[leletosi]

prego....

chi ne ha facoltà ne parli, anche in modo prolisso.

più dati raccogliamo più domade e riflssioni possiamo fare.

cominciamo dalla fisica della luce: kelvin, lux,lumen,watt,par,pur,spettri lampade

poi andiamo avanti nelle applicazioni sulle nostre vasche nano-micro reef

ariprego....

[redfox70]

Allora... Io parto con un piccolo piccolo contributo:

Lumen (lm): Flusso luminoso, ovvero quantità di luce emessa da una fonte luminosa. E' un parametro che dipende dal tipo di fonte luminosa e dalla sua potenza, non necessariamente in modo diretto. Ad esempio, un tubo al neon per l'illuminazione di ambienti, tipo Osram lumilux 860, 5000°K, emette 1300lm nella versione da 18W, 3250lm nella versione da 36W e 5200lm nella versione da 58W. L'emissione è omnidirezionale, in funzione delle caratteristiche costruttive della lampada. Sempre nel caso dei tubi al neon lineari essi emettono tutto intorno al tubo stesso. Sarà poi compito dei riflettori convogliarla in funzione dell'uso.

Lux: Illuminamento, ovvero quantità di luce che colpisce una superficie (m2). Quindi la nostra lampada X con emissione di 1200lm su un metro quadro darebbe (condizionale d'obbligo) un illuminamento di 1200 lux. In realtà (e qui parlo di calcolo illuminotecnico in ambienti) entrano in gioco molti altri parametri: distanza della sorgente dalla superficie da illuminare, coefficienti di riflessione delle pareti, rendimento del riflettore della lampada, coefficiente di utilizzo del tubo (una fonte luminosa emette meno luce al passare del tempo e questo è il motivo per cui cambiamo le lampade sopra le nostre vasche anche se esse apparentemente funzionano). Normalmente, per i calcoli "della serva" si usa un coefficiente di 0,5.

Un esempio sicuramente chiarisce meglio le cose:

In una stanza di 3mx3m altezza normale, quindi 3m, voglio ottenere 500 lux utilizzando tubi al neon da 36W. Quanti ne andrò a mettere?

La formula é: (superficie * numero di lux) / (lumen * 0,5). Quindi (9 * 500) / (3250 * 0,5) = 2,76 tubi. Dovrò quindi installare 3 tubi al neon da 36W per illuminarla. Ripeto: è il classico "conto della serva" esistono i programmi di illuminotecnica che permettono un calcolo accurato tenendo conto delle reali curve fotometriche di emissione, del posizionamento delle fonti luminose, dei coefficienti di riflessione delle pareti ecc ecc e che danno i valori di lux (quelli presi nel calcolo sono lux medi) in tutte le zone del locale (ad esempio sotto le lampade si potrebbero avere 650 lux e negli angoli solo 300...)

Watt: unità di misura della potenza assorbita. Nei consumi reali, però, bisogna tener conto anche di altri fattori: reattori per le lampade a scarica, se ferromagnetici, consumano parecchio: una lampada con questo tipo di reattori potrebbe avere un consumo effettivo anche del 25% superiore a quanto espresso sulle fonti luminose. Ad esempio una plafoniera 2x36W non consuma 72W. Potrebbe consumarne anche 90... Ora in realtà i reattori sono molto più performanti, ed addirittura si possono ottenere consumi effettivi inferiori a quelli di targa. La stessa plafoniera con reattori elettronici performanti arriva a consumare i watt di targa delle fonti luminose.

Esiste un altro parametro del quale si può tenere conto, ed è l'indice di resa cromatica, cioè quanto un colore sotto una lampada viene percepito in modo reale, cioè come se si fosse alla luce naturale.

Lascio ad altri un po' di cose da sviscerare...

Spero di aver apportato un minimo di contributo utile.

[thecorsoguy]

Anche io voglio provare a dare il mio.

Prendo dalla Wikipedia la definizione di PAR, che recita cosí:

"L'espressione Photosynthetically Active Radiation, spesso abbreviata come PAR, indica lo la parte di spettro della luce solare compreso tra 400 e 700 nanometri, che é utilizzato dalle piante terrestri per il processo di fotosintesi. Questo range spettrale corrisponde piú o meno con lo spettro di luce visibile agli esseri umani. I fotoni con lunghezze d'onda inferiori tendono ad essere cosí energetici che potrebbero danneggiare i tessuti e le cellule: fortunatamente sono quasi interamente filtrati dallo strato di ozono nella stratosfera. I fotoni con lunghezze d'onda superiore invece non trasportano abbastanza energia per permettere alla fotosintesi di avere luogo, e le piante hanno sviluppato, nel corso dell'evoluzione, la capacitá di riflettere questi ultimi: da questo deriva l'alta riflettenze e trasmittenza del foglie verdi.

Altre forme di vita possono utilizzare la luce solare in regioni spettrali leggermente piú estese, come ad esempio vicino all'infrarosso. Questi batteri visvono sul fondo delle pozze stagnanti, nei sedimenti e nelle profonditá oceaniche. A causa dei loro pigmenti, formano tappeti verdi, rossi e viola. Questi organismi devono fare uso di ció che non viene utilizzato dalle piante superiori, e in questo caso, della luce al di fuori dell'area del PAR.

La clorofilla, il pigmento piú abbondante nelle piante, é piú efficente nel catturare la luce rossa e blu. Gli orticultori sanno che la luce blu é maggiormente importante per la crescita delle foglie, mentre la luce rossa incoraggia la fioritura. Altri pigmenti accessori, come i carotenoidi e le Xantofille catturano un pó della luce verde e la passano al processo di fotosintesi, ma buona parte del verde é riflesso, dando alle foglie il loro caratteristico colore. Siccome in autunno la clorofilla decade prima degli altri pigmenti, le foglie perdono il loro caratteristico colore per diventare rosse, gialle e arancioni.

LA misurazione del PAR é utilizzato in agricoltura, silvicultura e oceanografia. Uno dei requisiti di un terreno agricolo é di avere un adeguato PAR, quindi il PAR é utilizzato per valutare il potenziale di rendimento di un terreno. Sensori per la misurazione del PAR posizionati a diverse altezze nelle foreste permettono di misurare la disponibilitá dello stesso e la sua possibile utilizzazione. La misurazione del PAR viene utilizzata anche per determinare l'intervallo eufotico di un oceano (é l'intervallo di profonditá in cui c'é abbastanza luce perché la fotosintesi abbia luogo, e si attesta solitamente a 50 metri di profonditá)."

Come sappiamo i coralli si nutrono in varie maniere, e forse non le conosciamo ancora tutte. Certo é che la luce ideale per nutrilri indirettamente attraverso le zooxantelle deve avere una spettro, nella zona PAR, il piú possibile vicino a quella in natura.

In questa spiegazione che ho allegato, si trova anche la giustificazione al fatto che lampade vecchie alimentino organismi indesiderati (ciano, alghe, etc.), proprio perché queste traggono beneficio dagli scarti della luce, cioé le aree dello spettro adiacenti al PAR. Una lampada esausta varierá il proprio spettro, sbilanciando l'equilibrio della vasca a favore dei cattivi, nutrendo meno i buoni.

Questo per quel che riguarda alimentare la vasca con la luce.

Per quel che riguarda invece la resa dei colori, sappiamo come lampade diverse possano dare, sulla stessa vasca, rese di colore decisamente diverse.

Durante l'ELOS OPEN DAY, sono state mostrate delle misurazioni fatte con un analizzatore di spettro per la luce. Non conosco (chiederó se sia possibile averle) le condizioni delle misure, che possono quindi essere prese solo come indicative.

É stato mostrato la misurazione dello spettro della luce solare, a cui é stato sovrapposto lo spettro di una HQI e poi di un T5. Quello che é stato mostrato é che lo spettro di una HQI (10000K) segue molto bene lo spettro solare, con solo una maggiore potenza nella zona alta dello spettro. Il T5 invece aveva uno spettro molto piú piatto, con i classici picchi sul rosso, il verde e il blu (era un trifosforo). Questo potrebbe spiegare perché un neon T5 sembri alimentare molto bene la colorazione.

Sono conscio di non aver aggiunto nulla di nuovo, ma da qualche parte dovevo pur cominciare.

Saluti

Luca

[SJoplin]

post un po' fiacco, eh?
faccio un breve riepilogo sulle unità di misure, tanto per entrare nel discorso:

Watt: è il consumo della lampada.
più watt non significano necessariamente una maggior resa luminosa.
il rapporto watt/litri della vasca è poco significativo, ancora meno nei nano-reef.

Lumen/Lux: queste due misure possono già essere considerate per una valutazione del flusso luminoso. La differenza tra la prima e la seconda sta nel fatto che i lumen sono relativi alla luce emessa in tutte le direzioni, mentre i lux sono i lumen rapportati a un metro quadrato. Senza entrare troppo nello specifico (che non sono in grado) credo che questo parametro ci possa dare già un'indicazione, per lo meno quantitativa, relativamente alla resa di una lampada. Aggiungo che dai cinesi si può trovare un luxmetro 00000 per circa una ventina d'euro. Non sarà il massimo della precisione, ma trovo che sia un accessorio utile per capire la quantità e la distribuzione della luce emessa dalla plafoniera.

Kelvin: indica il colore della luce. l'illuminazione domestica sta su temperature di colore abbastanza basse (4000 o forse meno) perchè si ritiene che il giallino emesso da quelle lampade sia più simile alla luce naturale, mentre per le vasche marine si preferiscono i 10/14000K, anche per evitare di stimolare alghe. a quelle temperature di colore si parla di luce fredda, leggermente tendente all'azzurro, che prevale sempre di più salendo ai 20000k.

PAR: In parole molto povere è la misurazione dell'energia disponibile per la fotosintesi, quella che serve alle alghe zooxantelle che vivono in simbiosi coi coralli. In teoria si dovrebbe ragionare su questo parametro, in pratica sono relativamente pochi i fabbricanti di lampade che lo forniscono e i misuratori di quanti hanno ancora prezzi abbastanza proibitivi.
PAR e ° Kelvin sono legati da una relazione inversamente proporzionale per la quale le lampade con una temperatura di colore calda, intorno ai 6000K, si ha una maggiore disponibilità in termini di PAR. Nel marino ci si orienta comunque sui 10/14000K, sia per un fattore estetico che per evitare di stimolare un po' troppo le alghe.

PUR E' una misura un po' misteriosa
Se ricordo bene misura la capacità che ha una cellula fotosintetica di sfruttare tutta la radiazione PAR. Per eventuali approfondimenti google sarà di sicuro aiuto

Detto ciò passerei ai diversi modi di produrre la luce, ovvero i tipi di bulbi.

incandescenza è la classica lampadina utilizzata in casa composta da un filo di tungsteno (o simili) posto sotto vuoto. non è utilizzata in acquariofilia, ma è il riferimento che si usa quando si parla di risparmio energetico. l'ho indicata solamente per ricordare, a chi non lo sapesse, che le famose lampade a risparmio energetico, quelle che si attaccano semplicemente a un portalampada, senza necessitare di altro, alla fine della fiera non hanno nulla di così risparmioso, anzi...
il paragone è fatto tra una comune lampadina a incandescenza e un neon (tanto per usare termini terra a terra) e non sta a dir nulla se non a vendere un prodotto tutt'altro che efficiente.

fluorescenza in questo gruppo rientrano diversi tipi di bulbi, tutti accomunati dall'utilizzo di gas nobili al posto del sottovuoto indicato precedentemente e dall'utilizzo di reattori (ballast) necessari al funzionamento.

T8 sono i classici tubi al neon dritti della prima generazione. sono più grossi e meno performanti rispetto ai T5 e utilizzati a volte per le attiniche o negli acquari d'acqua dolce.

T5 i migliori tubi a fluorescenza per un marino. accompagnati a un buon ballast elettronico e dei buoni riflettenti, rappresentano un'ottima soluzione di illuminazione. le marche più prestigiose utilizzano miscele di fosfori in grado di esaltare la colorazione dei coralli, almeno dal punto di vista estetico. nei nano reef non vengono utilizzati di frequente per una questione di ingombri (lasciando stare gli 8W, si parte dai 24W lunghi circa 60 cm). il problema è che pare che durino poco.

PL la lampada classica per i nanetti senza troppe pretese. in teoria potrebbe essere un tubo T5 piegato in due, in pratica, paragonare un T5 a una PL è abbastanza azzardato. i motivi ,nella sostanza sono 2:

- se si ragiona in termini di watt, bisogna considerare che un tubo piegato, nella parte interna emette luce che non può essere utilizzata. il consumo è quello ma la resa luminosa non lo segue.
- quando si afferma che le T5 sono ottime lampade per illuminare, ci si riferisce sempre a ottimi tubi, ottimi ballast e ottime plafoniere con parabole riflettenti di tutto rispetto. la realtà PL è differente: i fabbricanti di tubi sono perlopiù cinesi (si dice che Daegenbao produca per tutti: Ch-lighting, Azoo, etc.). i ballast, se non ci si ingegna con sostituzioni, sono il più delle volte ferromagnetici, o nella migliore delle ipotesi circuitini simili alle lampade a risparmio energetico, di dubbia efficacia. dei riflettenti non è neppure il caso di parlarne, basti pensare alla solaris che già un brivido scende giù per la schiena. l'unica plafo PL con un riflettore decente che abbia mai visto è quella dell'azoo, difficile da trovare e pure costosa. presumibilmente la durata è simile ai T5, anche se ritengo che per i motivi appena esposti, possa essere sensibilmente inferiore.

ES-E27 la Madre di tutte le fregature
per il concetto di """risparmio energetico""" rimando alle lampade a incandescenza. il vantaggio di questi bulbi sta nella semplicità di montaggio (il reattore è incorporato nel bulbo, quindi basta un comune portalampada E27) e nelle plafoniere a basso costo e con misure "furbe".
il problema della rifrazione luminosa già presente sulle PL, viene accentuato dalla disposizione di questa triade di tubi, che oltre a riflettere all'interno della piega, riflettono pure tra di loro. difficile da spiegare bene, ma basta guardarla e si capisce al volo. sulla qualità dei tubi vale il discorso delle PL; mi pare (ma non son sicuro) che le attiniche non siano neppure tali. una lampada del genere, per essere sfruttata al massimo, necessiterebbe di un riflettente studiato ad hoc e da quel che mi risulta c'è solo un fabbricante che ha costruito una plafoniera nel possibile seria. per contro le sue lampade (da wattaggi elevati) costano un bel po' e un cambio lampade completo se non costa come la plafoniera poco ci manca. rimane sempre il discorso della parte centrale della plafoniera, che il più delle volte sarà buia.

HQI cheddire? è il tipo di illuminazione ideale per i cubi con ospiti esigenti. hanno consumi che vanno dai 70 ai 1000W e un piacevole effetto "riverbero" che tra l'altro pare abbia pure una sua importanza nella crescita dei coralli. questo sarebbe un punto da approfondire. per contro, oltre ai consumi, c'è un notevole sviluppo di calore e una potenza luminosa che in un nano va gestita con attenzione.

LED è ancora presto. si dice che per fine anno saranno disponibili i bulbi a 100lumen/watt e forse il discorso potrà cambiare. i costi sono ancora parecchio alti e la soluzione per nano, che ho avuto modo di vedere, non mi ha convinto neppure un po'. il grosso vantaggio sta nel consumo, nella ridotta emissione di calore e nella durata del diodo (50000 ore, mi pare)

[redfox70]

La domanda sorge spontanea... Qualcuno sa a cosa è dovuto l'effetto riverbero che manca, ad esempio, nelle T5? Al fatto che sia una sorgente limitata nello spazio, assimilabile ad un punto invece che distribuita sulla superficie?


Esistono già bulbi che vanno anche oltre i 100 lumen... sto progettando una plafo per una vaschetta "sperimentale".
Quoto i costi alti per i led, almeno per ora.
Ridotta emissione di calore verso la vasca, ma hanno necessità di essere raffreddati, e parecchio, dato che raggiungono temperature elevatissime sulla basetta!

[edvitto]

Quote:

l'effetto riverbero che manca, ad esempio, nelle T5

L'"effetto riverbero" è legato al tipo di tecnologia della lampada.
Si tratta in entrambi i casi di lampade a scarica, solo che nel caso delle HQI il gas soggetto a scarica emette direttamente la luce, ed essendo la scarica un processo stabile ma non omogeneo in alcuni momenti emette di più in altri di meno.
Nelle lampade fluorescenti l'emissione del gas sogetto a scarica è tipicamente nel campo dell'infrarosso, e l'emissione luminosa è data dalla presenza di un materiale fluorescente, che rende più omogenea la produzione di luce nel campo del visibile, smorzando di fatto l'effetto della scarica.

[SJoplin]

Originariamente inviata da edvitto

L'"effetto riverbero" è legato al tipo di tecnologia della lampada.

ma degli effetti sulla crescita dei coralli sai nulla?

[edvitto]

Quote:

ma degli effetti sulla crescita dei coralli sai nulla?

Francamente no, ma ritengo sia solo un fatto estetico...
Si vedono vasche bellissime di SPS sia con T5 che sotto HQI, quindi alla fine penso che l'effetto riverbero non cambi molto...
Piuttosto, cambia molto la questione delle zone di ombra.
Ho l'impressione (sia chiaro, solo impressione, non certezza) che le vasche sotto HQI tendano a montare potenze complessivamente superiori per ovviare al problema dei coni d'ombra, mentre avendo molte più sorgenti luminosi (di solito 6-8-10 o persino 12 tubi) le vasche con T5 si possono permetter una significativa riduzione dei consumi migliorando l'uniformità della luce.

Altro tema da metter in cantiere è qeusto.
Si sa che la scelta della potenza delle lampade è più legata alla altezza della colonna d'acqua che si vuole illuminare che non alla superficie (nell'ipotesi ovviamente di medesimo riflettore e medesima altezza rispetto al livello dell'acqua).
Su ABC di Rovero c'è una interessantissima tabella che riporta per le 3 potenze più diffuse (150, 250 e 400) la luce rilevata a 20, 40 e 60 cm dal livello dell'acqua.
Si possono così confrontare i valori di luce rispetto a quelli naturali e si vede molto bene che tipo di animali si possono allevare con una data lampada anceh in funzione al posizionamento in vasca.
Mi aspetto che analogamente per i T5 sia la stessa cosa, ovvero che 2X39 T5 abbiano a 20cm meno luminosità di 1X80, e questo perchè l'assorbimento di luce varia in maniera più che lineare.
Di conseguenza, mi aspetto che illuminare una vasca di 100X60X60h con 12X39T5 (1.3W/L) sia qualitativamente peggio che un 160X60X60 con 10X80 (1.39W/L, siamo li...). Insomma, mi aspetto che le "qualità" luminose, intese soprattutto come capacità di penetrazione della colonna d'acqua dei T5 da 80W siano migliori di quelle dei T5 a 39W.
Avete qualche dato in qeusto senso?

In ogni caso questa dissertazione è inutile per i nostri nano, perchè tanto le alternative che abbiamo sono:

1. PL
2. HQI da 150W
3. solo in rari casi, su nano abbastanza grandini, si possono usare i T5 da 24W

per cui il resto sono più che altro dissertazioni accademiche.

Molto interessante il discorso dei LED per le nostre vasche, peccato che in Europa per ora non abbia visto niente di interessante...

[edvitto]

Più che sui tipi di lampada, però, io porrei l'attenzione sui riflettori.
Siorattutto nel campo delle HQI, credo di potere affermare che non esistono riflettori specificatamente progettati per illuminare superfici 30X30, 40X40 o 60X40, che poi sono le nostre più diffuse, e quindi ci troviamo o a tenere la lampada molto vicina all'acqua (cosa non buona sia per gli UV che per la T) o a sprecare un fottio di luce...

[edvitto]

Segnalo alla vostra attenzione un altro tema, che ho sollevato nei post "dei grandi...", ma che non ha per ora attiratto attenzione....

Saturazione luminosa: è definita saturazione luminosa l'intensità luminosa(tipicamente in PAR) oltre la quale non cresce più l'attività fotosintetica (misurata in mg di non so ceh cosa...).
Il punto di saturazione luminosa sale all'aumentare della temperatura.

Non mi è chiara questa seconda affermazione... facciamo un esempio.
A 25°C e 250 W/m2 è raggiunto il punto di saturazione, ovvero la fotosintesi è al 100% (ipotizziamo 2,5 mg/m2/s): se aumento l'intensità luminosa, non cresce più l'attività fotosintetica.
Se adesso porto la temperatura a 28 il punto di saturazione aumenta: questo vuol dire che a 250 W/m2 e 2,5 mg sono all'80% e che quindi posso aumentare la luce per ottenere un 3 mg al 100% di saturazione, oppure che l'efficienza della fotosintesi cala per cui a 250 ho ora 2 mg e quindi di fatto minore attività fotositnetica?
E questo effetto che conseguenze ha sulla crescita di alghe e coralli?
E i nostri ospiti a che punto sono della curva di saturazione?

In ogni caso, potrebbe darsi che lavorando sulla temperatura (io sono propenso all'ipotesi di abbassarla) potremmo rendere più efficiente la fotosintesi a parità di carico luminoso, oppure addirittura ridurre il carico di luci.

Abbiamo qualche biologo competente, che mi possa delucidare il punto e magari spiegarmi in che unità è misurata la fotosintesi?