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.

Освещение аквариума светодиодными лентами

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. 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.

Типы светодиодных лент по защищенности

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.

Подсветка LED лентой на дне аквариума

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
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 6000см2 или 0,6м2.

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.

E = F / S, где E – освещенность Лк, F – световой поток Лм, S – площадь м2.

Применим формулу. Выразим световой поток:

F = E * S

Возьмем для примера необходимую освещенность 10000Лк, площадь мы вычислили – 0,6м2.

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:

Интенсивность роста в зависимости от длины волны

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.

Размещение светодиодной ленты на крышке аквариума

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.

Использование корпуса люминесцентного светильника

Можно использовать мощные дискретные светодиоды 3Вт. Подобная диодная подсветка требует дополнительного охлаждения. Рассчитывать площадь радиатора не менее 25см2 на каждый Вт мощности. Подробнее как сделать радиатор своими руками.

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

Дискретные SMD светодиоды на радиаторе

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

Радиатор и SMD светодиоды

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.

Подвесное освещение аквариума

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.

Оцените, пожалуйста, статью. Мы старались:) (2 оценок, среднее: 4,50 из 5)
loading rating Загрузка...
Понравилась статья? Расскажите о ней! Вы нам очень поможете:)

9 КОММЕНТАРИИ

  1. Видимо я блондинка ибо пока что всё равно мне не ясно как же сделать правильное освещение моего аквариума на 72 литра. Если бы автор статьи смог мне помочь, я была бы ему крайне благодарна!

    • Если бы вы написали хоть что-то помимо объема — мы бы помогли:) Нужны хотя-бы габариты аквариума и требуемое освещение (в зависимости от населения вашего аквариума).

  2. Доброго здоровья Вам! Могли-бы вы мне разъяснить,касательно расположения светодиодных лент, из вашего примера с тремя спектрами? Отрезки разных цветов спаивать вперемешку? Или последовательность не играет роли? И достаточно-ли будет на аквариум 0.8-0.4-0.5 ,светильника на 4000 Лм? (Эхинодорус, криптокорина, анубиас)
    Заранее благодарю за помощь!

    • Добрый день.
      — Последовательность не важна, просто распределите свет равномерно по поверхности.
      — При такой площади аквариума освещенность составит 12500 Люкс. Это достаточно интенсивное освещение для растений, ожидайте буйный рост:) Хотя очень зависит от типа растений (например, узколистая криптокорина требует почти на порядок больше света чем широколистая). Удачи!

  3. Доброго дня! Помогите и мне рассчитать мощность светильника. Банка планируется размерами 125х50х60. Очень хочется, чтоб росла почвопокровка(это в идеале конечно), а так, что можно было выращивать растения требовательные к свету. Склоняюсь тоже с созданию светильника собственноручно на мощных светодиодах 1-3Вт Star

    • Здравствуйте! При таких габаритах освещаемая площадь 1,25*0,5=0,625 кв.м. При необходимых 10000Лк на 1 кв.м. нам нужна интенсивность светового потока 10000*0,625=6250Лм.

      Берем первый попавшийся 1вт диод в магазине (например ALU-Star-1W (3,2-3,6V, 350mA, 100Lm, 6000-6500K)). Его световой поток 100Лм, т.е. нам нужно 70 таких штук. Если решите использовать отдельные диоды, не забудьте про токоограничивающие резисторы. Подробнее: https://svetodiodinfo.ru/texnicheskie-momenty/raschet-rezistora-dlya-svetodioda.html.

      p.s. С лентой проще. Если вашему растению света будет мало, пересчитайте, подставив 15000 Люкс.

      • Приветствую! В итоге по Вашей формуле если считать, получается не 7, а 70 светодиодов нужно? Вы пропустили 0. 7*100 получается всего 700 Люмен из нужных нам 7000. Правильно?

Поделитесь вашим мнением

Please enter your comment!
Please enter your name here