[MarcoM]

Livello d’illuminazione: Qual’è l’ideale?

Tratto da un articolo di Erik Olson http://www.thekrib.com/Plants/Tech/Lighting/
(traduzione di Sago1985)

Io non condivido la nozione che la luce necessaria per l’illuminazione di una vasca possa essere semplicemente racchiusa in “watt per litro” o nozioni simili, a causa della complessità del problema. Alcuni dei fattori che influenzano la quantità di luce di cui si ha bisogno includono:
• Il tipo di lampada (Fluorescente, ioduri metallici, ad incandescenza)
• La marca della lampada
• Riflettori nel coperchio e distanza dalla vasca della plafoniera
• Tipo di vasca e riflessione delle pareti
• Tipi di piante, colore, altezza e grado di sviluppo
• Chimica dell’acqua e limpidezza (l’utilizzo della torba fa’ virare il colore dell’acqua verso il giallo e riduce la trasmissione luminosa)
• Rapporto Watt/Par specifico per ogni pianta
Ma non si limitano a questi.
Per prima cosa, come minimo, occorre differenziare le lampade: le lampade fluorescenti e le hqi hanno una efficienza simile (la quantità di radiazione luminosa che viene prodotta per watt di energia assorbito dalla lampada), cosi i loro wattaggi possono essere approssimativamente comparati. L’efficienza delle lampade ad incandescenza è circa un quarto di quelle fluorescenti (e hqi), e quindi occorre effettuare una conversione pensando che 100 watt di una lampada ad incandescenza equivalgono a 25 watt di una lampada fluorescente (anche se il PAR è superiore nelle lampada ad incandescenza).
Una volta stabilito che è impossibile dare una formula perfetta per l’esatta quantità di luce richiesta in ogni vasca possiamo comunque provare a dare delle indicazioni più precise possibile. Nel grafico seguente possiamo vedere i risultati sull’illuminazione di alcuni acquari piantumati. I quadrati verdi sono tratti dai dati riportati da Amano nella serie di volumi: Nature Aquarium World e rappresentano l’illuminazione selle sue vasche. Mentre i triangoli rossi rappresentano l’illuminazione di vasche trovate sulla rete. Mentre i pochi cerchi neri rappresentano l’illuminazione di alcune vasche così come vengono vendute di serie. Tutti i dati sono riportati considerando il wattaggio di lampade fluorescenti o hqi (quindi per quanto detto prima occorre moltiplicarli per 4 se si utilizzassero lampada ad incandescenza!)



Per prima cosa occorre notare che esiste un trend ripetibile intorno al quale si ha una variazione del wattaggio con un fattore di 2 in entrambe le direzioni. Ad ogni modo il metodo di indicare la giusta illuminazione attraverso i Watt/litro (rappresentato nel grafico con le linee tratteggiate rosse) non sembra lavorare bene, specialmente per le vasche di Amano. “Per le dimensioni più piccole 2 watt per litro sono troppo pochi! Per Vasche più grandi di 380 litri, 0.5 watt per litro sono troppi!”
Forse la formula migliore, rappresentata dalle linee tratteggiate azzurre, è ottenuta calcolando watt per superficie stimata. Questo può forse sembrare un calcolo strano al principio,ma quando uno si ferma a pensarci si rende conto che la luce “cade” su un’ area,non su un volume. Da notare che la reale superficie dipende dal tipo di vasca e che l’illuminazione può variare in base a tutti i fattori che ho indicato all’inizio per cui anche la misurazione watt/m2 deve essere considerata solo come una stima. Alla fine ricordate che questi risultati non vogliono dire che sia impossibile coltivare piante con livelli di illuminazione più bassi di quelli indicati. Infatti potete vedere alcuni punti nel grafico che si trovano al disotto di quella che io ho chiamato la linea di bassa illuminazione.

Tabella riassuntiva dei dati con il rapporto Watt/m2 e le reali illuminazioni in vasche professionali.

Luce.. W/m2... 20L..... 40L.... 80L..... 200L... 400L
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Bassa. 200......15W... 24W.. 38W.... 69W... 110W

Media. 400......30W... 47W.. 75W.... 137W.. 220W

Alta.... 800......60W... 94W.. 149W.. 274W.. 440W
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[scriptors]

Mi permetto di aggiungere una piccola tabellina ricavata da una breve ricerca su diverse vasche commerciali.
Si può notare come, con medesimi litraggi, la superficie da illuminare possa anche essere molto diversa e, conseguentemente, le luci debbano essere 'adeguate'.
Da notare anche come, con medesime superfici il litraggio possa anche raddopiare (aumenta in questo caso l'altezza della colonna d'acqua).

L'ultima colonna è semplicemente il rapporto tra l'illuminazione di 1 watt/litro (volume teorico) e la superficie del fondo della vasca.

[Sago1985]

Aggiungo anche alcune considerazioni fatte da Roger Miller secondo il quale la maggiore illuminazione richiesta nelle piccole vasche a causa della dispersione laterale dai vetri deve essere compensata da una maggiore altezza della colonna in rapporto alla superfice per lasciare spazio alle piante e non esagerare gli effetti della forte illuminazione.

[Cartiz]

Scusate se riapro questo topic, ma volevo chiedere visto la tabella riportata da MarcoM, io capisco il voler cercare una "formula" piu precisa rispetto alla "grossolana" W/L ma non vedo come il rapporto W/m2 possa essere piu indicata.
Come giustamente ha fatto notare scriptors, ci sono vasche che a parità di superficie hanno altezze differenti, se io ho una vasca da 30cm di colonna d'acqua e una di poari dimensioni ma con una colonna d'acqua di 50 cm la luce che arriverà al fondo sarà ben diversa.
Prendiamo l'esempio del pratino molto ambito da alcuni acquariofili, se io ho una vasca da 100x40x30cm (colonna d'acqua) e una vasca da 100x40x50cm (colonna d'acqua) non posso gestire con la stessa illuminazione le 2 vasche nonostante abbiano la medesima superficie.

[Sago1985]

Beh,anche la w/m2 è molto imprecisa e non può tenere conto di una sacco di parametri (come appunto l'altezza),ma come puoi vedere dai dati riportati in tabella è un indice più preciso del solo W/l..
Per quanto riguarda il problema dell'altezza della colonna più che di watt occorrerebbe parlare di lunghezza d'onda (più o meno penetranti)..

[scriptors]

Una differenza 'apprezzabile' sulla modifica dello spettro luminoso (PAR, utile alle piante), in base all'altezza della colonna d'acqua, inizia a diventare 'apprezzabile' superando il metro di profondità e forse anche più.

Come si può vedere dall'immagine e considerando la radiazione elettromagnetica compresa tra i 400 ed i 700nm (nanometri)

Detto in soldoni tra una altezza di 30cm ed una di 50cm la differenza è quasi inesistente, diverso sarebbe tra 'pratino' emerso (senza colonna d'acqua) e sommerso sotto 50cm di colonna d'acqua

Quindi, mentre il rapporto watt/litro, nel caso in questione, sarebbe quasi dimezzato, nel caso watt/m2 resterebbe più indicativo ed appropriato.

Io resto dell'idea di utilizzare i watt/cm2, sicuramente misura più gestibile, e calcolato sul fondo della vasca (che poi il perimetro sia quasi sempre poco luminoso e centro vasca quasi sempre molto illuminato).
In questo andrebbe anche calcolato il fattore piante che possono fare non poca ombra

ps. quella in rosso è la curva dell'occhio umano

Ho studiato parecchio la cosa, sul mio sito puoi trovare un paio di articoli che riassumono sia quanto raccolto dalla rete sia alcune considerazioni per lo sviluppo della mia illuminazione a luci LED.

[Cartiz]

Quindi prendendo come riferimento il mio acquario che ha una base di 80x40 e 96w di luce sarebbe 96W / 0.32mq = 300w/m2 ... poco meno di un illuminazione media? perchè se io invece faccio 96W / 160 lt lordi (130netti) ottengo un rapporto 0.6 (0.73 netti) W/L che è leggermente sopra la media (basandomi su alcuni siti che danno come riferimento di luce media un rapporto W/L >0.5)...
Ok che non parliamo di 2 risultati opposti ma se io dovessi scegliere oggi delle piante da inserire dovrei optare per piante da luce bassa a media o da media ad alta?

[Sago1985]

Direi che siamo li insomma,ma per stare tranquillo scegli piante che richiedono una luce MEDIO,medio-bassa..

[Cartiz]

Perdona la mia insistenza Sago1985, non voglio mettere in discussione la vostra esperienza ma il mio acquario ha una colonna d'acqua di 40cm.... la stessa illuminazione su una colonna di 20 cm darebbe risultati molto differenti (so che un acquario di 20 cm è inesistente se non fatto su misura ma inservibile per la maggior parte dei pesci e piante)

[Sago1985]

Forse non ho ben capito dove vuoi arrivare.. vuoi arrivare a dire che anche la misurazione W/m2 non è perfetta? Cosa che diciamo da sempre.. Oppure che la misurazione in W/l è più precisa? E questo mi sembra che siano i dati a sconfessarlo..
Un acquario con una base 80x40 e una colonna di 20 cm è un caso particolare tutto a se e visto che non esiste non so risponderti su quali siano gli effetti.. certo è che nelle vasche normali per quelle dimensioni (quindi con un'altezza tra i 35 e i 55 diciamo) la differenza (come ti ha detto anche scriptors) è insignificante in termini di wattaggio (cosa leggermente diversa per gli spettri)..