Nedaudz par tēmu gaismas w/l

    Vēlreiz atgriezīsimies pie tēmas par gaismu, šoreiz nedaudz apskatīsim jautājumu kā gaismas daudzums uz litriem (w/l), kas pēc būtības ir rādītājs, ko bieži vien piemin akvāriju turētāji. Ja aplūko dažādus resursus tad šis rādītājs tiek maz pieminēts vai vispār netiek izmantots, tā vietā biežāk izmanto luksus un lumenus, kas arī raksturo noteiktu gaismas daudzumu.

w/l

Kā tad iegūst šo interesanto rādītāju – w/l? Pavisam vienkārši – ir jānosaka tikai 2 parametri:

             a) gaismas jauda – vienkāršākais veids, ņemam esošās akvāriju lampas un saskaitām cik tad ir to darba jauda, piemēram, man akvārijā ir 2 T5 8W dienas gaismas spuldzes, tātad kopējais gaismas daudzums, ko abas spuldze izstaro ir 16W. Tas nenozīmē, ka mana akvārija gaismu jauda ir 16W, bet tas nenozīmē, ka abas spuldzes izstaro kopējo gaismu 16W.

             Tā kā akvārijos pamatā ir Fluorescentās spuldzes, tad kā gaisma rodas?

Mēģināšu izskaidrot vienkāršiem vārdiem – ir stikla caurule, kas no iekšpuses ir noklāta ar fosfora slāni. Caurulē iepilda kādu inertu gāzi kopā ar dzīvsudraba putekļiem. Caurules galus hermētiski noslēdz un ievieto 2 elektrodus. Tikko elektrodus pieslēdz strāvai, tā strāvas iedarbībā dzīvsudrabs sāk izstarot ultravioletos starus (UV), kas tālāk iedarbojas uz fosforu, kas savukārt tālāk izstaro redzamo gaismu.

             b) akvārija tilpums litros – to var noteikt sareizinot akvārija garumu ar tā platumu un augstumu, to visu izsakot litros, tāpat var piemērot dažādas citas mērīšanas metodes – cik litru krūzes tajā var ieliet, cik 20l spainīši utt., rēķiniet kā jums pašiem ērtāk.

             Tātad esam ieguvuši vajadzīgos lielumus, piemēram, manam 20 l akvārijam ir 16W gaisma, tātad 16/20 = 0,8 W/l. Lūk, esam ieguvuši vajadzīgo lielumu, ko darīt tālāk?

            

             Mēģināšu paskaidrot, kāpēc šim rādītājam nav dižas nozīmes un kā varētu to tomēr izmantot praktisko aprēķinos:

Gaismas absorbcija

             Ja aplūko gaismas spēju iespiesties ūdens dziļumā, tad faktiski līdz 7m dziļumam tā ir pilnībā absorbēta, kāpēc tā:

           - gaisma atstarojas no ūdens virsmas, no augiem, no dzīvniekiem, no jebkā kas ir ūdenī;

           - krītošas gaismas stari nav paralēli ūdens virsmai, līdz ar to tie nav virzīti uz grunts pusi, ja vēlas to panākt, tad ir jāizmanto speciāli reflektori un jākoncentrē visi gaismas stari vienā virzienā;

           -gaismu absorbē viss dzīvais, piemēram, augi fotosintēzes nodrošināšanai;

           -tāpat arī gaismu absorbē ūdenī esošā ķīmiskās vielas, kuras gaismu izmanto dažādu reakciju izpildei.

  Tāpat papētot gaismas spektrus var secināt, ka sākumā tiek absorbēts sarkanais spektrs – siltums paliek pie ūdens virsmas un lielu daļu sarkano spektru absorbē augi, tālāk nāk dzeltenais spektrs, kas patīk aļģēm un kā pēdējo absorbē zilo spektru, kas arī iespiežas visdziļāk ūdenī un tālāk jau iestājas relatīva tumsa.

Diennakts cikls

             Kas notiek pa dienu – augos intensīvi norisinās fotosintēzes process, patērējot apkārt esošās barības vielas un noteiktus gaismas spektrus, kā rezultātā augā uzkrājas glikoze, kas pēc būtības ir auga augšanas enerģijas rezerve (labi daļu šīs rezerves augs izmanto, lai uzņemtu barības vielas, bet patērētais daudzums ideālā gadījumā nav liels). Tālāk iestājoties naktij augs pārtrauc fotosintēzes procesu un tagad sākas interesantākais – augs izlemj kur likt uzkrāto enerģiju – vai palielināt lapu skaitu, vai pagriezt kātiņus pa labi, vai izdzīt kādu dzinumu, vai sākt ziedēt, vai tomēr nepatīk vide un uzkrāt barību saknēs nebaltai dienai (protams, nelielu enerģijas devu augs patērē elementāru dzīvības procesu uzturēšanai). No rīta viss sākas no sākuma.

             Kas notiek ar aļģēm? Pa dienu – vētraina fotosintēze un iespējama augšana, pa nakti tikai dzīvības procesu uzturēšana ar domu sagaidīt rītdienu. Aļģes ir mazāk attīstīti organismi nekā augi un tām nav iespējas uzkrāt lielas barības vielu rezerves, tāpēc tām ir ļoti svarīgs dienas gaismas ilgums (jo vairāk, jo ātrāk un spēcīgāk vairosies aļģes) un pēc iespējas īsāks nakts ilgums (jo nav liekas barības vielas dzīvības procesu uzturēšanai). Tāpēc kā viens no efektīvākajiem paņēmieniem cīņai ar aļģēm ir gaismas izslēgšana uz pāris dienām, kas nogalinās aļģes, bet nekaitēs augiem.

Vecas lampas

             Kāpēc nevar lietot Fluorescentās lampas, kamēr tās izdeg? Katra lampa ar laiku izdeg un mainās tās izstarotie spektri. Piemēram, nopērkam speciālās augu lampas (kas kā jau zinām no iepriekšējiem rakstiem izstaro pamatā sarkano un zilo spektru). Augi aug griezdamies un no aļģēm nav ne miņas. Pēc 1,5 gadiem, lampas ir jau nolietojušās un sāk mainīties to izstarotās gaismas spektrs – augiem sāk pietrūkt fotosintēzi nodrošinošo spektru (bet tie turpina augt, jo barības vielas uzkrātas ilgiem laikiem), bet sāk parādīties aļģes. Vēl pusgads – lampu spektrs ir vēl vairāk izmainījies – augi turpina augt, bet to fotosintēzes intensitāte ir jau būtiski samazinājusies un akvārijā esošās barības vielas netiek pilnībā pārstrādātas un sākas aļģu uzliesmojums – gaismas aļģēm pietiek, barības papilnam, kāpēc nedzīvot?

Gaismas līdzsvars

             Lai jebkāds ķermenis izstarotu gaismu, tam ir jāpievada enerģija, kas sākumā šo ķermeni uzsildīs un tālāk jau liks tam izstarot gaismu, tagad fizikas pamatlikumi:

             1. jo lielāks ķermenis, jo lielāks enerģijas daudzums nepieciešams, lai to uzsildītu

             2. jo vairāk enerģijas jāpatērē siltumam, jo mazāk enerģijas tiek izstarots gaismā un otrādi

Tātad var secināt, ka jebkuras lampas darba efektivitāte attiecība pret pievadīto elektroenerģiju ir vienādi liela ar lampas izstarotā siltuma un gaismas summu:

Efektivitāte = siltums + gaisma

             No tā izriet, ja paņemsim divas dažāda lieluma, bet vienādas jaudas lampas, tad lielāku gaismas daudzumu iegūsim no mazākās, piemēram, paņemsim vienādas jaudas Fluorescentās akvārija lampas T5 un T8. Pēc būtības lielāku gaismas daudzumu iegūsim no T5 lampas, kas spēs intensīvāk izgaismot akvāriju.

Gaismas sadalījums

             Reti, kurā akvārijā ir uzstādīta gaisma tā, lai tā apspīdētu visu akvāriju vienādi spoži, tāpēc var izveidot nosacītu akvārija gaismas sadalījumu (par paraugu izmantošu man piederošo 20l Jebo akvāriju lampu izvietojumu):

 Aplūkojot akvāriju no priekšpuses var pieņemt, ka tieši zem lampas ir visvairāk gaismas staru, jo tie izstarojas no liela laukuma un visām pusēm, tāpēc zem lampas esošie augi saņemt 100% no plānotā rādītāja w/l. Tālāk jau gaismas daudzums būs mazāks – jo tālāk no lampas jo mazāk gaismas līdz turienei tiek, tā paša iemesla dēļ, ka gaismas stari pamatā tiek izstaroti uz leju, nevis sāniem un nav reflektoru, kas tos turp novirzītu, tāpēc pieņemsim, ka tur jau ir tikai 50-25% no izstarotās gaismas (w/l). Pēc tāda paša principa var uzzīmēt akvāriju skatā no augšas vai sāna:

 Ja ir interese katrs pats var uzzīmēt šādu sava akvārija sadalījuma shēmu, kas ir salīdzinoši vienkārša un noderēs tālākiem aprēķiniem plānojot augu izvietojumu akvārijā vai tieši otrādi pielāgojot lampu darba jaudu pēc parametra w/l augu izvietojumam.

             Šeit nav detalizēti apskatīti tādi parametri, kā dekorāciju izvietojums, grunts slīpums vai augu stādīšana priekšā citiem augiem un akvārija vidus daļas nosacīta atbrīvošana zivtiņu barošanai un spēlēm, tāpēc ir izveidots šis trīs daļu sadalījums, kas iespējams atbilstu jebkuram akvārijam, ņemot vērā visu minētos parametrus.

Gaismas spožuma sadalījums

             Tā kā neviens īsti nevēlas skaidrot cik spoža ir augam nepieciešamā gaisma, bet parasti spožumu norāda vārdiem – vāja, mērena, ļoti spoža, tad izejot no veselā saprāta, piedāvāju šādu sadalījumu (sāksim ar 0,2 w/l, jo reti kurš augs aug tumsā un reti kurā akvārijā ir pieejams šāds apgaismojums):

 Apgaismojuma stiprums Jauda, w/l
 vājš 0,2-0,4
 mērens 0,4-0,6
 vidējs 0,6-0,8
 stiprs0,8-1,0 
 ļoti stiprs 1,0+
 specifisks-

w/l iespējamais praktiskais pielietojums

             Vienu dienu izdomāju, ka vēlos iestādīt savā akvārijā vistālākajā vistumšākajā stūrī Echinadoras sugas augu:

Zinot, ka augam patīk gaisma un tā aprakstos minēts: „nepieciešams vidējs apgaismojums”, skatoties savā tabuliņā – 06-0,8 w/l, tātad stādot to vistumšākā stūrī un vēloties to nodrošināt ar gaismu, tātad dotajā situācijā man vajadzēs 0,6 w/l = 25%, tātad 0,6*4 = 2,4 w/l = 100%. Akvārijs ir 20l, tātad vajag lampu ar jaudu 20*2,4 = 48 w.

             Vai tieši otrādi, kā jau minēju iepriekš dotajā mirklī manā 20l akvārijā man sanāk 0,8 w/l, tātad tieši zem lampas ir 0,8 w/l = 100%, ja vēlos augu stādīt vistālākajā un tumšākajā stūrī, tad tur būs tikai 0,8/4 = 0,2 w/l = 25%. Salīdzinot to ar aprakstos esošo informāciju – vajag 0,6 w/l, bet man sanāk 0,2 w/l, kas ir daudz par maz un diez vai augs vispār augs šajā vietā.

             Tāpēc abos piemēros var secināt, ka iespējamais risinājums ir palielināt apgaismojuma jaudu vai arī izveidot plānotajam augam plānotajā vietā papildus apgaismojumu.

             Kopumā tas ir tikai piemērs, jo nebūtu prāta darbs stādīt gaismu mīlošus augus vistumšākajā vietā un uzlikt tik spožu lampu, ka zem tās izdegtu visu augi un nebūtu iespējams vispār palūkoties uz akvāriju, jo žilbtu acis. Bet ceru, ka piemēra jēga un būtība ir skaidra – ja tiek izveidots akvārija apgaismojuma daudzuma plāns un zinām , kādus augus vēlamies stādīt, tad ir viegli noteikt cik liels apgaismojums mums ir nepieciešams, vai cik liels apgaismojums atbilstoši ideālajam ir aptuveni pieejams augam konkrēti izvēlētā vietā.

Secinājums:

             Rādītājam w/l ir tikai informatīvs raksturlielums, jo tas nekādā veidā neparāda gaismas spektru īpatnības vai tās dabīgo izskatu, tāpēc no vienas puses šī rādītāja nozīme ir pārspīlēta (ja izlasījāt rakstu, tad domājams, ka sapratāt kāpēc), bet tai pat laikā to var izmantot, lai vismaz aptuveni piemeklētu atbilstoša spožuma apgaismojumu Jūsu akvārijam vai noteiktu izvēlētas vietas atbilstību, lai izvēlētiem augiem pietiktu gaismas jaudas, bet neaizmirstot par auga stādīšanas vietu, gaismas ilgumu, barības vielu pietiekamību un gaismas spektru.


Raksta autors Normunds Griķītis

Veidots ar Mozello - labo mājas lapu ģeneratoru.

 .