP теста [12] все доступные микроэлементные добавки, общим числом в несколько десятков. При этом не было обнаружено никакой системы в их составе. Что ещё хуже, составы некоторых добавок были крайне нелогичны, а часть – вообще была очень похожа на обычную водопроводную воду!

Поэтому применение добавок для компенсации микроэлементов в морском аквариуме является в большинстве случаев лотереей. Аквариумист вынужден либо периодически делать ICP тест и восполнять недостаток микроэлементов по результатам теста, либо периодически делать большие подмены воды, приготовленной с проверенной солью, которая содержит в себе все необходимые микроэлементы в правильной пропорции. По правде говоря, первый путь довольно сложен, а второй – не даёт гарантии, потому что микроэлементный состав соли может меняться от партии к партии, что любители морского аквариума неоднократно и наблюдали.

Скорость потребления питательных веществ.
Скорость потребления питательных веществ зависит от температуры аквариума. Дело в том, что аквариумные фотосинтетики не могут самостоятельно регулировать температуру своего организма, поэтому они имеют температуру окружающей среды и соответствующую скорость метаболизма. Чем выше температура, тем больше скорость их метаболизма, тем выше потребность в свете и всём комплексе питательных веществ. С этим связан ещё один широко распространённый аквариумный миф, о том, что любой аквариум, будь то пресноводный или с морской водой, нуждается в обязательном подогреве. На самом деле в большинстве случаев ни пресноводный, ни морской аквариум, расположенные в жилом помещении, не нуждаются в дополнительном нагреве.

Подавляющее большинство кораллов, содержащихся в домашних аквариумах, являются стенотермными (то есть, живущими в узком диапазоне температур) организмами, обитающими в природе зачастую у верхней границы своей температурной устойчивости. Поэтому повышение температуры воды только на 1 °С выше средне- многолетнего максимума вызывает либо потерю яркой окраски [13], либо обесцвечивание и гибель [14]. Диапазон приемлемой температуры для подавляющего большинства видов, содержащихся в домашних аквариумах, находится в промежутке 21-29 С. При этом наиболее яркие пигменты кораллы, особенно глубоководные, вырабатывают при содержании именно при температуре 22-24С. Разумеется, при такой температуре потребности кораллов в питательных веществах будут невелики. Также при такой температуре потребности в свете будут близки к минимально рекомендованным в начале этого раздела статьи. В этом случае аквариум, как биологическая система, будет предельно стабилен. Как следствие, вероятность возникновения любых проблем в нём будет минимальна.

Важно отметить, что практически все рыбы, живущие в морском аквариуме, прекрасно себя чувствуют при такой температуре воды.

В случае растений для пресноводного аквариума мы имеем большее разнообразие оптимальных температур. Это вызвано более широким ареалом обитания аквариумных растений, многие из которых в природе растут далеко от тропиков. Но и для этих фотосинтетиков работает то же правило. Для получения максимально яркой окраски их необходимо содержать при температурах, близких к минимальным для данного вида. К сожалению, для многих видов получить подобную температуру в домашних условиях затруднительно, так как, например, некоторые виды рода Echinodorus способны жить при температуре около 4 С, и именно при такой температуре имеют максимально яркую окраску.

Image-7.jpg

Поэтому приходится признать в качестве оптимальной температуры, достижимой реально, промежуток 18-22 С. Разумеется, при такой температуре потребности растений в свете будут относительно невелики, аквариум, как биологическая система, будет предельно стабилен, и, как следствие, вероятность возникновения любых проблем в нём будет минимальна.

Нужно отметить, что большинство видов рыб, живущих в пресноводных аквариумах, хорошо себя чувствуют при такой температуре воды. А многие из них – живут гораздо дольше, чувствуют себя лучше, окрашены более ярко и дольше сохраняют плодовитость.

Подытожим. Единственный гарантированный способ построения стабильного и красивого аквариума – не допускать ускоренного потребления питательных веществ фотосинтетиками, давая им ровно столько света, сколько достаточно для успешного роста и окраски, но не более. Разумеется, такой подход ни в коем случае не избавляет от необходимости контроля микроэлементного состава воды аквариума, но даёт значительно большее время на исправление ситуации в случае их отклонения.


3. Сколько света дает светильник: мгновенное, дневное и долговременное количество излучения

Как мы показали в предыдущей статье [1], все фотосинтетики имеют очень широкие диапазоны приемлемой освещённости, нередко превышающие даже 10 раз. При этом оптимальная освещённость ближе к минимальной, чем к максимально возможной для данного фотосинтетика.

Зачастую излучение аквариумных светильников, особенно для морского аквариума, находится в области малой видности человеческого глаза. Вспомним, как выглядит диаграмма видности света для глаза человека:

Image-8.jpg

Самое необходимое для кораллов излучение в области 400-500 нм глаз видит в среднем в 20 раз хуже, чем жёлто-зеленую часть спектра. Поэтому оценить количество излучения “на глаз” для типичных “морских” спектров и для многих “пресноводных” не представляется возможным даже примерно. Именно поэтому продвинутые аквариумисты считают, что покупка PAR-метра увеличивает вероятность создания успешного аквариума в 3-4 раза, или даже больше [6].

Сегодня доступны довольно точные Full Spectrum Quantum Sensor от Apogee [14]. Так выглядит один из таких приборов:

Image-9.jpg

Также существуют более дешёвые приборы, продающиеся под торговой маркой SENEYE REEF [16]:

Image-10.jpg

Они имеют заметную ошибку при измерениях коротковолнового излучения, которая составляет около 30 % для излучения с длиной волны около 400 нм. Но достаточно один раз провести измерения этой части спектра, чтобы в дальнейшем корректировать показания прибора с учётом этой ошибки.

В виду того факта, что традиционные источники света дают крайне большой градиент освещённости, доходящий до 10 и более раз, бывает затруднительно правильно расположить фотосинтетики в аквариуме, даже имея в наличии PAR-метр. Освещённость даже в пределах одного пучка растений или большого коралла может отличаться в разы. Решение этой задачи возможно только одно – использовать светильники с истинно равномерной освещённостью, о которых мы рассказывали в первой статье [1]. В этом случае возможно предсказать освещённость фотосинтетиков внутри аквариума.

Более того, если использовать такие светильники в достаточном количестве, то возможно получить относительно небольшой градиент освещённости с глубиной. Сначала расскажем о теоретической основе этого явления.

Дело в том, что освещенность падает пропорционально квадрату расстояния от точечного источника света, в случае бесконечного линейного источника освещенность при удалении падает линейно, а в случае бесконечного плоского - не падает вообще, если среда оптически прозрачна. Если вы установите большое количество светильников с равномерно распределенным светом, вы сможете увидеть этот эффект в реальности. То есть когда расстояние до источника света увеличивается, освещенность уменьшается очень медленно, особенно если вода прозрачная.

Такой интересный эффект позволяет во многих случаях не разделять гидробионты по светолюбивости при их расположении как по площади аквариума, так и по его глубине. В результате становится возможным располагать светолюбивые кораллы близко к дну аквариума. В пресноводных аквариумах нижние листья длинностебельных растений получают достаточное количество света, междоузлия получаются короткими, то есть растение становится плотным и декоративным.

Такой эффект практически невозможно получить никакими комбинациями источников света, не обеспечивающими равномерную освещённость. Например, посмотрите, на вид аквариума сверху у одного увлечённого аквариумиста, который пытался добиться хорошей равномерности освещённости комбинированием обычных светодиодных светильников:

Image-11.jpg

После установки светильников, обеспечивающих равномерную освещённость, его аквариум стал выглядеть так:

Image-12-853x640.jpg

А вот так выглядит результат перехода от старого комплекта светильников к новому [17]:

Image-13.jpg

Здесь голубым цветом показаны значения PAR для новых светильников и красным – для старых. Как видите, равномерность освещённость близка к идеальной и даже в области тени выросла в два раза!

К сожалению, одних измерений с помощью PAR-метра недостаточно для того, чтобы быть уверенным в том, что ваши фотосинтетики получают достаточно, но не избыточно, света. Конечно, моментальная освещённость, которую регистрирует PAR-метр, является важной величиной. Однако, он измеряет именно моментальную освещённость. Но фотосинтетики могут усваивать моментальную освещённость в разы больше, чем оптимальный уровень. Особенно развита эта особенность у мелководных фотосинтетиков, которые в природе нередко получают так называемые солнечные глиттерные линии [18].

Более важным параметром для фотосинтетика является получаемое им количество света в течение светового дня, которое называется Day Light Integral, или DLI [19]. Колебания моментальной освещённости в природе в течение нескольких минут могут составлять до 10 раз [18]! Однако, DLI при этом изменяется очень незначительно [5].

Можем ли мы узнать DLI из запрограммированного графика освещения?
Прежде чем перейти к ответу на этот вопрос хотелось бы ещё раз заостриться на двух важнейших моментах, без исполнения которых невозможно осуществлять контроль за количеством излучения и спектра светильника. Первого мы уже касались в этой статье. Чрезвычайно большую важность имеет высокая равномерность освещённости и рассеянный свет, которые обязан обеспечивать правильный аквариумный светильник. Для светильника, который не может обеспечить этого, контроль за освещенностью и DLI имеет мало смысла просто в виду того, что аквариумист не может предположить, даже примерно, освещённость в конкретной точке аквариума.

Второй важный момент заключается в том, что пользователь светильника должен точно знать, какой тип светодиода в нём установлен, с точностью до бина по длине волны и количеству излучения. Как мы показали здесь [20] даже для одного и того же типа светодиода количество излучения в зависимости от его бина может различаться на треть. При этом пиковая длина волны его излучения может также различаться настолько значительно, что, например, синий светодиод может стать или почти фиолетовым или почти голубым!

К сожалению, производители аквариумных светильников крайне редко указывают информацию по набору светодиодов для своих светильников. Дело в том, что тщательный отбор светодиодов по длине волны и по количеству излучения осложнён тем фактом, что необходимые светодиоды далеко не всегда есть в наличии на рынке. Обычно информация по набору светодиодов сводится всего лишь к указанию их типа, более не предоставляется вообще никакой информации. Посмотрите, как выглядит типичное описание набора светодиодов в аквариумном светильнике:

Image-14.jpg

Иногда производители и вовсе не дают никакой информации о применяемых светодиодах, показывая только внешний вид спектра, получающийся при включении всех светодиодов светильника на полную мощность:

Image-15.jpg

Такое положение вещей тем более удивительно, что для подавляющего большинства других технически сложных устройств, начиная от гаджетов и кончая автомобилями, доступна очень подробная техническая информация. Вряд ли бы вы купили компьютер, если бы продавец не указал его объём оперативной памяти, не так ли?

Для сравнения - так должна выглядеть минимальная информация по светодиодам светильника, которая предоставляется его пользователю:

Image-16-1024x486.jpg

Здесь любознательный аквариумист может по клику на тип светодиода, выделенный голубым цветом, скачать даташит производителя светодиодов для более полного ознакомления с информацией по светодиоду и его количеству излучения.

Большинство распространённых контроллеров аквариумных светильников не дают никакой информации о количестве излучения светильника. Например, вот так выглядит типичный интерфейс контроллера аквариумного светодиодного светильника в режиме формирования спектра:

Image-17-1024x389.jpg

Формирование спектра и количества излучения идёт перемещением бегунков. При этом пользователь не видит важнейших параметров светильника, которыми он управляет. А именно – спектра светильника и количества излучения. В сочетании с тем, что на глаз невозможно определить ни спектр светильника, ни количество его излучения, такой интерфейс приводит к трудностям в определении реального спектра и количества излучения.

Для того, чтобы управление светильником было логичным, сначала надо определиться с базовыми логическими единицами. Это весьма просто. Достаточно задать себе вопрос – чем мы хотим управлять? Ответ банален – спектром и количеством излучения. Поэтому пользователю необходимо показывать и спектр, и количество излучения. Хороший пример этого показан ниже:

Image-18-1024x417.jpg

Здесь слева показан спектр светильника, а выше него – количество излучения, выраженное в относительных единицах. Обратите внимание на надпись «Total emitted power: 102%» на скриншоте. В виду того, что производитель точно знает тип светодиодов, установленных в светильнике, также возможно указывать количество излучения светильника в абсолютных единицах – микромолях в секунду. Таким образом, пользователь точно осведомлён как о спектре, так и о количестве излучения светильника. Спектры, которые понравятся пользователю, сохраняются в галерее спектров.

Далее перейдём к формированию суточного цикла. На нём точками показываются спектры, при этом их высота указывает количество излучения. График может выглядеть таким образом:

Image-19-1024x373.jpg

Или таким:

Image-20-1024x369.jpg

Также возможны любые иные варианты, включая простейший, когда cуточный цикл состоит всего из 4 точек.

При записи суточного цикла в галерею компьютер вычисляет DLI. В результате чего галерея с этими спектрами выглядит так:

Image-21.jpg

То есть самый важнейший параметр светильника – общее количество его излучения, выраженное в молях фотонов, показывается явно и очень просто.

В продолжение этой парадигмы точно так же просто выглядят длинные циклы. Например, вот так будет выглядеть адаптационный цикл длительностью 10 дней, в течение которого каждый день контроллер автоматически выдаёт светильнику новый цикл, постепенно переходя от первого цикла с малым количеством излучения ко второму, с большим:

Image-22-1024x397.jpg

Также возможно использование другого типа длинных циклов. Допустим, пользователю хочется, чтобы в будние дни использовался первый вариант суточный цикла, а в выходные – второй. В этом случае пользователь делает такой длинный цикл и закольцовывает его, нажав единственную экранную кнопку в интерфейсе:

Image-23-1024x444.jpg

Разумеется, для каждого длинного цикла также рассчитывается общее излучённое количество излучения, которое в этом случае называется TGE – Total Growing Emission:

Image-24.jpg

Таким образом, пользователь получает простой, логичный и достаточно информативный контроль за излучением светильника.

Напомним рекомендации по количеству излучения светильника, которые были даны в начале второй главы этой статьи.

Оптимальная освещённость для кораллов составляет 100-150 PAR для LPS кораллов, и 250-350 PAR для SPS кораллов.

Более того, как показывает практика, в том случае, если аквариум не перегрет, хорошие результаты удаётся получить при ещё меньшем количестве излучения, начиная от 75 PAR для LPS кораллов и 200 PAR для SPS кораллов.

Как мы уже отметили, DLI является наиболее информативным и фундаментальным показателем. Его корреляция с моментальным значением PAR очень проста. Нужно умножить количество секунд в световом дне на моментальное значение PAR. Поскольку в местах обитания кораллов продолжительность светового дня равна примерно 12 часов, при этом около часа продолжается рассвет и закат, в течение которых свет слабо проникает в воду [5], было бы разумно имитировать подобную схему для домашнего аквариума. То есть принимаем продолжительность светового дня с высокой освещённостью за 10 часов. В течение этого времени проходит 10*60*60=36000 секунд. Таким образом, умножаем PAR на 36000 и делим на миллион, переводя микромоли в моли, в результате чего получаем DLI. Например, для 100 PAR мы получаем DLI 36000*100/1000000=3,6 mols. Удобно указывать DLI в расчёте на метр квадратный освещаемой поверхности аквариума, что предполагает равномерное освещение этой площади светом с определённым PAR.

Для простоты запоминания округлим рекомендованный DLI. Таким образом, получаем:

Рекомендованный DLI для LPS кораллов 2,5-5, а для SPS кораллов 7-12 на метр квадратный поверхности аквариума.

Рекомендованный DLI для растений в пресноводном аквариуме также зависит от их требований к освещённости, и, в целом, в 1.5-2 раза меньше, чем для кораллов.

Напомним, что близкие к минимальным значениям DLI следует использовать для аквариумов с относительно прохладной водой, а максимальные – с относительно тёплой.

Разумеется, нужно иметь в виду, что рекомендованная выше освещённость, и, соответственно, DLI, образуются на небольшом расстоянии от светильника. На некотором удалении от него и освещённость и DLI уменьшаются. Однако, в случае использования светильников с равномерным распределением светового потока, которые неоднократно упоминались в нашей статье, возможно создание несложной программы, которая будет давать пригодные для практического использования советы для большинства вариантов фотосинтетиков, обитающих в домашних аквариумах [21].

Если вы будете использовать светильники с описанными в первой статье возможностями, и выстраивать свои суточные циклы с таким DLI, то ваши кораллы получат предсказуемое и адекватное количество излучения. При этом вероятность возникновения проблем, связанных с количеством излучения светильника, будет минимизирована.

Мы надеемся, что эти статьи, основанные на результатах наших исследований и наблюдений за работой сообщества аквариумистов, помогут сохранить в домашних аквариумах чудо природы – кораллы, многим из которых, к очень большому сожалению, угрожает быстрое и полное вымирание в природе [14].


Ссылки:
1. https://expertaquarist.com/light-for-aquaria-part-1-the-spectrum/
2. https://downdetector.com/status/youtube/news/354834-problems-at-youtube/
3. https://www.aquariumcomputer.com/usa/product-category/profilux/profilux-light-wifi/
4. Christel Kasselmann “Aquarienpflanzen” (http://www.christel-kasselmann.de/buecher-2/buecher/)
5. https://reefs.com/magazine/light-in-the-reef-aquaria/
6. https://youtu.be/bbrGw0svpi0
7. https://en.wikipedia.org/wiki/Liebig%27s_law_of_the_minimum
8. http://www.reefcentral.com/forums/showthread.php?t=1767159&page=69
9. https://en.wikipedia.org/wiki/Ostreopsis
10. https://www.youtube.com/c/Glassbox/videos
11. https://forum.vtyulb.ru/
12. https://www.icp-analysis.com/
13. http://www.socialcompas.com/2015/12/16/korallovye-rify-pered-ekologicheskimi-ugrozami-xxi-veka/
14. https://youtu.be/aGGBGcjdjXA
15. https://www.apogeeinstruments.com/full-spectrum-quantum-sensor/
16. https://www.seneye.com/store/seneye-reef.html
17. https://youtu.be/t29XcD6TG0U
18. https://reefs.com/magazine/glitter-lines-more-than-aesthetic/
19. https://en.wikipedia.org/wiki/Daily_light_integral
20. https://reefs.com/magazine/aquarium-lighting-building-a-led-fixture-how-we-did-it/
21. https://beautifulreef.ru/calc/

Переведено специально для ReefCentral.ru
Если вы увидели этот материал на другом сайте - значит, он был украден.                  
Просим сообщать о замеченных фактах на info@reefcentral.ru        



Количество показов статьи: 2267