不管你购买的是哪种
发布时间:2019-03-25 21:03

  PS: 开新缸最大的投资恐怕就是照明了。论坛上有很多关于哪些灯最好的辩论。为什么要搞一个比太阳光还亮的光源呢?也许你只听说过XYZ三个方向的光线可以照明你的水族箱。现在我们就来深入的了解一下光线吧。

  关于这一主题的问题我们在前水族黄页已经讨论过,现在看来有些新来的朋友没有仔细读过或没能理解,那么现在再重复一次。 也许你是个一提到爱迪生就犯困的人,那我们就从非技术的角度来讨论。目前水族照明有两个主流,荧光灯和金卤灯。 荧光灯的种类很多,例如PC(power compacts),它只是荧光灯的另一个名字而已。荧光灯就是一根两段装有金属灯丝的空玻璃管。管内充满了惰性气体,氩或氪,还有少量的金属汞。灯管内部涂有一层含磷的化学物质。关于磷的化合物有很多种,不过大家没有必要了解。启动时,瞬间高电压加载在灯丝上。汞在灯管内变成汞蒸气。在灯管内成为电导体。

  灯启动后,电流产生热量,使汞的蒸气增多,灯管内电流加大,启动后,灯管会越来越亮。最后,电流足够的时候,灯管自己会闪一下。来说说镇流器。镇流器有两个作用。它能提供启动时高电压,限制灯管内的最大电流速度。

  因此,灯管不会一次爆掉,可以连续使用。镇流器有两种主流形式,磁线圈镇流器,工作起来像个变压器,还有电子镇流器,使用可控硅技术。它们都能限制灯管内的电流。磁线圈镇流器工作时会产生很多热量。这种镇流器在灯管消耗电能的同时,自己也消耗很多电能。电子镇流器通过可控硅限制电流,基本不会产生热量。因此,电子镇流器比较省电。它们还能为灯管提供高频电流,从而消除了磁线圈镇流器产生的闪烁效果。电子镇流器不仅热量低,还可以一带多灯,而磁线圈镇流器只能驱动一根灯管。 电子镇流器的主要缺点是价位高。

  到现在为止,我们都没有讨论金卤灯。因为金卤灯的工作原理与荧光灯几乎完全相同。高电压激发电弧通过灯丝。电弧使灯泡内的气体发热发光。气体将随着电流的增强而变得更热更亮。实际上,如果情况得不到控制,灯泡极有可能融化。镇流器再次出场,稳定电流。主要区别是,荧光灯依靠含磷的化合物二次发荧光,而金卤灯通过气体发出白炽强光。 金卤灯的镇流器不能用在荧光灯上,反之亦然。因为启动循环不同。

  金卤灯镇流器利用三个原理启动灯泡,或使用脉冲式启动。如果你的灯架上既有金卤灯MH,又有高输出荧光灯VHO,一定要把镇流器分开。 好,现在我们已经了解了它们的工作原理,那么哪一个更好呢?这里还很难说。事实上,两种灯的效果都是很不错的,两者之间区别的错误报道很多。其主要区别是荧光灯是面光源,而金卤灯是点光源。 有人说金卤灯光比荧光灯光热得多。这绝对不是事实。500瓦的荧光灯与500瓦的金卤灯发出的热量是相同的。

  荧光灯通过整个灯管散热,而金卤灯的热量集中在很小的区域,因此,大家坚信金卤灯比荧光灯更热。金卤灯的光输出也被过度夸大了。许多人说相同瓦数,金卤灯发出的光更多。其实原理与发热相同。荧光灯整个灯管都在发光,而金卤灯光线集中在很小的区域。不错,金卤灯看起来更明亮,但如果你把荧光灯数量增加,也能得到相同效果。 好吧,一开始我就说这么多。在接下来的主题中我会继续讲解。我将会阐述哪种灯更适合哪种环境。不管你购买的是哪种,点亮就是了。

  我要对高温石英碘化灯(HQI)多说几句。HQI是高温石英碘化灯泡,说得通俗些就是双端金卤灯泡。金卤灯泡分两种,一种是单端的大头灯泡,一种是双端灯泡。第一种灯泡有点像传统台灯的灯泡。这些灯泡有内胆,用于发光,外层实际是保护套。大多数人认为保护层是为了防止灯泡内层爆裂,其实还有一个重要的功能,消除内胆发出的看不见的短波紫外线。

  短波紫外线就是夏日里把你晒黑的罪魁祸首。不知你有没有发现,当你坐在窗前,阳光透过玻璃射向你时,皮肤一般不会被阳光灼伤,或许只有些变黑。那是因为普通玻璃能阻隔几乎所有的紫外线。荧光剂虽然能够发出短波紫外,但灯管外套不允许紫外线通过。人工晒黑皮肤的技术是使用石英质地的荧光灯管,才允许紫外线通过。

  单端金卤灯泡玻璃有阻隔紫外线的功能,而双端金卤灯泡则没有。此功能。高温石英玻璃金卤灯是为高温要求设计的,因为石英不能阻止紫外线穿过,因此,HQI会有短波紫外线射出。双端(DE)金卤灯,需要在灯架上安装过滤紫外线的玻璃,否则很容易造成眼部损伤!!这种过滤光线的物质必须是玻璃或特制的塑料。透明度非常高的亚克力不能阻隔短波紫外线。无保护的直视双端金卤灯可以导致很严重的眼部伤害,甚至失明。 我还要说说荧光灯型号中字母“T”的意思。

  如果你观察一根普通的荧光灯管,可能会看到如“F40T12/845”字样。字母“F”后的数字通常表示电压,有时也表示长度。T代表直径,一个字母“T”代表1/8英寸,一英寸等于25.4毫米。数字最大到17,但只有2-3种在水族常用。最初是T12即直径为12/8 =1.5英寸。之后比较流行T8和T5。T5比较受关注,

  我们很快就要讨论T5。 “F40T12/845”中最后的数值845有两个含义。首先8,是高显色指数 (CRI)。这是个标准值,通过人造光线与太阳光线比较。如果高显色指数等于100,意味着灯管发出地光完全吻合太阳光。这里845中的8意味着灯泡的显色程度在80-89%。 845 中的45代表色温,k,100的倍数,因此,例子中的灯管色温为45*100=4500K。

  有时数字后会有字母,A HO 是高输出的意思。遗憾的是制造商总是自己做主,不按照规矩办事------我已经准备好接板砖了,下次再说。

  如果你是新手,一定在费力的计算各种亮度公式。其实其中大多数的术语不需要掌握,但有些还是非常常用的。 流明(Lumens)并不难理解。看看赛道上超级流线马力的引擎。流明的概念就像“马力”的概念。它描绘的是一般意义上光源输出的能力。事实上,流明与电力学中瓦特的概念相同。1瓦约等于683 流明。

  因此,100瓦的荧光灯和100瓦的金卤灯流明是相同的。 理论上,它们都会释放68300流明的光。那么我们再来看赛道上的跑车。的确,这辆赛车有351马力,它与其它同样拥有351马力引擎赛车比较起来如何呢?我们都知道,发动机活塞套环,变速齿轮,车重和轮胎类型都会影响发动机马力转换成汽车行驶时速。这个概念更像是流明。流明能够告诉你照明设备的理论值,但不能告诉你实际情况下对水族箱的照明情况。上述两种灯都不能实际得到68300流明的光。实际值会小很多,包括转换成热能的和被玻璃吸收的,还有很多因素影响着。

  好吧现在该来点真格的了。用纷繁复杂的数字说话远不如实例来的轻松。拿一个手电筒,距离墙壁一步远,将光柱射向墙壁,注意观察被照亮地方的大小。现在站到两步远的地方,再观察被照亮地方的大小。是否面积增大了?实际上第二次观察时面积应该是第一次的4倍 。站到四步远的地方,你会发现照亮的区域面积为原来的16倍。目标区域的亮度降低了,因为电筒内灯泡所发出的流明数是一定的。当电筒距离远,照明面积大时,相同的流明数被非配给了更多的单元面积。

  最终,当距离达到一定程度,单位面积内流明数量很低,照亮区域基本看不见了。单位面积的光密度定义为“ lux.” 光密度LUX=流明/单位面积。当电筒距离墙壁越来越远时,单位面积内的流明越来越少,光密度也就越来越小。换句话说,距离的平方与光密度成反比。

  我们的例子中还有一个有趣的事情。当我们观察光柱投射到墙壁上时,我们看到了什么?我们看到的不是光源本身,而是它的反射光。大多数情况下,反射光与光源是不同的。墙壁上的光柱照射区域应该比我们眼睛看到的还要亮,为什么呢? 因为光从墙壁反射到眼底要经历一段空间路程,其中有流明损失。

  当我们将电筒成一定角度照射墙壁时,光斑变成了椭圆形,大多数流明集中在椭圆形较小的部分。还有些情况,由于物体表面条件不同,有些光被表面吸收或反射出不同波长即不同颜色的光。当我们研究光线时,要考虑两个因素,一个是光源所发出的光的性质,一个是表面反射光的性质。 实际上,我们所购买的光源的发光性能直接影响着水族箱的观赏效果。

  反射光有很多种效果。我们可以在光源上加装反光板,直接照亮我们希望照亮的地方。因此,光源本身和反光板都是在购买灯具时非常重要的因素。

  我们已经讨论过流明了。光能会在所有光传播的路径消耗,直到大家观察不到光,它彻底在传输过程中消耗没了。 这就是勒克斯(照明单位)“lux”的来历。勒克斯表示有多少流明实际到达了被照射物体,我们可以通过测光表测量勒克斯的值。

  测光表和太阳能电池很相似,通过吸收照射到其表面的光产生一定的电压。因为勒克斯是每平方米流明的测量单位,测光表也以勒克斯作为显示。 现在是否还记得我曾说过,流明和瓦特是一回事。1 watt=683 lumens. 如果要在你头脑中描绘为什么这么多流明等于1瓦特的概念,恐怕要好几本书。

  出于对Clark的敬意,大家用555纳米的波长定义流明。 ROY G. BIV 瓦特能量等于将所有光谱都转换成555纳米的绿光,并达到683流明,能达到这个条件也是个奇迹。我们的眼睛对黄-绿之间的颜色特别敏感,主要集中在555纳米。如果引入流明作为测量光照系统的参数,就必须以某一范围的光谱为基准。如果你使用摄影用测光表,那么就是引用的这个基准。

  这个波段对于摄影非常有利,而对于水族饲养却不利。能够进行光合作用的植物必须利用光线纳米的光线却不是正确的光线。整个可见光范围内的光波都很重要,如果让植物选择,555纳米的光线绝不是首选。如果我要摄影,普通的测光表就可以了,如果要测量水族用光的强度,普通测光表毫无意义。水族领域光线最大的进步是化性荧光的引入。光化作用(Actinism)是通过光激发化学反应的专有名词。

  非常凑巧,420-450纳米之间的光对光合作用非常有用。光化作用照明设备(即有效光照明设备)主要产生这一波段范围内的光线。有效光照明一时成为新颖重要的照明。上世纪70年代最初引入时,被认为是水族用最好的灯光。水族店喜欢这样的灯光,在有效光引入了一段时间后,人们发现了更多的好处。有效光的显色性能差,反而增加了光合作用的光谱。由于这个能力,突然之间许多从未成活的植物、水草活了下来。

  有效光(Actinic lighting)是水族领域的飞跃进步。 就像所有的重大发现和发明一样,有效光的作用现在不再那么受关注了。对于我来说,水族灯光中应该有一部分有效光。相对于其它光线,它是非常有用的。 当用测光表测量时,你看到的结果不会让你吃惊的。以后我会讨论一些新的光线测量方法,会对你有所帮助的。

  现在该说说色温了,尽管之前关于它的讨论为零。色温是光颜色的重要测量参数。我来为大家解释。

  想象一下,你在草原上放了一天的牧,晚上围坐在篝火堆旁,大口的呼吸。你从背包中取出烙铁,放在篝火堆中。旷野的夜晚真的有些冷,烙铁的色温接近绝对0度,或0 K。它的颜色是黑色,因此我们称其为“黑色光”。

  色温定义:色温这个概念就是用来区别光的颜色变化,它表明颜色的质量。色温是摄像机在不同光源条件下正确再现色彩的重要指标。一般以凯尔文(Kelvin,缩写了K)为单位。英国物理学家凯尔文在1895年提出的,用来解决摄像过程式中对不同光源的不同光谱组合。在实验中,以绝对零度为起点,加热一铁块。规定加热温度每升高1度,色温就增加1K。当温度升到800K时,铁开始发红光;升到1600K时,铁块开始发黄色的光;当温度上升到2800K时,铁块发出白光;温度上升到5600K时,发出的光与太阳光相似;当温度为25000K时,铁块发出蓝光。

  如果某种光与铁块在一定的温度发出的光相同,我们就把这种光的色温定为这处温度值。例如,铁块在5500K时发出的光与日光相同,所以日光的色温 就是5500K.

  需要注意的是,色温表示的是光源的不同光谱的组合,而不是光线的实际温度。色温低,颜色偏红;色温高,颜色偏蓝。

  当烙铁在火中不断加热时,起初它会呈现红色,此时它的色温为1000K-2500K,再热些,变成橙色或黄色,色温为5000-6000K。不久,它已变得“白热”化,色温应该达到8000-10000K。(水族数据与摄影不太一致)你可能需要很多柴火才能达到这个温度,但我希望你能理解凯尔文即色温的含义。

  让我们回来谈谈灯泡本身。有时,一些新手提出的问题也很尖锐,不久前,一个鱼友问为什么T-5荧光灯比T-12荧光灯亮得多?你应该知道,所有的荧光灯原理都相同,它们灯管内壁都有含磷的涂层,灯管内有惰性气体和汞,两段有灯丝。通常所有的新科技都声称有新的磷图层配方。当PC荧光灯刚刚问世时,确实是这样。但随着时间的流失,人们渐渐发现T5和T12使用的磷图层几乎一样。T-5的内胆涂层早已不是什么秘密,如果能在T-5内壁涂上,为什么不能在T-12灯管内也涂上呢?

  过去,灯管内的填充气体确实有所改变。起初,为了保护环境,减少了汞的使用量。然后是从氩到氪的改变,以减少能量消耗。我猜T-5内还能使用氡。

  所有这些都不能说明为什么T-5能发出那样耀眼的光芒。当PC灯管刚刚问世时,有一个问题。它们看上去的确比旁边的T-12更明亮,这是事实,但也有些错觉的成份。

  较细的灯管内,单位面积内有更多的电子撞击在涂层上,而较粗的灯管单位面积上撞击的电子数较少,这让光线看起来确实明亮了一些,但总输出量是不变的,只是观察者感受的明亮程度多一些。

  还记得我们举的手电筒照射墙壁的例子吗?电筒内的灯泡是个点光源,向各个方向发射光线。为了得到同一方向的光线,我们需要人工处理。镜头和反光板都是一种方法。它们工作的原理相似,都是收集光线,改变光线方向。

  大家都玩过台球,也都打过吃库反弹的球,我们叫它bank shot。有些朋友可能告诉你,球撞在球台边上的角度等于它反射出去的角度,也就是以45度角撞击球台边缘,球反射线度。

  这个特性在选择灯光时很重要。手电筒中有一个抛物线形状的反射碗。彩友网论坛这是一种高效的反射器。通过移动灯泡的距离,可以调整光的焦点。通过移动灯泡,可以获得一条光柱或一片均匀的散射光。光柱的特点是单位面积内流明多,但照亮面积小,散射光的特点是照亮面积大,流明低。

  很多兄弟的灯吊在地下室顶棚,反光板只是一块普通的白色铁板,两段稍弯曲。主要意图是收集灯管发出的光线,并反射到工作区域。弯曲迎着灯管发出的光,并将其反射到工作区域。大多数的T-12灯架都是最简单的荧光灯灯架。它能反射光线,但效率非常低。很多光线最终照射在地板上

  现在的T-12灯架一般有4-5根灯管在里面,如果使用T-5,我们可以放更多的灯管。改变的目的是增加发光点。还有一个优点是越细的灯管设计反光板会越容易。我们可以在每根灯管上都使用半抛物线反光板,这样能使更多的光线照射在相近的区域。从而增加射入缸内的总光线量。光能损失少,因为反光板设置优化了。所谓外形的优势就在于此,“T-5的外形设计允许更多光线更有效的照射在相同方向和区域。”

  按照水草缸的理论,一升水需求的瓦数有各种说法,但是基本在0.3瓦到1瓦之间。而雨林缸的灯光需求会更高一点。这个问题还是从真正的热带雨林说起。

  首先是树冠层,生长着绝大多数的积水凤梨和空气凤梨等植物,这部分植物是接受了最多阳光照射的,也就是说,他们是最需要光照的。

  那么具体来说,需要多少瓦的灯光呢?有文献说,正午的阳光相当于2000瓦的灯……先别急,其实没必要用那么多瓦数。从植物的光需求来讲,能正常维持植物生长的光照——叫做植物的光补偿点,也就是超过这个光照强度,植物才能活下去。积水凤梨的光补偿点,大概是5000勒克斯(简称照度,指单位面积上所接受可见光的光通量),折合每平方米照射面积50瓦左右的优质LED灯。而如果出状态,那么就需要更高的瓦数。不要太担心瓦数太高,因为积水凤梨的光饱和点目前还没有被测出来,不存在光照损伤,而你的灯光再强,也比不上太阳。

  第二个要考虑的,是幼树层和灌木层。这个梯度存活了绝大多数的附生植物和藤本植物,以及部分苔藓和蕨类。这部分植物需求的光照比较有弹性,稍微高点和低点都行,光补偿点不高,光饱和点却不低。但是光照太低会导致兰科植物不可逆转的衰竭,光照太高也会灼伤植物,因此,这些植物更需要深入去研究每种植物的具体需求。

  在野外,中层部分的积水凤梨因光照不够徒长很厉害,树干上有很多附生植物和苔藓

  第三个要考虑的,是地面层。这里主要是大部分蕨类、苔藓和地生植物。这部分植物往往在热带雨林密集的植株下,进化出了各种高效使用光线的结构,因此对光照的要求比较低,而高光照反而会灼伤植物。比如我们有时候会看到市面上有的金线莲,在强光下就会褪色,失去叶面上的花纹。

  因此雨林缸的光照强度要分两种情况讨论:有积水凤梨、无积水凤梨,这两种情况下灯光的需求是全然不同的。

  有积水凤梨,那么以60cm缸为例,至少要使用接近100瓦的优质LED灯具;

  有文章认为,现代的植物大多数采用红蓝光,是因为远古时期,黄褐藻等使用胡萝卜素开展光合作用的植物占据主导,它们主要吸收绿光,所以现代植物的始祖采用了不同光谱避免竞争。结果不料黄褐藻没进入决赛,现代植物白白使用了杀手锏。

  另一方面,植物没有采用光强度更高的绿光,也是因为不需要这么大的能量。因为植物的光合作用中,暗反应的效率实在太慢,消化不了光反应的所有产物,因此只用相对弱一点的红蓝光已经足够了。

  知道了植物主要需要红蓝光,那么我们怎么选择灯具呢?首先,我们要知道,植物生长中,红光主要刺激植物的生根繁殖,蓝光主要刺激植物的生长和叶片发育。因此,一个好的灯光选择需要平衡红光和蓝光的比例。

  另一方面,选用纯白灯光也需要仔细选择,不是所有灯光都能当作雨林光源的。如投光灯,更多追求的是光强和亮度,绿光的比例很多,对人眼刺激也更大,但是对植物却是无效输出,同时显色也比较糟糕;

  而另一些灯,采用的发光原理不适合雨林缸,造成光谱狭窄,对植物的输出也不足。

  一般来说,led光源的发光效率更高,在80-120之间,因此相对瓦数可以选择低一些。按照以前提及的,每平方米照射面积70瓦的公式,保险起见,60缸使用100瓦led是合适的。

  第三是显色。缸体造景毕竟是拿来欣赏的,好的显色能让造景效果提升一个台阶,不要用红蓝补光灯照射,好像家里是低价ktv一样。也不要用显得粉红或者惨白、蓝紫的灯光。好的显色需要设计更合理的白光为主,同时如果使用了红蓝光增强输出,应当加入适当比例的绿光平衡显色。

  第四是穿透力。缸体的高度决定了应该采取的灯珠大小,如果光照过于分散,那么缸体高度稍高,下层植物就得不到足够光照。过高的缸体需要适当的射灯来补充光照。

  第五是温度,淘汰掉草缸的金卤灯吧,那会把植物烤熟。led灯在雨林的优势更大。

  第六是颜值。其实市面上有一些可以代替专业雨林灯的灯具,输出显色都没问题,但是是为了家装等目的设计的,装在缸上很丑。好的造景还是需要更好的硬件外形衬托的。

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