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La Migliore Illuminazione per l'Acquario Marino e Dolce


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Cosa sono le lampade fluorescenti?

Le lampade fluorescenti sono le fonti luminose più comunemente utilizzate in acquariofilia, rivelandosi come la scelta più adeguata per la gran parte dei casi. Attualmente sono disponibili in commercio in una gran varietà di dimensioni e potenza, di colore della luce e di composizione spettrale, in modo da poter soddisfare le esigenze di luce di una gran parte degli organismi. La loro forma a tubo (il classico tubo al neon) e il fatto che emettono molto poco calore, permettono di sistemarle agevolmente nei classici coperchi portalampada, a distanza ravvicinata dalla superficie dell'acqua. Le lampade fluorescenti hanno un alto rendimento, in termini di conversione di energia elettrica in energia luminosa, ma l'intensità della luce diminuisce nel tempo, fino a perdere il 40 % circa della intensità iniziale: per tale motivo le lampade fluorescenti vanno sostituite regolarmente dopo 9-12 mesi, a seconda delle ore giornaliere di accensione.

Il vantaggio più grande che presenta questo tipo di illuminazione è certamente il relativo basso costo e la facilità di installazione (che dovrebbe, comunque, sempre essere eseguita da un esperto), che permettono all'acquariofilo di "costruire" il sistema di illuminazione più adatto al proprio acquario, abbinando lampade fluorescenti di differenti caratteristiche spettrali e temperatura della luce.

02. Cosa sono le lampade HQI e HQL?

Le lampade a vapori di mercurio o lampade HQL sono lampade ad alta efficienza che trovano il loro impiego in acquaristica per l'illuminazione di acquari di acqua dolce ricchi di vegetazione. Esse hanno, a seconda del tipo di lampada, una temperatura della luce compresa tra 2900 e 4100 K, simile a quella dei normali tubi fluorescenti a luce bianca. Anche la composizione spettrale si avvicina a quella di molte lampade fluorescenti, mentre l'indice di rendimento del colore è più basso. Il loro alto costo, la necessità di un trasformatore specifico e la grande quantità di calore che emettono ne limitano l'uso, venendo di solito utilizzate negli acquari d'acqua dolce scoperti, illuminati dall'alto mediante portalampada a sospensione.

Le lampade ad alogenuri di metalli alcalini, o lampade HQI, hanno una temperatura di luce compresa tra 3000 e 20000 K e un indice di rendimento del colore spesso  superiore a 90. La luce emessa da tali lampade contiene radiazioni UV che possono risultare nocive per gli organismi viventi, per cui gli specifici portalampada sono sempre dotati di filtri speciali anti-UV. 

In commercio sono disponibili lampade a vapori di alogenuri di metalli alcalini da 70 fino a 2000 watt, con composizioni spettrali e temperature della luce differenti. Per l'uso in acquario sono raccomandate quelle del tipo NDL o D: le HQI/NDL hanno una temperatura di circa 4500 K ed emettono una luce più calda e più ricca di radiazioni UV delle HQI/D, caratterizzate da una temperatura della luce compresa tra 6000 e 10000 K.

I maggiori vantaggi delle lampada HQI sono la straordinaria efficienza e la composizione spettrale estremamente adatta a riprodurre le condizioni di luminosità che si riscontrano sulla barriera corallina.

Le lampade HQI vanno utilizzate con l'apposito trasformatore, e come le lampade HQL, sia il bulbo che il trasformatore producono una gran quantità di calore. Non sono quindi adatte per l'installazione in coperchi chiusi, ma vengono utilizzate in acquari aperti, montate su sospensioni dotate di filtri che garantiscano la eliminazione delle radiazioni UV e poste ad una distanza dalla superficie dell'acqua tale da non danneggiare gli organismi acquatici.

Cos'è una lampada fitostimolante?

Sono lampade fluorescenti appositamente studiate per favorire la crescita delle piante, in genere forniscono una luce con una certa componente rossa e blu che favoriscono il processo di fotosintesi delle piante. Da recenti studi è risultato che in acquario la componente rossa della luce favorisca la crescita di alghe. Per questo motivo nelle lampade di ultima generazione tale gradazione di colore risulta particolarmente contenuta, come appare evidente dai grafici degli spettri di emissione delle nuovissime lampade Sera.

Cos'è una lampada attinica?

Le lampade attiniche vengono usate nell'acquario marino, abbinate con tubi fluorescenti a spettro completo o con lampade ad alogenuri di metalli alcalini. Nell'acqua di mare infatti la penetrazione delle radiazioni verdi e blu è maggiore, quindi già a qualche metro di profondità lo spettro della luce cambia e sarà più ricco di radiazioni di lunghezza d'onda inferiore ai 500 nm.  Le lampade attiniche in combinazione con altre lampade forniscono uno spettro con una grossa componente blu-viola che simula le condizioni  naturali di luce a profondità relative e che soddisfa il particolare fabbisogno di alghe e di invertebrati marini.

Cos'è la temperatura del colore?

La temperatura della luce definisce il colore che essa possiede, ma non le sue componenti spettrali. Viene espressa in gradi Kelvin (°K) e più alto sarà il suo valore, più dominanti saranno le radiazioni viola e blu dello spettro e la luce risultante più bianca e fredda.

A bassi valori di temperatura corrisponderà invece una luce calda e più ricca di radiazioni rosse e gialle. Le lampade a incandescenza, per esempio, hanno una temperatura intorno ai 2700 °K, mentre la temperatura della luce solare è di circa 5800 °K.

Cos'è lo spettro di emissione?

La luce è composta di radiazioni elettromagnetiche di differente lunghezza d'onda. Esistono altre forme di radiazioni elettromagnetiche, oltre alla luce, come le onde radio, le microonde, le radiazioni infrarosse ed ultraviolette, i raggi X e i raggi gamma: l'insieme di tali radiazioni costituisce lo spettro elettromagnetico. La lunghezza d'onda, espressa in nanometri (nm), definisce per una radiazione elettromagnetica la sua energia e, nel caso della luce, il suo "colore": più corta è la lunghezza d'onda della radiazione  più alta è la sua energia. 

La luce visibile corrisponde a quella porzione dello spettro elettromagnetico che va da una lunghezza d'onda di circa 380 nm, corrispondente al violetto, ad una di circa 780 nm, corrispondente al rosso. Le lunghezze d'onda comprese in tale intervallo corrisponderanno ai vari colori dell'iride: blu, verde, giallo e arancione. Questa è la parte dello spettro elettromagnetico che l'occhio è in grado di percepire e dove  la luce solare presenta le più alte intensità

La luce bianca rappresenta la somma di tutti i colori (l'arcobaleno non è altro che la radiazione solare scomposta nei suoi componenti), mentre se nella luce è predominante una radiazione di particolare lunghezza d'onda, essa ne assumerà il colore corrispondente.

Al di sotto di 380 nm si estende la regione delle radiazioni ultraviolette, importanti in molti processi biologici, mentre al di sopra dei 780 nm si trova la regione delle radiazioni infrarosse, tra cui le radiazioni termiche.

Sia essa naturale o artificiale, le due caratteristiche  che definiscono la luce sono l'intensità e la composizione spettrale.  L'intensità, espressa in termini di quantità di luce per unità di superficie, viene in genere misurata in lux o in Watt/m2, mentre la composizione spettrale indica il contributo di ciascuna lunghezza d'onda (cioè di ciascun colore) alla luce analizzata, definendone così la qualità.

Cosa sono i Lux?

Rappresentano l'intensità luminosa (1 lux = 1 lumen/m2), e definiscono la quantità di luce che raggiunge una determinata superficie. Poiché i lux esprimono la reale intensità luminosa che si ha su una superficie (ad esempio sulla superficie dell'acqua nell'acquario), tale misura sarà specifica del sistema di illuminazione che si possiede ed andrebbe effettuata dall'acquariofilo con un apposito strumento.

Per semplificare le cose, in genere la quantità di luce necessaria in un acquario viene espressa mediante la potenza delle lampade, nonostante essa non sia direttamente e univocamente correlata con l'intensità della luce.


L’illuminamento (E) non è altro che il rapporto del flusso luminoso (Φphi) incidente su una superficie (A), cioè:

E =

Φ


A

L’unità fisica dell’illuminamento è il lux (lx), cioè:

1 lx =

1 lm


m2

L’illuminamento E è definito come il flusso luminoso incidente sulla superficie A. Un illuminamento di 1 lx risulta quando un flusso luminoso di 1 lm colpisce una superficie di 1 m2.

Cosa sono i Lumen?

Mentre la qualità della luce emessa da una sorgente luminosa è abbastanza facilmente determinabile, più difficile è determinarne l'intensità: essa di solito viene riportata in lumen, che rappresentano la quantità totale di luce che una sorgente emette in ogni direzione. Bisogna fare attenzione, perché tale quantità di luce sarà quella globalmente disponibile e non quella che effettivamente raggiungerà l'acqua: quest'ultima dipenderà sì dai lumen iniziali, ma anche da come la luce sarà orientata sulla superficie, mediante l'uso di riflettori appositi, e da quante perdite ci saranno. Meglio sarebbe esprimere l'intensità luminosa in lux (1 lux = 1 lumen/m2), che definiscono invece la quantità di luce che raggiunge una determinata superficie. Poiché i lux esprimono la reale intensità luminosa che si ha su una superficie (ad esempio sulla superficie dell'acqua nell'acquario), tale misura sarà specifica del sistema di illuminazione che si possiede ed andrebbe effettuata dall'acquariofilo con un apposito strumento.
I lumen quindi rappresentano la quantità di luce emessa da una sorgente luminosa ed è un valore assoluto specifico per ogni lampada.

Cos'è l'indice di resa cromatica?

L'indice di rendimento del colore indica invece la resa dei colori fornita da una sorgente luminosa, paragonata alla luce solare. Per esempio, quando illuminati con le lampade ai vapori di sodio, che emettono una luce calda e ricca di componenti gialle, i colori appaiono falsati rispetto allo standard, rappresentato dalla luce solare. L'indice di rendimento del colore varia da 1 a 100, e tanto più è alto, tanto più fedele sarà la riproduzione dei colori rispetto a come essi appaiono alla luce naturale. In genere le lampade usate in acquario dovrebbero avere un indice di riproduzione del colore maggiore di 80.

Se la luce cade su una superficie colorata, la luce riflessa viene modificata in funzione della composizione spettrale della luce e delle caratteristiche ottiche dell’oggetto. L’indice della "resa cromatica" è una misura delle variazioni nella composizione della luce.

Essa viene determinata su superfici normate con composizione del colore esattamente definita mediante confronto della luce da analizzare con la sorgente luminosa ideale assegnata. Quanto meno la composizione dei colori di prova varia nella luce riflessa, tanto migliori sono le caratteristiche di resa cromatica della sorgente luminosa di prova.

Ciascuno conosce dalla vita quotidiana la situazione che un capo di abbigliamento si presenta all’aperto in una coloritura leggermente diversa da quella della luce artificiale nel grande magazzino.

L’indice di resa cromatica, che raggiunge nel caso ideale il valore numerico massimo di 100, è una grandezza relativa, nella quale vengono indicati solo valori di rapporto. Vige la regola che uno spettro ampiamente continuo della luce, costituito da tutte le percentuali di colore, rappresenta il presupposto per buone caratteristiche di colore.

Attenzione!

L’indice di resa cromatica non dipende assolutamente dalla rispettiva temperatura del colore della luce. L’elevata temperatura del colore non è legata automaticamente a buone caratteristiche di resa cromatica.

Cosa sono i Watt?

Il wattaggio descrive quanta potenza elettrica viene utilizzata dalla sorgente luminosa, ma l'efficienza con cui essa viene convertita in energia luminosa dipende dalla tecnologia della lampada. A parità di potenza, per esempio, una lampada fluorescente sarà in media 4 volte più luminosa di una lampada a incandescenza (che trasforma gran parte dell'energia elettrica in calore), mentre una lampada ad alogenuri di metalli alcalini sarà in media 2 volte più luminosa di una lampada fluorescente.
Definire quindi le esigenze di luce del proprio acquario in termini di potenza espressa in watt  deve essere fatto con cautela, conoscendo bene il tipo di illuminazione che si vuole utilizzare e le caratteristiche dei riflettori usati e della vasca.

Quanti watt di luce occorrono per il mio acquario?

Per quanto riguarda la quantità di luce, essa dovrà adattarsi alle esigenze degli animali e delle piante, e ogni acquario costituirà un caso a sé. In generale in acqua dolce si consiglia una quantità di luce compresa tra 0,5watt e 1 watt per litro. In un acquario per Tetra cardinale, ad esempio, se si considera una vasca di altezza normale, si può prevedere, in prima approssimazione, un'illuminazione con tubi fluorescenti a spettro completo la cui potenza sarà calcolata considerando 0,5 watt per litro d'acqua. Tale potenza è solo indicativa e andrà aumentata se si usa una vasca più sviluppata in altezza che in larghezza o se si scelgono piante che abbisognano di un maggior apporto di luce. In tal caso, per il benessere dei pesci, parte della vasca può essere ombreggiata utilizzando piante galleggianti.

Una maggiore intensità di luce potrà essere utilizzata dalle piante solo se saranno presenti in acqua adeguate quantità di nutrienti e di anidride carbonica (CO2). In caso contrario tale eccesso di luce favorirà la proliferazione delle alghe.

Per l'illuminazione dell'acquario marino 1 watt per litro sembra la quantità minima necessaria per i pesci e gli invertebrati meno esigenti. In tutti i casi è essenziale utilizzare un buon riflettore, che permetta alla massima parte della luce emessa dalle lampade fluorescenti di raggiungere la vasca e non andare dispersa.

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