Расчёт освещённости аквариума...
Как, что и почему.
Тема, на первый взгляд, простая и незатейливая - типа "Что тут мудрить? Знаем ватты или люмены, знаем литры - всё!"
Но для тех, кто не особенно глубоко копает, может, и достаточно, а для тех, кто "в теме" так такие расчёты - ни о чём!
Ну, то есть, ни о чём не говорят.
Давайте разбираться...
Я ещё на стадии обдумывания и приготовления к запуску практически всех своих аквариумов сначала пытаюсь всё просчитать и представить себе как будет выглядеть мой новый проект.
Причём, это касается всех аспектов - размеры банки, грунт, вода, свет, декорации и т.д.
И вот когда дело доходит до света, то начинаются проблемы.
И проблемы даже не в том какой свет выбрать, а в том будет ли достаточно выбранного варианта для моих условий и хотелок.
То есть хотелось бы посчитать и желательно с достаточно высокой точностью какая будет освещённость в аквариуме при использовании тех или иных светильников.
Но вот тут как раз и получается "засада".
"А почему?" - спросите вы. "В чём проблема? Знаем условия и требований к свету (например, количество люксов на дне) и отсюда пляшем!"
Дальше я попытаюсь описать проблему, которую я вижу.
И если честно, то как разрешить данную проблему - не знаю.
Начну издалека.
По роду своей основной деятельности я непосредственно связан с расчётами и проектированием систем освещения. Правда, не аквариумного, а уличного.
Я рассчитываю какие светильники нужно установить на улице, чтобы освещённость дорог соответствовала нужным параметрам и стандартам.
Эти параметры и стандарты известны и на их основании и строятся все расчёты.
Для этих расчётов существуют специальные программы (например, AGI32 и тому подобные).
Расчёты достаточно сложные. Разработчик подписывается под своим проектом и на основании его расчётов и строятся системы освещения.
Проект может быть не только уличного освещения, но также расчёт освещенности стадионов, туннелей и ещё более сложные проекты.
Можете себе представить что будет, если разработчик ошибётся и, скажем, освещённость стадиона (в которую брошены абсолютно бешеные деньги) не будет соответствовать требованиям.
Деньги на ветер, стадион не получит аккредитацию (например, ФИФА), сроки сдачи объекта сорвутся (нужно всё переделывать!)......... Короче, что будет с таким проектировщиком, лучше не думать.
На моей памяти такой один случай был. Проектировщик (фирма) "влетела" на хорошие деньги и еле избежала судебных преследований.
Это было "лирическое отступление", теперь собственно к расчётам.
Чтобы сделать правильный расчёт, нужно знать (как минимум) несколько вещей.
Первое. Требования, предъявляемые к освещению (соответствие определённому стандарту) - столько-то люкс на покрытии дороги, отражение от покрытия и ещё очень много чего другого (на русском даже и не назову
- не знаю!).Второе. Геометрия трассы - количество полос, ширина полосы, высота столбов, расстояние между ними (если они есть вообще!), расположение столбов и также ещё много другого. В том числе, тип покрытия - для вычисления отражения от дороги, чтобы не слепить водителей на дороге... И ещё и ещё.
Но и это ещё не всё!
И тут мы переходим к самому интересному.
Для расчётов освещённости любого места НЕОБХОДИМ файл фотометрии - например, IES файл. Это ПАСПОРТ светильника!
Все серьёзные фирмы-производители светильников проводят исследования своих светильников и представляют такие "паспорта".
В этих файлах-паспортах в численной форме представлены данные такого рода (пишу, не вдаваясь в подробности, очень обще) - сколько света испускает светильник в различных направлениях.
Только имея такой файл можно правильно рассчитать освещённость на объекте.
Все эти данные заносятся в программу и она выдаёт результат в люксах, люменах, канделах на метр в квадрате и всякого другого немерянно в нужных точках трассы.
На основании анализа результатов выносится решение о том, подходит ли данный светильник для данного участка дороги (и вообще дороги в целом) или нужно искать более мощный светильник или менее мощный или нужно добавлять столбы или делать их ниже/выше...
То есть, я думаю, что примерную картину этого геморроя расчёта в самом общем виде вы себе представили.
Теперь переходим к нашим родным аквариумам.
Ну предположим, что геометрию банки мы в некотором роде знаем.
Почему "в некотором роде"?
Потому что, если это прямоугольный аквариум, то тут всё просто., а если это круглая банка диаметром полтора метра, то тут уже проблемы.
Проблемы с формой, проблемы с дном, проблемы с преломлением в стекле на выпуклых поверхностях и т.д.
Даже высота светильника над поверхностью аквариума тоже в некоторых случаях может быть проблемой для правильных расчётов.
То есть в геометрией уже проблемы.
Дальше.
Требования в освещению аквариума нигде ни в какой численной форме конкретно не описаны.
Стандартов нет. В каждой банке свои условия. И не нужно тешить себя надеждами, что мы знаем, что, скажем, для "кубы" на дне должно быть ..... люкс.
Это если над ней ничего не нависает, то возможно. А если свет падает через листья, скажем, растущего тут же эха, то, очевидно, что подсчитать точно сколько этой кубе нужно, будет проблематично.
Даже простой рост затеняющего растения (завтра лист уже больше, чем вчера) не даст подсчитать всё точно.
Таким образом, все расчёты будут строится на каких-то и кем-то выдуманных значениях чего-то...
При том, что один будет утверждать, что важны ватты (потому что он оперирует лампами ЛЛ), а второй будет указывать исключительно люксы (у него самого СД), а третий люмены (он - теоретик
)...То есть полный раздрай! Разброд и шатания. © В.И.Ленин
И самое главное.
Предположим, я могу смоделировать в программе геометрию банки, указав размеры, форму, грунт и отражение света от него, примерно ввести коэффициенты преломления и затухания света как в воде аквариума.
Даже, примерно представлю, какие требования по свету предъявляют те или иные растения, которые есть или будут в моём аквариуме.
Но вот где мне взять этот самый IES файл-паспорт, без которого провести расчёт невозможно, я не могу себе представить!
Ну не даёт тот же Chihiros этот файл. Я даже очень сомневаюсь, что он у него есть!
Что вообще говорить о простых светильниках из Китая NoName или каких-нибудь самопальных (пусть и очень хороших) светильниках.
Иными словами о точных расчётах речь не идёт!
Всё строится на допущениях и предположениях.
Плюс свои проблемы в расчёты вносят факторы, которые невозможно учесть.
Например, та же прозрачность воды. Нет, я примерно представляю как её можно смоделировать в программе.
Но это я. И у меня есть программа. А простой аквариумист, у которого даже самого простого люксметра нет, не говоря уже про что-то более серьёзное из оборудования.
Значит, все расчёты изначально ведутся по методу "среднепотолочных значений".
И это очень меня напрягает! И в этом и заключается та самая "засада", о которой я писал в начале статьи.
И в заключение, почему вообще я поднял эту тему.
Я уже несколько лет отслеживаю по интернету различные калькуляторы света для аквариумов и рассуждения на тему этих калькуляторов.
Отслеживаю с целью написать свой собственный.
И вот идея уже почти созрела. Я даже начал писать код...
А знаю что нужно вносить и знаю что хочу получить!.
Примерно знаю! Примерно - именно по той причине, что я описал выше.
Если все входные данные "ПРИМЕРНО", то и все результаты, простите за каламбур, "ОТ ФОНАРЯ"!!!
И нужен ли такой калькулятор, если он даёт очень приблизительную картину и не соответствует действительности на 100%???
Может быть, для наших аквариумных целей вполне достаточно эмпирических "ватт на литр" или "люмен на литр"?
И не мудрить!
Ведь у каждого свой аквариум, и высчитать для всех какую-то универсальную форму калькулятора и формулу расчёта, чтобы на 100% подходила всем, просто невозможно!
Так стоит ли мучиться? Всё равно у многих расчётные данные не совпадут с реальными, а это грозит проблемами в живом организме аквариума и в конечном итоге получается, что такой калькулятор изначально ЗЛО!
Думаю...
Пока ещё не решил, продолжать работу над калькулятором освещённости аквариума или не стоит тратить попусту время...
Всегда ваш
Leo Angel
«И опыт, сын ошибок трудных»(С)
Я конечно рискую сейчас нарваться на некоторый троллинг по поводу отсутствия у меня скромности, но такой аквариум при таких условиях позволяет создать все тот же опыт, при котором калькулятор уже без надобности. Мне вообще любой аквариумный калькулятор без надобности. Знаете почему? Потому что я быстрее посчитаю удобрения вручную, чем зайду на калькулятор, потому что мне нет проблемы перемножить ДШВ чтоб узнать объем, а для сложных форм я формулы пишу для калькуляторов сам, потому что глядя на аквариум, я знаю на сколько вт нужна грелка и чтоб грела, и чтоб не сварила, а глядя на освещенную банку, я без люксометра и спектрометра знаю что подкорректировать. Опыт не пропьешь 
Там ведь каждое слово ВЫВЕРЕНО! А потом меня не так понимают и начинаются сложности(((((((