همه چیز در مورد سیستم روشنایی آکواریوم آب شور

یکی از تجهیزات پایه و اصلی برای آکواریوم های آب شور به ویژه آکواریوم های مرجانی (ریف) سیستم روشنایی و لامپ آن است. بیشتر مرجانها (مرجان های هم زیست با جلبک های زئوگزانتلا) 8-0 درصد انرژی موردنیاز خود را از طریق نور تامین می کنند. بدین نحو که جلبک های زئوگزانتلا با دریافت نور مناسب فتوسنتز انجام می دهند و انرژی آزاد می کنند که مرجان ها از این انرژی جهت ادامه ی حیات خود استفاده می کنند.

بنابراین انتخاب یک سیستم روشنایی مناسب آکواریوم آب شور و اهمیت آن در بین سایر تجهیزات در اولویت اول قرار می گیرد. از طرف دیگر مبحث نور به دلیل تخصصی بودن و پیچیدگی های فنی، بیشترین سردرگمی و تشویش را در نزد علاقمندان به آکواریوم ایجاد می کند. به همین دلیل با تشریح مباحث موجود سعی خواهیم کرد به تمام ابهامات پاسخ دهیم. لامپ های موجود در الکتریکی ها مخصوص مصارف عمومی ساخته شده اند و برای آکواریوم به ویژه آکواریوم های مرجانی کارایی ندارند.

در ادامه به تفاوت این لامپ ها با لامپ های مخصوص آکواریوم خواهیم پرداخت تا خوانندگان عزیر در انتخاب نوع لامپ های آکواریوم مشکلی نداشته باشند. لامپ های مناسب آکواریوم می بایست دارای ویژگی هایی باشند که برای ایجاد چنین مشخصاتی شرکت های سازنده متحمل هزینه های بسیاری می شوند به همین دلیل معمولا این قبیل لامپ ها از قیمت بالاتری برخوردارند.

علت نیاز به سیستم سیستم روشنایی در آکواریوم آب شور

مرجان ها در محیط طبیعت در مناطقی زندگی می کنند که در مقابل تابش مستقیم نور آفتاب قرار دارند. به همین دلیل برای نگهداری صحیح آنها در آکواریوم باید با بررسی مشخصات نوری که در محیط طبیعت دریافت می کنند و تامین آن در آکواریوم به رشد و نمو آنها کمک کنیم. شاید این سوال در ذهن بسیاری از افراد مطرح شده باشد که چرا از نور خورشید بصورت مستقیم بر روی آکواریوم استفاده نمی شود؟ نور خورشید شامل طیف های نوری مرئی و نامرئی بسیار زیادی می شود که وجود همه ی آنها برای مرجان ها نه تنها الزامی نیست بلکه می تواند مضر نیز باشد.

در صورت استفاده از نور خورشید رشد دیاتوم و جلبک های ناخواسته به شدت افزایش می یابد که این موضوع علاوه بر کاستن از زیبایی آکواریوم در بلندمدت موجب از بین رفتن مرجان ها نیز می شود. بنابراین با بررسی نیازمندی های نوری مرجان ها باید بهترین شرایط رشد آنها را در آکواریوم تامین کنیم و سایر ویژگی های نور را حذف کنیم. قبل از پرداختن به انواع سیستم های سیستم روشنایی آکواریوم آب شور و چگونگی و معیار انتخاب این سیستم ها به برخی اصطلاحات رایج و کلیدی اشاره می کنیم و سپس مسائل بسیار مهمی را در مورد ویژگی های نور و مشخصات یک نور خوب و مناسب مطرح خواهیم کرد که ممکن است در ذهن بسیاری از افراد به عنوان مساله ی حل نشده باقی مانده باشد. لازم به ذکر است که در تشریح مباحث مربوط به نور سعی ما بر آن بوده است که با زبانی بسیار ساده و کاربردی به این مفاهیم بپردازیم. به نحوی که نیاز ما را برطرف نماید و از وارد شددن به مباحث تخصصی و پیچیده ی نور بپرهیزیم.

طول موج نور در سیستم روشنایی آکواریوم آب شور

نور متصاعد شده از هر منبع نوری دارای طول موج مخصوصی است که با واحد نانومتر سنجیده می شود. آنچه که چشم انسان به عنوان نور می بیند در واقع مجموعه ای از طیف های نوری مختلف است که ما فقط قادر به تشخیص رنگ نهایی آن هستیم. در حالی که ممکن است این نور از شش یا هفت نور مختلف تشکیل شده باشد. رنگ های مختلف دارای طول موج های مختلفی هستند که هر طول موج در یک محدوده ی مشخص بیانگر نور خاصی است. فیزیکدان بزرگ نیوتن، طیف های نوری قابل رویت برای انسان را به هفت رنگ قرمز، نارنجی، زرد، سبز، آبی، نیلی و بنفش تقسیم کرده است.

این نورها دارای طول موج 390 الی 750 نانومتر هستند که به این محدوده دامنه دید نیز می گویند و تمام نورهای در این محدوده توسط انسان قابل رویت هستند. نور خورشید در حدود ظهر 5000 الی 5500 کلوین رنگ نور دارد که به این درجه، نور کامل یا نور طیف کامل می گویند. زیرا در این درجه از نور همه ی رنگ های قابل رویت برای انسان حضور دارند. هرچند با درصدهای مختلف. در تصویر گرافیکی زیر تفکیک رنگ های موجود در نور خورشید و میزان هریک نشان داده شده است. همانطور که در تصویر مشاهده می کنید هریک از این رنگ ها بیانگر طول موج مخصوص خود است. نور دارای طول موج کوتاهتر از 390 نانومتر، ماوراءبنفش و بیشتر از 750 نانومتر یا مادون قرمز است.

همانطور که گفته شد نورهای دارای طول موج خارج از این محدوده توسط چشم انسان قابل رویت نیستند. اصولا چشم انسان در نور با طول موج 550 نانومتر که به رنگ سبز دیده می شود دارای بیشترین دید بوده و اجسام را با بیشترین وضوح تشخیص میدهد. به همین دلیل شرکت های تولیدکننده در لامپ های مناسب مصارف عمومی از میزان نور سبزی بیشتری استفاده می کنند تا جسم انسان بیشترین دید را داشته باشد. از طرفی وجود این نور در آکواریوم موجب افزایش رشد و تکثیر جلبک های مزاحم می شود که یکی از مشکلات اصلی بیشتر علاقمندان به آکواریوم می باشد.

کلوین یا درجه ی رنگ نور

همانگونه که قبلا نیز اشاره شد چشم انسان قادر به تفکیک نور و مشاهده ی نورهای تشکیل دهنده ی یک نور واحد نیست. به عنوان مثال نور سفید از هفت رنگ تشکیل شده است ولی بازتاب نهایی آن تنها به یک رنگ سفید دیده می شود. از طرفی به دلیل ویژگی های چشم انسان، بیشتر نورهایی را که به رنگ سفید می بینیم، سفید واقعی نبوده و ممکن است از نظر ترکیب نورهای تشکیل دهنده، کاملا با یکدیگر متفاوت باشند.

به دلیل وجود نورهای مختلف با طول موج های متفاوت در یک نور نهایی، نمی توان طول موج خاصی را برای آن مشخص نمود. در این هنگام برای تشخیص ویژگی های نور موردنظر از کلوین استفاده می شود. به عنوان مثال عدد 14000 برای کلوین یک لامپ بیانگر نورهای تشکیل دهنده ی نور نهایی لامپ موردنظر است و مشخص می کند که از چه نورهایی و به چه میزان در این لامپ وجود دارد. لامپ 14000 کلوین در مقایسه با یک لامپ 20000 کلوین از نور آبی کمتری برخوردار است و به همین ترتیب لامپ 6500 کلوین از لامپ های فوق، نور آبی کمتری دارد اما در مقابل از تمام نورهای موجود در طیف نوری در آن وجود دارد.

انتخاب سیستم روشنایی مناسب برای آکواریوم آب شور

تغییر رنگ مرجان ها در واکنش به نور آکواریوم

نحوه ی راه اندازی آکواریوم آب شور ; با ذکر مراحل و جزئیات

لامپ 2000 کلوین در ترکیب نوری خود از میزان نور قرمز بسیار ناچیزی برخوردار است و در مقایسه لامپ 14000 کلوین داریا نور آبی کمتر و میزان نور قرمز بیشتری است. در واقع درجه ی کلوین یک نور مشخص می کند که از چه نورهایی با چه طول موجی در آن وجود دارد. البته ناگفته نماند این موضوع فقط در مورد لامپ های طیف کامل (Full Spectrum) صادق است که معمولا مخصوص آکواریوم ساخته می شوند.

لومن یا شدت نور در سیستم روشنایی آکواریوم آب شور

شدت نور را با واحد بین المللی لومن می سنجند. هرچه لومن یک لامپ بالاتر باشد نور آن از شدت بیشتری برخوردار است. بهترین حالت برای سنجش لومن یک لامپ مناسب آکواریوم، محاسبه ی لومن آن بر وات است. به عنوان مثال ممکن است یک لامپ متال هالید 150 وات دارای 6000 لومن شدت نور باشد و یک لامپ فلوئورسنت 30 وات نیز داریا 2100 لومن شدت نور باشد. در این حالت لامپ فلوئورسنت از شدت نور بیشتری برخوردار است و برای آکواریوم مناسب تر است زیرا به ازای هر وات مصرف برق 70 لومن نور تولید می کند در حالی که لامپ متال مورد اشاره فقط 40 لومن نور به ازای هر وات تولید می کند. بنابراین برای انتخاب نور مناسب به میزان لومن لامپ موردنظر نیز دقت داشته باشید.

از آنجا که میزان شدت نور لامپ ها توسط چشم غیرمسلح انسان قابل تشخیص نیست، بنابراین در ساخت لامپ های عمومی عامل شدت نور تاثیرگذار نبوده و از اهمیتی چندانی برخوردار نیست در حالی که در لامپ های مخصوص آکواریوم یکی از مهمترین فاکتورها شدت نور است و به همین دلیل در فرآیند ساخت این لامپ ها به این موضوع دقت بسیار زیادی می شود تا علاوه بر افزایش اولیه ی شدت نور، کاهش آن در طی زمان نیز به حداقل برسد. در لامپ های مخصوص مصارف عمومی به دلیل عدم اهمیت شدت نور و پایین بودن کیفیت ساخت، معمولا پس از گذشت مدت زمان کوتاهی شدت نور لامپ ها به سرعت کاهش می یابد، به همین دلیل این لامپ ها مناسب آکواریوم نیستند.

PAR (Photosynthetically Active Radiation)

پار ((PAR معیاری است برای سنجش میزان نورهای مخصوص فتوسنتز موجود در لامپ های مورد استفاده در آکواریوم.

همانطور که قبلا نیز اشاره شد مرجان ها برای انجام عمل فتوسنتز به دو طیف از نورها که به رنگ های آبی (400 نانومتر) و قرمز (700 نانومتر) نیاز دارند که البته با توجه به محل زندگی طبیعی آنها به نور آبی بیشتری نیاز دارند. برای سنجش میزان این دو رنگ نور در سیستم روشنایی آکواریوم از واحد پار استفاده می شود. به عنوان مثال لامپ های طیف کامل 5500 الی 6500 کلوین که به لامپ های Day light معروف هستند دارای بالاترین پار می باشند. همچنین سایر لامپ های طیف کامل که معمولا تا 10000 کلوین رنگ نور دارند نیز از میزان پار مناسبی برخوردارند.

دقت داشته باشید که با ترکیب لامپ های مختلف نیز میتوان به میزان پار مناسبی در آکواریوم دست یافت. امروزه یکی از مباحث مهم و جدید در خصوص نحوه ی نورپردازی آکواریوم های مرجانی استفاده از نورهای مختلف برای تامین بهترین شرایط نوری است. در واقع فقط میزان کلوین و یا لومن یک لامپ مهم نیست بلکه باید نوع نور تولید شده نیز مناسب مرجان ها باشد یعنی از پار مناسبی نیز برخوردار باشد.

همانطور که گفته شد مرجان های هم زیست با جلبک های زئوگزانتلا باتوجه به محل زندگی خود یعنی اعماق 1 الی حداکثر 60 متری به نور آبی بیشتری نیاز دارند زیرا در این اعماق نور آبی بیشترین نفوذ را دارد. بنابراین در آکواریوم های ریف از نور آبی زیادی استفاده می شود اما این بدان معنی نیست که نور قرمز اهمیتی ندارد. دقیقا به همین دلیل است که توصیه می شود در کنار لامپ های اکتینیک از لامپ های 10000 الی 14000 کلوین استفاده شود و از لامپ های 20000 کلوین پرهیز شود زیرا نور لامپ های 20000 کلوین دارای کمترین نور قرمز بوده و میزان آن بسیار ناچیز و بی تاثیر است و استفاده از این قبیل لامپ ها به عنوان تنها لامپ آکواریوم نمی تواند نیازهای مرجان ها را برآورده سازد.

شاخص تابش رنگ CRI  (Color Rendering Index)

این شاخص بیانگر سیستمی بین المللی برای سنجش قابلیت هر منبع نوری در تابش رنگ نورهای مختلف بصورت طبیعی است. هرچه میزان این شاخص بالاتر باشد کیفیت تفکیک و تابش نور طبیعی لامپ بالاتر خواهد بود (بالاترین عدد برای این شاخص عدد 100 است). البته این شاخص برای لامپ های با کلوین مختلف متفاوت خواهد بود. لامپ های 6000 کلوین نسبت به لامپ های 10000 کلوین از CRI بالاتری برخوردارند. دقت داشته باشید که حتما برای مقایسه CRI در دو لامپ و تصمیم گیری بین آنها حتما باید این دو لامپ دارای کلوین یکسانی باشند. لامپ های دارای CRI بالاتر از کیفیت بهتری برخوردار بوه و بیشترین تابش نوری را دارند.

همانطور که در مباحث فوق اشاره شد لامپ های مخصوص آکواریوم از ویژگی های متفاوت از لامپ های مصارف عمومی برخوردارند و این موضوع دلیل اصرار بر استفاده از این گونه لامپ ها برای سیستم روشنایی آکواریوم آب شور و مرجانی است. البته در صورت تمایل به خرید لامپ برای آکواریوم نیاز به بررسی تمام موارد فوق نیست زیرا همه ی مشخصات و ویژپی های اشاره شده برای لامپ ها بر روی محصول درج نمی شود و از طرفی نیز ممکن است بررسی تمام این شرایط و مقایسه آنها با یکدیگر خارج از حوصله ی بسیاری از افراد باشد به همین دلیل فقط کافیست از یکی از برندهای معتبر تولیدکننده ی لوازم آکواریومی این لامپ ها را تهیه کنید. این شرکمت ها معمولا تمام استانداردها و ویژگی های مورد اشاره را رعایت می کنند و از بین مشخصات لامپ، میزان وات، کلوین و لومن آنها را بر روی محصول درج می کنند.

معمولا برای مشخص کردن میزان نور مورد نیاز آکواریوم از مقیاس وات بر لیتر استفاده می شود هرچند این روش منتقدان بسیاری دارد اما این روش ساده ترین و مهمترین مقیاس برای سنجش میزان نور موردنیاز است زیرا بیشتر تولیدکنندگان نیز محصولات تولیدی خود را بر همین اساس تولید می کنند و میزان وات یک لامپ نیز ارتباط مستقیم با سایر مشخصات لامپ دارد. لامپهای ied از این امر مستثنی هستند و میزان نور موردنیاز از این گونه لامپ ها براساس وات نمی تواند صحیح باشد، زیرا مصرف برق آنها بسیار پایین بوده و قابل مقایسه با لامپ های فلوئورسنت و متال هالید نیست. برای انتخاب نور مناسب Ied می بایست به درجه ی کلوین و لومن آنها توجه شده و حتما این قبیل لامپ ها مخصوص آکواریوم ساخته شده باشند.

از طرف دیگر برای انتخاب سیستم روشنایی موردنیاز آکواریوم در کنار توجه به میزان وات مصرفی، لومن و کلوین می بایست به میزان PAR لامپ ها هم توجه نمود، یعنی همانگونه که در مباحث اولیه ی نور توضیح داده شد می بایست نورهایی را در سیستم روشنایی آکواریوم تعبیه کنید که بر روی فتوسنتز تاثیرگذار باشند. در این بخش به انواع لامپ های موجود در بازار اشاره شده و مشخصات کلی آنها مورد بررسی قرار می گیرند.

لامپ های فلوئورسنت T5,T8 در سیستم روشنایی آکواریوم آب شور

شاید حرف اختصاری T را به عنوان معرف انواع لامپ های فلوئورسنت در بازار شنیده باشید. این حرف بیانگر میزان ضخامت لامپ موردنظر است. لامپ های T5 دارای 1.5 سانتی متر ضخامت و لامپ های T8 داریا 2.5 سانتی متر ضخامت هستند. از نظر نوع ساخت، لامپ های T5 از تکنولوژی و کیفیت ساخت بالاتری برخوردار بوده و به همین ترتیب شدت نور و مصرف بالاتری نیز دارند. گونه از لامپ های T5 نیز به تازگی وارد بازار شده اند که به لامپ های (HO(High Output به معنی خروجی بالا معروف هستند.

این دسته از لامپ ها دارای شدت نور و کیفیت بالاتری هستند ودر صورت راه اندازی با ترانس های ویژه ی خود، نوری قابل مقایسه با لامپ های متال تولید خواهند کرد. شرکت های معتبر بسیاری برای این گونه لامپ ها قاب های آماده ای را نیز تولید و به بازار عرضه می کنند که می توانید این قبیل قاب ها را تهیه کنید. لامپ های HOT5 در مقایسه با T5های معمولی مصرف برق بیشتری دارند، به عنوان مثال لامپ های 85 سانتی متری T5 در حدود 20 الی 25 وات برق مصرف می کنند در حالی که لامپ های HOT5 با همین سایز در حدود 39 وات مصرف برق دارند و البته به نسبت از شدت نور و کارایی بالاتری نیز برخوردارند.

لامپ های فلوئورسنت PL

این قبیل لامپ ها نیز در چند وقت اخیر وارد بازار آکواریوم فروشی ها شده اند و از نظر کیفیت در حد لامپ های T5 می باشند و باتوجه به اشغال فضای کم برای آکواریوم های کوچک یا اصطلاحا نانو طراحی شده اند به همین دلیل مناسب آکواریوم های بزرگ و مرجانی کامل نیستند. از طرفی در بازار ایران خبری از حضور برندهای معتبر سازنده ی این گونه لامپ ها نیست که به همین دلیل انتخاب این دسته از لامپ ها به عنوان تنها سیستم روشنایی آکواریوم مرجانی توصیه نمی شود.

لامپ های متال هالید در سیستم روشنایی آکواریوم آب شور

لامپ های متال هالید تا به امروز بهترین گزینه جهت تامین روشنایی آکواریوم های مرجانی بوده اند. هرچند لامپ های LED نیز در چند وقت اخیر مطرح شده اند اما به دلیل قیمت بسیار بالا تا به امروز (نگارش کتاب) از استقبال چندانی برخوردار نبوده اند. لامپ های متال هالید که جزء خانواده ی لامپ های HID(High Intensity Discharge) می باشند از شدت نور بسیار بالایی برخوردارند و به نسبت مقرون به صرفه تر از سایر لامپها هستند زیرا از عمر بالاتری برخوردارند و می توانند تا 2 سالی عمر مفید داشته باشند.

از همه مهمتر آن که لامپ های متال هالید در صورتی که جزء بردنهای درجه ی یک باشند از شدت نور بیشتری نیز برخوردارند. یکی از مشکلات لامپ های متال هالید تولید گرما توسط این گروه از لامپ ها است که برای حل این مشکل می توان از فن های کوچک استفاده کرد. لامپ های متال مخصوص آکواریوم معمولا در سایزهای 75، 150، 250، 400 و 1000 وات تولید می شوند که در بازار ایران بیشتر لامپ های 150 وات و گاهی 250 وات عرضه می شوند.

لامپ های LED در سیستم روشنایی آکواریوم آب شور

جدیدترین لامپ های تولید شده در بازار، لامپ های LED هستند که از تکنولوژی ساخت بالایی برخوردارند. این دسته از لامپ ها دارای بیشترین کارایی بوده و در مقایسه با سایر لامپ ها بیشترین درصد برق مصرفی را به نور تبدیل می کنند به همین شاید نور تولیدی از یک منبع LED با 50 وات مصرف برق چندین برابر سایر لامپ ها شدت نور و روشنایی داشته باشد. استفاده از چنین لامپ هایی در آکواریوم ها به تازگی مرسوم شده است اما دقت داشته باشید که برای نصب لامپ های LED نیز حتما باید مشخصات نور تولیدی آنها را مورد بررسی قرار دهید. لامپ های LED موجود در بازار الکتریکی ها همانطور که قبلا نیز اشاره شد، مناسب استفاده در آکواریوم نیستند.