PDA

Επιστροφή στο Forum : Αναλυση για φωτισμο(Φωτοσυνθετικά ωφέλιμη ακτινοβολία)!


Sakisdraminos
11-09-16, 23:42
Εδώ θα κάνουμε μια αναφορά να δούμε τελικά ποια μέτρηση είναι αυτή που θα έπρεπε να κοιτάμε-μετράμε για να ξέρουμε άμα έχουμε δυνατό φωτισμό!

Το λούμεν (lumen) (σύμβολο lm) είναι η Παράγωγη μονάδα του SI της φωτεινής ροής, ενός μέτρου της συνολικής "ποσότητας" του εκπεμπόμενου ορατού φωτός από μια πηγή. Η φωτεινή ροή διαφέρει από την ισχύ (ροή ακτινοβολίας (radiant flux)) στο ότι οι μετρήσεις της φωτεινής ροής αντανακλούν την ποικίλλουσα ευαισθησία του ανθρώπινου οφθαλμού σε διαφορετικά μήκη κύματος του φωτός, ενώ οι μετρήσεις της ροής ακτινοβολίας δείχνουν τη συνολική ισχύ όλων των εκπεμπόμενων ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων, ανεξάρτητα από την ικανότητα του ματιού να το αντιληφθεί. Τα λούμεν σχετίζονται με το λουξ επειδή ένα λουξ είναι ένα λούμεν ανά τετραγωνικό μέτρο.


Ελάχιστη έξοδος φωτός (λούμεν) Πυρακτωμένος λαμπτήρας, Συμπαγής φθορίου , LED

200-------25-------3-5-----------?–?
450 ------40-------9–11----------6–8
800-------60------13–15---------9–12
1.100-----75------18–20--------13–16
1.600----100------24–28--------18–22
2.400----150------30–52----------30
3.100----200------49–75----------32
4.000----300------75–100--------40,5


Το κέλβιν (σύμβολο: Κ) είναι μονάδα μέτρησης της θερμοκρασίας στο Διεθνές Σύστημα Μονάδων (S.I.). Η αναφορά σε θερμοκρασίες στην κλίμακα Κέλβιν γίνεται όταν μια ένδειξη θερμοκρασίας συνοδεύεται με το σύμβολο «Κ», π.χ. θερμοκρασία 300 K (27 °C). Το κέλβιν φέρεται κατά την ομώνυμη κλίμακα όπου το απόλυτο μηδέν (-273,15 °C βαθμοί Κελσίου) αντιστοιχεί στο 0 Κ. Η θερμοκρασία 0 Κ είναι η χαμηλότερη δυνατή θερμοκρασία και λέγεται απόλυτο μηδέν. Η κλίμακα επινοήθηκε από τον Ουίλιαμ Τόμσον (William Thomson), πρώτο βαρόνο του Κέλβιν.

Η κλίμακα Κέλβιν δεν έχει αρνητικές τιμές.
Το κέλβιν είναι η βασική μονάδα μέτρησης θερμοκρασιών σε προβλήματα που έχουν σχέση με τη θερμοδυναμική, τη ρευστομηχανική κ.ά.
Διαφορά θερμοκρασίας κατά 1Κ ισοδυναμεί με διαφορά θερμοκρασίας ενός βαθμού Κελσίου.
Η κλίμακα Κέλβιν μετράει την λεγόμενη απόλυτη θερμοκρασία. Η διαφορά της με την κλίμακα Κελσίου είναι 273,15 βαθμοί, δηλαδή Τk = Tc + 273,1


Φωτοσυνθετική ενεργή ακτινοβολία , συχνά συντετμημένο PAR , ορίζει την φασματική περιοχή (ζώνη κύμα) της ηλιακής ακτινοβολίας από 400 έως 700 νανόμετρα για φωτοσυνθετικούς οργανισμούς που είναι σε θέση να τα χρησιμοποιήσουν για την διαδικασία της φωτοσύνθεσης . Αυτή η φασματική περιοχή αντιστοιχεί περισσότερο ή λιγότερο με το φάσμα του φωτός ορατό στο ανθρώπινο μάτι. Τα φωτόνια σε μικρότερα μήκη κύματος τείνουν να είναι τόσο ενεργητικός ώστε να μπορούν να είναι επιζήμια για τα κύτταρα και τους ιστούς, αλλά ως επί το πλείστον φιλτράρεται από το όζον στρώμα στο στρατόσφαιρα . Τα φωτόνια σε μεγαλύτερα μήκη κύματος δεν φέρουν αρκετή ενέργεια για να επιτρέψει τη φωτοσύνθεση για να πραγματοποιηθεί.



Οργανισμός Γένος Είδος Υποχρεωτικό φωτισμού PAR (μΕ m 2 sec)
Ελάχιστο Ιδανικό Ανώτατο όριο
Γένος-----------Είδος-------Ελάχιστον --Ιδανικό --Ανώτατο όριο
Anthopleurα---Elegantissima----73------------------- 540
Acropora------cervicornis-------281------306---------331
Acropora------digitifera----------82-------326---------600
Acropora------formosa----------170-------340--------600
Acropora------gemmifera-------170-------340---------600
Acropora------microphthalma---170-------300--------600
Acropora------millepora---------100-------190---------500
Acropora------nobilis------------170-------310--------600
Acropora------nobilis------------100-------180---------500



Οι περισσότεροι φωτοσυνθετική οργανισμοί δεν χρησιμοποιούν την πλήρη φασματική περιοχή που καλύπτει PAR, αλλά ανταποκρίνονται καλύτερα στο φως το PUR (Φωτοσυνθετικά ωφέλιμη ακτινοβολία) φάσμα.
Αυτό μπορεί να προκαλέσει σύγχυση σε πολλούς, καθώς υπάρχουν φωτιστικά και λαμπτήρες που διαφημίζονται ως συστήματα υψηλής PAR, αλλά δεν παρέχουν ένα φασματογράφο για να δείτε την φασματική περιοχή στην οποία το επίπεδο PAR προήλθε σε.
Φωτοσυνθετικά ασπόνδυλα ανταποκρίνονται καλύτερα στο φως που πέφτει σε μήκος κύματος μεταξύ 400-550 nm και 620 740-nm, το οποίο είναι το εύρος PUR.
Μια PAR ανάγνωση της 300 και υψηλότερα δεν είναι τόσο καλή όσο φαίνεται, αν αυτή η ανάγνωση προέρχεται από μήκη κύματος που παράγονται καθ 'όλη τη PAR φασματική περιοχή (400-700 nm) καθώς ένα μεγάλο μέρος της αυτή η ενέργεια δεν απαιτείται από φωτοσυνθετικές ζώα και σπατάλη ενέργειας . Αυτός είναι ένας λόγος γι 'αυτό είναι πολύ σημαντικό να δείτε ένα φασματογράφο από μια λάμπα ή φωτιστικό LED πριν από την αγορά. Αυτό θα σας επιτρέψει να δείτε τα μήκη κύματος των οποίων ένας μετρητής PAR πραγματικότητα θα μετρήσει. Μια PAR ανάγνωση της 150 στο βαθύτερο τμήμα της δεξαμενής θα προωθήσει την ανάπτυξη του συνόλου, αλλά το πιο ελαφρύ αγάπης κοράλλια που τη λάμπα ή LED πέφτει στη σειρά PUR προαναφέρθηκε.
Μια κοινή παρανόηση με πολλούς χομπίστες είναι ότι θα πουν
"Το νέο LED φωτιστικό μου δεν είναι τόσο φωτεινά όπως παλιά ΜΗ φωτιστικο μου».
LED φωτιστικά συντονισμένοι με τα PUR χρησιμοποιούν μήκη κύματος από το μήκος κύματος του φωτός που είναι η λιγότερο ευαίσθητα στα μάτια μας από την άποψη της φωτεινότητας, ακόμη κι αν αυτά τα μήκη κύματος είναι έντονα για τα κοράλλια και άλλους φωτοσυνθετικους οργανισμούς.
Αυτό είναι ένα καλό παράδειγμα του γιατί δεν θέλετε να εξετάσουμε άμεσα ενα UV λαμπτήρα.
Δεν φαίνεται φωτεινό για τα μάτια σας, λόγω του μήκους κύματος, αλλά οι βλαβερές ακτίνες είναι πολύ έντονες και μπορεί να έχει αρνητικές συνέπειες για την όραση σας.

golf4470
12-09-16, 00:14
Πολυ ωραίο θέμα άνοιξες Σάκη! Ευκαιρία ειναι να συζητήσουμε όλοι μαζί περί φωτισμού.
Αυτο που θα προςθετα τώρα ειναι οτι απο τα 400nm κ πάνω η ακτινοβολία δεν ειναι βλαβερή για τα μάτια μας.

voas
12-09-16, 08:37
μπραβο σακη!
πανέμορφο θέμα το χρειαζομασταν!

Sakisdraminos
12-09-16, 09:42
Πολυ ωραίο θέμα άνοιξες Σάκη! Ευκαιρία ειναι να συζητήσουμε όλοι μαζί περί φωτισμού.
Αυτο που θα προςθετα τώρα ειναι οτι απο τα 400nm κ πάνω η ακτινοβολία δεν ειναι βλαβερή για τα μάτια μας.


Δημήτρη αρχικά για να κάνουμε σωστή συζήτηση καλό είναι να δούμε τι είναι αυτό που ττραβάνε τα κκοράλλια και στην επόμενη φάση να δούμε μέσα από πιο φάσμα θα έχουμε το καλύτερο αποτέλεσμα .


μπραβο σακη!
πανέμορφο θέμα το χρειαζομασταν!

Ευχαριστώ Νικόλα ελπίζω να σσκεφτούμε και άλλα τέτοια θέματα.

golf4470
12-09-16, 16:41
Το φως είναι ένας από τους κύριους- ενισχυτικούς πόρους ζωής στον πλανήτη μας. Ως φωτοσυνθετικά, πολλά θαλάσσια ασπόνδυλα απαιτούν το φως για να ζήσουν. Η zooxanthellae χρειάζεται φως για τη φωτοσύνθεση, προκειμένου να παράγει αρκετή τροφή τόσο για τη δική της διατροφή όσο και για το κοράλι που τη φιλοξενεί.
Ίσως κάθε χομπίτας να είναι πρόθυμος να παρέχει το "σωστό" φως στα κοράλλια του- το σωστό φάσμα και την σημαντικά ικανοποιητική ένταση. Προτού εξετάσουμε πώς θα εφαρμόσουμε αυτό το "σωστό φως", θα προσπαθήσουμε αρχικά να καταλάβουμε ποιο είδος θαλασσίων οργανισμών παίρνει φως στο φυσικό περιβάλλον τους.
Σαν αρχή, θα εξετάσουμε τη φασματική διανομή της ηλιακής ενέργειας στα νησιά Φίτζι τον Ιούλιο, σχέδιο 1:

http://www.aquatek.gr/rimages/albums-hh284-golf4470-reef_light-image001.jpg (http://s259.photobucket.com/user/golf4470/media/reef%20light/image001.jpg.html)
Σχέδιο 1 φασματική διανομή της ενέργειας φωτός του ήλιου στο επίπεδο της θάλασσας

http://www.aquatek.gr/rimages/albums-hh284-golf4470-reef_light-image_full.jpg (http://s259.photobucket.com/user/golf4470/media/reef%20light/image_full.jpg.html)
Σχέδιο 2 διείσδυση του φωτός στο νερό της θάλασσας, ανάλογα με το μήκος κύματος

Είναι σαφές από αυτήν την γραφική παράσταση ότι τα μήκη κύματος μεταξύ 370 και 500nm διαπερνούν καλύτερα το βάθος. Με άλλα λόγια, το violet και το blue του φάσματος διαπερνούν καλύτερα το νερό της θάλασσας, ενώ το green φως είναι πολύ λιγότερο σε αυτό, το yellow- orange είναι ακόμα λιγότερο, και το red φως με τα μήκη κύματος πάνω από 600nm μπορεί να διεισδύσει μόνο στα πολύ ρηχά νερά.

http://www.aquatek.gr/rimages/albums-hh284-golf4470-reef_light-image_full1-1.jpg (http://s259.photobucket.com/user/golf4470/media/reef%20light/image_full1-1.jpg.html)
Σχέδιο 3 φωτιστική φασματική διανομή προς το μήκος κύματος στην επιφάνεια (light blue), στα 5m (blue) και 15m (dark blue)

Η light blue γραφική παράσταση αντιστοιχεί στην ακτινοβολία στην επιφάνεια, η blue γραφική παράσταση- σε βάθος 5m, και το dark blue - σε βάθος 15m. Σημειώστε ότι κατεβαίνοντας βαθύτερα, το κόκκινο μέρος του φάσματος εξαφανίζεται ουσιαστικά.
Κατά τη διάρκεια των εκατοντάδων εκατομμυρίων ετών εξέλιξης, θαλάσσιοι φωτοσυνθετικοί οργανισμών προσαρμόστηκαν για να χρησιμοποιήσουν καλύτερα κυρίως τα violet και blue μέρη του φάσματος, που είναι αφθονότερα στο περιβάλλον τους, και δεν είναι ευαίσθητα στο κόκκινο φάσμα (που, αντίθετα, χρησιμοποιείται περισσότερο στις επίγειες εγκαταστάσεις). Η συμβιωτική zooxanthellae στους θαλάσσιους φωτοσυνθετικούς οργανισμούς είναι η πρωτόγονη άλγη Pyrrophyta που περιέχει κυρίως τη χλωροφύλλη Α και C και καρωτίνη (peridinine, xanthins, κ.λπ...) η οποία ενισχύει την απορρόφηση στο γαλάζιο- πράσινο φάσμα. Το σχέδιο 4 δείχνει την φωτιστική απορρόφηση της zooxanthellae.

http://www.aquatek.gr/rimages/albums-hh284-golf4470-reef_light-image_full2-1.jpg (http://s259.photobucket.com/user/golf4470/media/reef%20light/image_full2-1.jpg.html)
Σχέδιο 4 απορρόφηση της zooxanthellae

Ο οριζόντιος άξονας είναι το μήκος κύματος, στα nanometers, και ο κάθετος άξονας είναι η διείσδυση σε αυθαίρετες μονάδες. Μπορείτε να δείτε από τη γραφική παράσταση ότι τα violet και blue χρώματα επικρατούν περισσότερο του red (σημειώστε ότι για το κόκκινο φάσμα, το ποσοστό 660- 680nm είναι προτιμότερο).
Το κύριο συμπέρασμά από τα ανωτέρω είναι ότι το violet και το blue φως είναι σημαντικότερο για τους θαλάσσιους φωτοσυνθετικούς οργανισμούς.

Ξέροντας αυτό που είναι φυσικά διαθέσιμο στα κοράλλια από το χρωματικό φάσμα, θα εξετάσουμε τώρα το επόμενο σημαντικό ζήτημα: πώς η ακτινοβολία από τα διαφορετικά φάσματα έχει επιπτώσεις στο χρωματισμό κοραλλιών;
Προτού εξετάσουμε την επιρροή του φάσματος στο χρωματισμό κοραλλιών θα επιθυμούσα να επισημάνω ότι ακόμη και ο χρωματισμός του ίδιου κοραλλιού μπορεί να ποικίλει σημαντικά ανάλογα με τις συνθήκες. Δυστυχώς, είναι πολύ δύσκολο να παρασχεθούν ακριβώς οι ίδιες συνθήκες για τα κοράλλια, ακόμη και στο ίδιο ενυδρείο- και αυτό είναι ακόμα δυσκολότερο για δύο διαφορετικά ενυδρεία. Χωρίς παροχή των σωστών συνθηκών για τα κοράλλια, άλλες προσπάθειες να βελτιωθεί ο χρωματισμός τους, όπως οι ρυθμίσεις του φάσματος, θα είναι μάταιες.
Ξέρουμε καλά πόσο μεταβλητός είναι ο χρωματισμός του ίδιου κοραλλιού σε διαφορετικές συνθήκες. Υπάρχουν τρεις κύριοι παράγοντες που έχουν περισσότερες επιπτώσεις: το φάσμα, η ένταση και το ποσό τροφίμων που είναι διαθέσιμο στο νερό.

Το φως είναι ο τελευταίος σημαντικός παράγοντας που απαιτείται για την καλή υγεία και τον χρωματισμό των κοραλλιών, και όμως δεν έχει μελετηθεί αρκετά καλά για τα ενυδρεία.
Η κατάσταση είναι μάλλον σύνθετη εν τούτοις, δεδομένου ότι τα κοράλλια μπορούν να είναι πολύ μεταβλητά, και ακόμη και τα ίδια είδη μπορούν να περιέχουν διαφορετικές χρωμοπρωτεΐνες (πρωτεΐνες αρμόδιες για το χρωματισμό)- ο τύπος και το ποσό τους καθορίζονται επίσης γενετικά, με τον ίδιο τρόπο όπως, για παράδειγμα, το χρώμα των ματιών του ανθρώπου. Πολλές από αυτές τις πρωτεΐνες είναι φθορίζουσες για παράδειγμα απορροφούν το φως ενός ορισμένου μήκους κύματος και ακτινοβολούν ένα διαφορετικό μήκος κύματος.

Ο ισχυρότερος φθορισμός των κοραλλιών παρατηρείται στην κλίμακα 400- 450nm, ιδιαίτερα επειδή η ευαισθησία των ματιών σε εκείνη την κλίμακα είναι πολύ χαμηλή. Το φως σε αυτήν την κλίμακα καλείται συνήθως "ακτινικό φως". Ο φθορισμός κοραλλιών είναι ένας από τους κύριους παράγοντες για να παρέχει την ομορφιά ενός reef, αλλά το φως σε ποσοστό 400- 500nm έχει επίσης άλλη σημασία: είναι το βέλτιστο φως για να προωθήσει τη θαλάσσια φωτοσύνθεση. Επομένως αυτό το μέρος του φάσματος είναι εξαιρετικά σημαντικό για ένα reef. Το φως σε κλίμακα 400- 500nm είναι το ευεργετικότερο για τους θαλάσσιους φωτοσυνθετικούς οργανισμούς, και συγκεκριμένα (400- 450nm) είναι το πιο χρήσιμο για το φωτεινό χρωματισμό τους.

Θα γυρίσουμε τώρα στην πραγματική εφαρμογή των led για τα reef ενυδρεία. Η χρησιμοποίηση ακριβώς δύο τύπων LEDs (άσπρων και μπλε) δεν είναι ικανοποιητική, επειδή ένα τέτοιο φωτιστικό θα χάσει ένα σημαντικό ποσό φωτός στην κλίμακα 400- 450nm - πολύ λιγότερο από ότι μετριέται στον ωκεανό, σε βάθος μερικών μέτρων. Η κλίμακα 450nm μπορεί εύκολα να προστεθεί με τη χρήση Royal Blue LEDs με το αντίστοιχο peak . Εκτός από αυτό, το φάσμα των άσπρων led μικραίνει γρήγορα στη σκούρο κόκκινη κλίμακα, περίπου 650- 660nm. Σύμφωνα με το πρότυπο που παρουσιάζεται στο σχέδιο 4, αυτό το μέρος του φάσματος απαιτείται επίσης για τους επιφανειακούς φωτοσυνθετικούς οργανισμούς και η προσθήκη αυτού του φάσματος μπορεί να είναι ευεργετική- θα βοηθήσει επίσης να εμφανιστεί το κόκκινο χρώμα στα reef ενυδρεία.

voas
12-09-16, 17:42
μπράβο μπράβο δημητρη!
πολύ ομορφη και εμπεριστατωμένη συνέχεια του θεματος!

kostas82
13-09-16, 12:53
Ωραίο παιδιά, μπραβο

golf4470
13-09-16, 14:39
Όσοι εχουν κ δεν εχουν φωτιστικά με led ας γράψουν τις εμπειρίες τους ωστε να γίνει μια συζήτηση.
Ας αρχίσω απο το δικό μου. Το κατασκεύασα πριν 1,5 χρόνο και αποτελείται απο 78 led συνολικής ισχύς 260watt. Απο τα 78 LEDs τα 24 LEDs ειναι uv απο 400nm-425nm.
Το φωτιστικο ελέγχεται απο έναν Arduino με κατάλληλο κώδικα και προσπαθούμε να ενσωματώσουμε διάφορες καινοτομίες π.χ. αισθητήρα για να μετράμε τα par κ.α.
Το φωτιστικο πρόσφατα έλαβε μέρος σε διαγωνισμό καινοτομίας και διακρίθηκε στους φιναλίστ.

golf4470
15-09-16, 23:29
Κανένας δεν έχει να μας γράψει τι φωτιστικο παίζει κ τι παρατηρήσεις έχει απο τα κοράλλια του;

kostas82
16-09-16, 08:05
Diy κατασκευή το δικό μου το φωτιστικό Δημήτρη . Αποτελείται από 8 λεντ των 50βατ το καθένα , κάθε λεντ αποτελείται από 50 επιμέρους τσιπακια των 1βατ το καθένα και κατασκευάστηκαν κατά παραγγελία σύμφωνα με τις προτιμήσεις μου.Οι φακοί είναι 90° και το φωτιστικό καλύπτει ένα ενυδρείο 1,63*83*65.
Με ακροπόρες κυρίως και μερικά lps και clam στον αραγωνίτη, αυτή την στιγμή μπορώ να πώ ότι έχει όσο φως χρειάζεται για να μεγαλώνουν όλα και με πολύ καλά χρώματα . Αναλογία βατ ανά λίτρο κάτω από μισό βατ/λιτρο

Κουραμπιές
16-09-16, 08:34
Ωραιο θεμα! Σε οποιον θελει πραγματικα να εντρυφησει στο θεμα φως και ενυδρειο....ιδου
Πατα με σου λεω (http://www.americanaquariumproducts.com/Aquarium_Lighting.html)

Γραφει πολλα αποσα ειπωθηκαν συν συν συν, και καποιος με χρονο και καλη γνωση στα αγγλικα (εχω το 2ο αλλα οχι το πρωτο πλεον) θα αξιζε μια μεταφραση να υπαρχει στο φορουμ.