انتخاب منبع نوری مناسب

آکواریوم های گیاهی یا پلنت

میزان لومن Lumen و یا میزان روشنایی اصولا بر روی بسته های انواع لامپ ها (البته لامپ های استاندارد) نوشته شده است. در این مقاله تلاش می شود در رابطه با انتخاب انواع لامپ های فلورسنت، ال ای دی ها و لامپ های حبابی با توجه به اطلاعات درج شده در بسته بندی آنها و متناسب با نیاز آکواریوم شما صحبت شود.

در سال های گذشته اصولا لامپ های حبابی و یا فلورسنت با توجه به میزان مصرف برق آنها بر حسب ولتاژ طبقه بندی می شده اند. این نوع طبقه بندی کار را برای مقایسه وضعیت نور تولیدی برای انواع منابع نوری بسیار مشکل می کرد. اصولا نور انواع لامپ های حبابی، فلورسنت و ال ای دی تنها با توجه به میزان ولتاژ قابل مقایسه نیستند. در حال حاضر بر روی بسته بیشتر لامپ های استاندارد و با کیفیت مقادیر دیگری مثل میزان نور تولیدی یا لومن نیز درج شده است. میزان لومن در حقیقت میزان واقعی نور تولید شده از یک منبع نوری را صرف نظر از میزان مصرف انرژی آن برای ما مشخص می کند. همانطور که قبلا گفته شد اصولا این مقدار بر روی بسته بندی انواع مختلف منابع نوری درج شده است.

برای ساده تر شدن کار، ما انواع آکواریوم های گیاهی را به سه دسته آسان، متوسط و حرفه ای تقسیم بندی کرده ایم. دسته اول شامل آکواریوم هایی می شود که در آنها گیاهانی با درجه نگهداری آسان و نیازمند به نور کم نگهداری می شود و در درجه سوم یا پیشرفته گیاهانی بسیار حساس و نیازمند به نور بسیار زیاد نگهداری می شود. این اطلاعات در جدول روبرو آورده شده است.

برای بدست آوردن یه تقریب نسبی بین میزان نور تولیدی در لامپ های T5 و حجم آکواریوم می توانید ۲۰ لومن را در حدود ۰.۵ وات به ازاء هر یک لیتر و ۴۰ لومن را در حدود ۱ وات از لامپ T5 به ازاء هر لیتر در نظر بگیرید.

چه مقدار نور کافی است؟

این موضوع کاملا به نوع گیاهی که شما برای آکواریوم خود انتخاب کرده اید بستگی دارد.

• برای آکواریوم ساده شامل گیاهانی با نیاز نوری پایین، ۱۰ تا ۲۰ لومن (۰.۲۵ تا ۰.۵ وات) به ازاء هر لیتر کافی است.
• برای آکواریوم های متوسط شامل گیاهانی با نیاز های نوری متوسط، پیشنهاد ما ۲۰ تا ۴۰ لومن (۰.۵ تا ۱ وات) در هر لیتر
• آکواریوم های پیشرفته شامل گیاهانی با نیاز های نوری بالا، بیشتر از ۴۰ لومن (۱ وات) به ازاء هر لیتر از آب آکواریوم به نور نیاز خواهید داشت.

در سه تصویر روبرو یک آکواریوم با ظرفیت ۵۴ لیتر در تصویر اول با یک لامپ فلورسنت معمولی T8 با توان ۱۵ وات، در تصویر دوم یک لامپ فلورسنت T5 با توان ۲۴ وات و در تصویر آخر دو لامپ فلورسنت T5 با توان هر لامپ ۲۴ وات نمایش داده شده است. می توانید میزان افزایش نور بین لامپ های T8 و T5 همچنین یک و دو لامپ T5 با هم را مشاهده کنید.

ساده ترین و کم هزینه ترین راه برای استفاده بهینه از یک منبع نوری نصب صفحات بازتاب دهنده یا رفلکتورها است. موضوع مهم دیگر در استفاده بهینه و طولانی مدت از لامپ ها کنترل دمای اطراف لامپ ها بخصوص در فصل تابستان است که می تواند بر روی طول عمر و عملکرد مثبت انواع ساختار های روشنایی تاثیر منفی داشته باشد.

پیشنهاد ما با توجه به سالها تجربه و بررسی ساختار های مختلف سیستم های روشنایی استفاده از لامپ های فلورسنت T5 بر اساس میزان لومن بر حسب وات در لیتر برای انواع آکواریوم های گیاهی است.

در جدول زیر میزان نور تولیدی بر حسب لومن توسط لامپ های T8 که اصولا در آکواریوم های آماده موجود در بازار قرار داده می شود، با نور موجود در اتاق نشیمن شما با نورهای تولیدی از خورشید در طول روز و ماه کامل در طول شب مقایسه شده است. مشاهده می کنید که نور تولیدی توسط لامپ های T8 در آکواریوم های آماده نیز حداقل ۱۰ برابر نور تولید شده در اتاق نشیمن شما است اما باز هم به میزان زیادی نسبت به نور طبیعی خورشید که این گیاهان در آن شرایط رشد کرده اند بسیار پایین تر است.

استفاده از رفلکتور را فراموش نکنید!

استفاده از رفلکتور می تواند تا ۴ برابر بازدهی یک منبع نوری را افزایش دهد.

بسیاری از آکواریوم های آماده با لامپ های T8 و بدون صفحات رفلکتور عرضه می شوند. اما خوشبختانه امکان خرید رفلکتورهای مناسب و نصب آنها بر روی آکواریوم وجود دارد.

محاسبات و آزمایشات نشان می دهد که استفاده از یک رفلکتور با کیفیت می تواند تا ۴ برابر میزان نور دریافتی از یک منبع نوری را افزایش دهد. البته توجه داشته باشید که تفاوت خیلی زیادی بین استفاده از مدل های مختلف رفلکتور ها با کیفیت های متفاوت وجود ندارد.

امکان انتخاب و خرید مدل ها مختلف از رفلکتور ها با کیفیت های بسیار متفاوت در بازار وجود دارد. بهترین راه برای انتخاب یک رفلکتور مناسب امتحان کردن آن و مشاهده نور بازتاب شده از آن بر روی یک سطح سفید است. در صورتی که هیچ سایه یا نوار تیره ای در نور بازتاب شده بر روی سطح مشاهده نشود، نشان دهنده یک محصول خوب و مناسب است. در غیر این صورت رفلکتور شما دارای کیفیت مناسبی نبوده و توانایی منعکس کردن تمام نور تولیدی از منبع نوری را به شکل مناسب ندارد. امتحان رفلکتور های مختلف در مقابل استفاده از منبع نوری بدون رفلکتور در نموار زیر آورده شده است و نشان دهنده این مطلب است که استفاده از هر نوع رفلکتوری به مراتب بهتر از عدم استفاده از آن است.

میزان نور

میزان نور به میزان زیادی با فاصله گرفتن از منبع نوری از سطح آب تا کف آکواریوم و از مرکز تا گوشه ها کاهش پیدا می کند. در نور طبیعی خورشید فاصله هیچ معنای خاصی ندارد. اما در نورهای مصنوعی تغییر فاصله می تواند میزان نور دریافتی توسط گیاه را به میزان زیادی تغییر دهد.

در یک آزمایش یک منبع نوری استاندارد آکواریومی در فاصله ۳۰ سانتیمتری و ۱۰ سانتیمتری از یک صفحه قرار داده شده تا بتوان میزان نور از مرکز تا لبه های صفحه اندازه گیری شود.تمامی اطلاعات در جدول زیر آورده شده است.

به این ترتیب شما می توانید با ترکیب انواع مختلف گیاهان با نیاز های نوری متفاوت در سطح آکواریوم خود این مشکل را برطرف نمایید. برای مثال از گیاهانی با نیاز نوری زیاد در مرکز و نزدیک به سطح و گیاهانی با نیاز نوری کم در پایین و اطراف آکواریوم خود استفاده کنید.

انواع مختلف منابع نوری

انواع مختلفی از منابع نوری از لامپ های فلورسنت معمولی و متال هالید گرفته تا لامپ های ال ای دی پیشرفته در بازار وجود دارند.

در نمودار روبرو میزان نور تولیدی از انواع مختلف منابع نوری برحسب لومن در وات آورده شده است. این نمودار به شما نسبت تولید نور به مصرف را در انواع مختلف لامپ ها به خوبی مشخص می کند.

همانطور که در نمودار مشخص است میزان نور تولیدی از لامپ های فلورسنت قدیمی T8 برحسب وات بسیار بیشتر از لامپ های مدرن T5 به نظر می رسد. حال این سوال مطرح می شود که چرا بیشتر آکواریوم داران حرفه ای گیاهی و یا حتی مرجان از بیست سال پیش که این تکنولوژی به بازار معرفی شد از این لامپ ها استفاده می کنند؟ به این دلیل است که میزان تولید نور در هر سانتی متر لامپ های T5 بسیار بیشتر از لامپ های T8 است. یک لامپ T8 با توان ۱۵ وات تنها قادر به تولید ۹۰۰ لومن نور می باشد در حالی که یک لامپ T5 با همان طول و توان ۲۴ وات می تواند ۱۶۰۰ لومن نور تولید کند.

در آخر این نمودار نشان می دهد که تفاوت چندانی بین استفاده از لامپ های LED با خروجی بالا و لامپ های متال هالید وجود ندارد. اما اختلاف بسیار زیاد بین لامپ های LED و متال هالید در واقع مربوط به امکان چیدمان گسترده آنها نسبت به لامپ های متال هالید است. با اضافه کردن چند منبع به جای یک منبع امکان تنظیماتی مثل ساعت های شبانه روز هم برای شما در یک آکواریوم فراهم می شود.

لومن، لوکس و شار نور

لومن، لوکس و شار نور معمولترین واحدهای اندازه گیری میزان نور هستند. در اینجا می خواهیم در رابطه با تفاوت میزان این واحد ها بپردازیم.

لومن مشخص می کند که یک منبع نوری چقدر نور ایجاد می کند. در صورتی که لوکس مشخص کننده میزان نور در واحد سطح است. بنابراین لوکس برای توصیف اینکه چقدر میزان یک نور برای یک گیاه در یک موقعیت خاص در آکواریوم مناسب است، استفاده می شود. در اندازه گیری استاندارد میزان نور با لوکس اندازه گیری می شود.

شار نور (فوتون) واژه علمی برای مشخص کردن میزان نور در سطح است و تعداد فوتون ها را در هر متر مربع در هر ثانیه مشخص می کند. شارنوری اغلب در طول موج های ۴۰۰ تا ۷۰۰ نانومتر داده می شود، که به طور دقیق همان طول موج هایی هستند که گیاه می تواند از آن استفاده کند. شار نوری برای یک لامپ فلورسنت سفیدیخی (مهتابی) به سادگی با ضرب کردن در عدد ۷۴ به لوکس قابل تبدیل است. البته این ضریب با تغییر نوع منبع نوری می تواند بین ۳۳ تا ۱۰۶ مطابق با جدول زیر تغییر کند.

ایده آل است که در مورد نیاز گیاهان به نور با واحد های اندازه گیری لوکس و یا شار نوری صحبت کنیم، چرا که این موضوع به خوبی مشخص می کند که چه میزان نور به برگ های آنها می رسد (لوکس) در حالی که لومن تنها بیانگر میزان نور خروجی از منبع نور است. اینکه دقیقا چقدر گیاه نور در دسترس دارد تابعی از فاصله ای است که از منبع نوری دارد. هر چه فاصله بیشتر باشد نور کمتری به آنها می رسد.

طول موج های نور طبیعی خورشید

نور طبیعی روز به صورت کلی از ترکیب برابر بخش های مختلف نور آبی، سبز و قرمز ساخته شده است.

گیاهان تنها قادر به استفاده از نورهای آبی و قرمز هستند. (در تصویر روبرو می توانید میزان جذب طول موج های مختلف نور توسط کلروفیل ها را مشاهده کنید.) این روزها در مراکز پرورش پیشرفته برای رشد بهتر گیاهان از ترکیب طول موج های نور های قرمز و آبی استفاده می شود. این موضوع به راحتی قابل درک است که گیاهان توانایی جذب نورهایی با طول موج سبز را ندارند، زیرا گیاهان تقریبا تمام طول موج های نور سبز را بازتاب می دهند و به همین دلیل است که سبز دیده می شوند.

توجه داشته باشید که در آکواریم شما به تمامی طول موج های نور مرئی نیاز خواهید داشت (حتی نور سبز) تا بتوانید تمامی آبزیان و گیاهان را با رنگ طبیعی و درست مشاهده کنید. حذف طول موج های سبز از اکواریوم باعث می شود ظاهری بنفش رنگ پیدا کند. پیشنهاد ما استفاده از منابع نوری با توانایی تولید نور با طول موج هایی برابر نور طبیعی روز یعنی دمای رنگی بین ۵۵۰۰ تا ۶۵۰۰ کلوین است.

دمای رنگ نور

دمای رنگ نور که برحسب کلوین بیان می شود، در حقیقت پارامتری برای مشخص کردن رنگ نور در یک منبع نوری است. نور طبیعی خورشید دارای دمای رنگی در حدود ۶۵۰۰ کلوین است و به همین دلیل است که استفاده از منابع نوری با توانایی تولید نوری با دمای رنگ ۵۵۰۰ تا ۶۵۰۰ کلوین برای انواع آکواریوم های گیاهی پیشنهاد می شود. دمای رنگ های بالاتر از ۸۰۰۰ کلوین دارای سایه هایی از رنگ آبی هستند که اصولا در آکواریوم های آب شور استفاده می شوند، و نورهایی با دمای رنگ کمتر از ۴۰۰۰ کلوین دارای سایه هایی از رنگ زرد و قرمز هستند. مشابه نوری که توسط لامپ های حبابی رشته ای قدیمی تولید می شود.

استفاده از نوری با دمای رنگ مناسب در یک آکواریوم گیاهی به شما این اطمینان را خواهد داد که به چه میزان رنگ های گیاهان خود را طبیعی و درست مشاهده می کنید. بسیاری از لامپ ها دارای مقداری به نام CRI یا شاخص تفکیک رنگ هستند، که بیشترین میزان آن برابر ۱۰۰ می باشد. این شاخص به شما نشان می دهد که منبع نوری شما چه میزان توانایی به نمایش درآوردن رنگ های طبیعی را خواهد داشت. انتخاب یک منبع نوری با شاخص تفکیک رنگ بالاتر از ۹۰ به شما این اطمینان را می دهد که بتوانید رنگ های آبزیان خود را در حالت کاملا طبیعی مشاهده نمایید.

تصویر اول یک آکواریوم گیاهی با منبع نوری با CRI بالا و نزدیک به نور طبیعی و تصویر دوم همان آکواریوم با منبع نوری با CRI پایین را نشان می دهد که وجود یک پرده رنگ خاکستری بر روی تمامی گیاهان کاملا قابل تشخیص است.