Když nastoupí vedra III.

Autor: Roman Rak · 25.9.2007 · Článek #153 ·

V předchozích dvou dílech tohoto seriálu, kde řešíme otázky minimalizace ohřevu vody v nádrži ztrátovým teplem světelných zdrojů, jsme se zaobírali výběrem vhodného typu světelného zdroje, rozmístěním jeho komponent pod horním krytem nádrže (přirozeně jen v tom případě, že existuje) a dobou svícení. Dnes naši pozornost zaměříme na technicko-architektonické řešení horního krytu nádrže. Základní faktory, mající vliv na množství generovaného tepla a následný ohřev vody, jsou uvedeny na následujícím obrázku:

Obecně platí: čím je prostor nad nádrží otevřenější a čím je účinnější ventilace tohoto prostoru, tím méně teplo ze světelného zdroje ohřívá vodu v nádrži. Máme-li nádrž, jež má uzavřený horní kryt, pak z pohledu nežádoucího ohřevu vody je lepší, aby prostor byl co největší a byla zajištěna jeho dobrá ventilace. Není-li nádrž nijak uzavřena, o velikosti prostoru pod horním krytem nádrže nemá smysl hovořit, neb je identický s prostorem místnosti, ve kterém je akvárium umístěno.

Uzavřenost horní části nádrže

Nádrže podle míry uzavřenosti horního krytu rozdělíme do několika základních skupin. Popíšeme jejich výhody i nevýhody. Základní skupiny jsou setříděny podle míry uzavřenosti, tj. i podle ohřevu vody ztrátovým teplem z osvětlovacích těles. V nádržích s uzavřeným horním krytem nádrže je ohřev vody maximální, v akváriích, nad nimiž je zavěšeno osvětlovací těleso a nemají krycí skla (aby rostliny mohly volně vyrůstat nad vodní hladinu), je naopak ohřev minimální.

Akvária s uzavřeným horním krytem
Jedná se o nejběžnější typ akvárií, komerčně prodávaných v kompletech s osvětlením (tzv. sety, které kromě osvětlovací rampy, integrované obvykle s plastovým krytem nádrže, obsahují vnitřní nebo vnější filtr, topné těleso, případně další komponenty či akvarijní příslušenství), nebo individuálně stavěné nádrže. Tyto typy nádrží slouží především jako architektonický doplněk obytných či kancelářských prostorů. Základním konstrukčním požadavkem je skrýt před zrakem pozorovatele nádrže jakoukoliv techniku, tedy i osvětlení.

Komerčně dodávané komplety jsou rozměrově a obvykle i barevně standardizovány. Individuálně vyráběné nádrže s uzavřeným horním krytem jsou naopak vyráběny přesně na míru, včetně volby materiálu stojanu či skříňky a jeho barevného provedení, aby co nejlépe ladily, zapadaly do interiéru.

Individuálně stavěné nádrže jsou architektonicky začleňovány buď již do existujících prostorů, nebo současně s těmito prostory navrhovány. Najdeme zde objemově největší nádrže této skupiny. Součást takovýchto řešení je i individuální technická koncepce filtrace a úpravy vody, vytápění či chlazení, včetně osvětlení.

Uzavřený horní kryt má své důvody:
- architektonický
- minimalizace odparu vody (setkáme se tu s variantou, kde komerčně dodávané komplety nemají krycí skla, jejich funkci přebírá plastový horní kryt)
- integrace krytu s osvětlovacím tělesem, případně vnitřním filtrem
- zabránění vyskočení ryby mimo nádrž
- zabránění vyzařování světelného záření nad hladinu vodní plochy, které může být opticky ve večerních hodinách rušivé
- bezpečnostní – kryt zabraňuje přímému přístupu osob k elektrické instalaci v prostředí, kde je voda
- uzavřený horní kryt nádrže skrývá před zraky pozorovatelů jakoukoliv technologii spojenou s provozem a údržbou nádrže

Kupované komplety obsahují obvykle jednu až dvě zářivkové trubice o málo menší než je délka nádrže. Osvětlení je konstruováno tak, aby nebránilo manipulaci v nádrži při otevřeném horním krytu a zároveň umožňovalo osvětlení během zásahů v akváriu. Osvětlení nádrže bývá počítáno na výkonově-objemový poměr 0,5 W/l (trubice T8) objemu nádrže, což pro pěstování světelně náročnějších rostlin nemusí být vždy postačující. Předřadné jednotky jsou integrovány pod krytem nádrže.

Dovážené akvarijní sety s podstavnými skříňkami a horním krytem nádrže jsou stále velmi drahé, takže mnoho zájemců hledá podobné ekvivalenty od českých výrobců, nádrže podobného charakteru si staví sami, nebo si kupují jednotlivé komponenty či je nechávají vyrábět (zvlášť lepená nádrž, zvlášť skříňka) a pak je sestavují.

U individuálně stavěných nádrží, zejména rostlinných či mořských, reefových bývá požadavek i na větší světelný příkon, proto často kupované akvarijní komplety s uzavřeným horním krytem nejsou vždy plně postačující. Dochází logicky k návrhu a následné realizaci

individuálně stavěné nádrže nebo k zakoupení otevřené nádrže se závěsným osvětlením s podstatně větším světelným tokem, splňujícím individuální požadavky.

U akvárií s horním s uzavřeným horním krytem nádrže dochází k největšímu ohřevu vody od světelných zdrojů ve všech zde popisovaných skupinách nádrží, a proto při návrhu osvětlení musíme tomuto faktu věnovat obzvlášť mimořádnou pozornost.

Akvária s polozavřeným krytem nádrže
Jedná se o nádrže, které jsou zepředu a z boku kapotované, zeshora zakryté. Pouze zadní část horního krytu nádrže chybí. Tudy jsou vedeny technologické prvky (elektrokabeláž, přívod vzduchu nebo CO2, sací a výtokové hadice externího filtru apod.). Přístup do nádrže je řešen otevíráním (vyklápěním nebo posunem) čelní a/nebo horní části krytu nádrže.

Nad horním krytem není žádná další nádrž či jiný objekt. Ventilace prostoru pod horním krytem nádrže je efektivnější než u zcela uzavřených, ze všech stran kapotovaných nádrží. Teplo od světelného zdroje je u akvárií s polozavřeným prostorem odváděno přirozeným způsobem zadní částí, případně v horním víku (desce) lze umístit ventilační mřížky – pro nenucenou ventilaci nebo osazení ventilátorem. Nezapomínejme však, že pokud nádrž nemá krycí skla, ventilátor napomáhá intenzivnímu odparu z nádrže.

Nevýhodou u nádrží se polozavřeným prostorem, u kterých mohou být i výše uvedené ventilační mřížky orientované směrem vzhůru, je „únik“ světla za nebo nad nádrž, což v obytných, společenských nebo výstavních prostorech není žádoucí pro svou světelnou rušivost.

Do kategorie akvárií s polozavřeným prostorem řadíme i nádrže ve stojanech, jež mají uzavíratelnou nebo uzavřenou přední část. Ta je často natrvalo uzavřena u výstavních nádrží stálých akvarijních expozic. Do nádrží se přistupuje zezadu z chovatelského zázemí. Naopak u nádrží v esteticky řešených prodejnách je přední část otevíratelná – tzv. klapačka.

Kromě estetického vzhledu jsou klapačky praktické – zabraňují únikům světla od světelných zdrojů a následně nepříjemným odleskům na čelních sklech nádrží stojících proti sobě či pod určitým úhlem, chrání pozorovatele nádrže od přímého oslnění osvětlovacím zdrojem. Zároveň brání návštěvníkovu pohledu do technického zázemí nádrží, který nemusí být pro běžného návštěvníka či kupujícího zajímavý (většinu opravdových akvaristů to ale zajímá velmi).

V obou případech – tedy u akvárií s uzavíratelnou nebo uzavřenou přední část horního krytu - je ventilace prostoru nad nádržemi směrována do zadního prostoru. U nádrží nad sebou nelze realizovat ventilaci směrem vzhůru (s výjimkou horní nádrže).

Naopak výhodou stojanového řešení nádrží nad sebou je jejich ohřev teplem (i ze světelných zdrojů) stoupajícím vzhůru. Rozhodující je, jaké jsou okolní teplotní podmínky, jak je ohřev velký a zda je žádoucí či nikoliv.

Otevřené nádrže ve stojanech
Tento typ nádrží nalezneme v pěstírnách nebo prodejnách akvarijních ryb. Nádrže jsou umístěny ve stojanech, nad sebou. Z praktických důvodů častého přístupu k nádržím a do nich nejsou nikterak kapotovaná. Světelné zdroje jsou připevněny pod horními nádržemi nebo v osvětlovacích kompletech položeny na nádrže seshora.

Minimální vzdálenost mezi nádržemi by měla být 18-20 cm při hloubce nádrže kolem 40 cm, aby se v akváriu dalo dobře manipulovat. Při hlubších (širších) nádržích nebo v případě zvýšené potřeby uvnitř akvária by měl být prostor mezi nádržemi samozřejmě ještě větší.

Nádrže v otevřených stojanech jsou praktické. Pragmatičnost tu ovšem vítězí na plné čáře před estetikou. Způsob umístění akvárií dává dobré předpoklady pro uspokojivou ventilaci. Vzhledem k tomu, že nádrže ve stojanech jsou primárně určeny pro chov a rozmnožování ryb ve velkém nebo jejich prodej, málokdy je zde potřeba velké intenzity světla. Většinou vystačíme s jednou, maximálně dvěma zářivkovými trubicemi na nádrž. U menších nádrží může být dokonce jedna delší trubice společná pro několik akvárií.

Celkem můžeme konstatovat, že odpadní teplo ze světelných zdrojů žádným zásadním způsobem neovlivní teplotní klima v nádržích.

Samostatná nádrž s krycím sklem a položeným osvětlovacím tělesem
S tímto řešením se setkáváme u samostatně umístěných nádrží spíše menších rozměrů, u kterých není primární požadavek na architektonické splynutí s prostorem okolní místnosti. Takovéto nádrže často nalézáme v dětských či studentských pokojích nebo na internátech, u začínajících akvaristů nebo v kancelářských či jiných prostorech, kde estetika není rozhodující. Svým způsobem se jedná o jeden z nejběžnějších typů lepených nádrží, ke kterým je dokupována světelná rampa.

Těch v akvaristických prodejnách nebo internetových obchodech najdeme celou řadu (např. od výrobců Atman, Resun, Zhong apod.) v provedení s jednou nebo dvěma zářivkovými trubicemi v různých délkových provedeních. Celkové náklady na osvětlení i nádrž jsou menší, než u ostatních zde popisovaných řešení.

Osvětlovací těleso musíme pokládat na nádrž tak, aby se opíralo o boční stěny nebo leželo na příčních horních lepených skleněných vzpěrách (ty se ovšem u menších nádrží nelepí). Nikdy nesmíme osvětlovací těleso položit pouze na krycí sklo. Při jeho prasknutí (mechanická příčina, stárnutí, ale i přílišný ohřev od světelného zdroje, kombinovaný s prudkým lokálním ochlazení – polití vodou apod.) hrozí pád osvětlovacího tělesa pod napětím do nádrže se všemi závažnými důsledky nejenom pro obyvatele nádrže, ale především pro všechny osoby, které jsou s nádrží v kontaktu.

Nad osvětlovacím tělesem je otevřený prostor. Ztrátové teplo ze světelného zdroje volně stoupá vzhůru, takže nežádoucí ohřev vody v nádrži oproti všem výše uvedeným architektonicko-technickým řešením nádrží s osvětlením je minimální. Krycí skla zabraňují odparu vody. Nezapomínejme, že pokud nejsou udržována v čistotě, snižují intenzitu světla padajícího do nádrže.




Samostatná otevřená nádrž se zavěšeným osvětlovacím tělesem
V praxi to bývají nádrže větších rozměrů, které jsou dominantním architektonickým prvkem daného společenského, pracovního nebo obytného prostoru, či prostorů výstavních. Často je zakládají milovníci rostlin, obzvláště echinodorů a i jiných vodních či bahenních druhů, jejichž listy i stvoly s květenstvím volně vyrůstají nad vodní hladinu.

V praxi můžeme najít i řešení, kdy je za (nebo vedle) akvarijní nádrží další externí nádrž s pomalu protékající vodou, ze které vyrůstají běžné, pokojově pěstované tropické rostliny. Jejich kořeny z akvarijní vody odebírají výživné látky (dusičnany) a tak odbourávají škodlivé či nežádoucí chemické látky a zásadním, biologickým způsobem zkvalitňují akvarijní vodu.

Jedná se o speciální filtry, které mohou mít navíc nejrůznější náplně (písek, siporax apod.). Listy tropických rostlin v pozadí či vedle nádrže vytvářejí přirozenou kulisu výseku biotopu.

Podobným způsobem bývají paludária upravená tak, aby zde kromě ryb a rostlin bylo možné držet obojživelníky, vodomilné plazy apod. Prostor nad vodní hladinou bývá dostatečně velký na to, aby teplo ze světelných zdrojů ohřívalo vodu v nádrži. Proto i velké paludárium či terárium s vodní plochou můžeme v tomto případě považovat za "otevřenou" nádrž.

Výhody otevřené nádrže se zavěšeným osvětlovacím tělesem:
- architektonický význam, nádrž se stává zpravidla dominantním prvkem v daném prostoru
- lze instalovat vysoký světelný výkon, aniž by docházelo k nadbytečnému ohřívání vody v nádrži
- výkonné osvětlení (lamp T5, HQI) proniká do větší hloubky nádrže, takže je předpokladem pro konstrukci vyšších nádrží, kde můžeme chovat živočichy či rostliny náročné na světlo
- akvarijní rostliny mohou vyrůstat volně z vody, kvést; tím ještě zvyšují dekorativnost nádrže jako celku
- přirozené zvýšení vlhkosti vzduchu v místnosti
- lehká manipulace uvnitř nádrže

Každá výhoda se ale může obrátit i v neprospěch. Konstrukce světelného zdroje a způsob jeho zavěšení osvětlují místnost s nádrží vždy intenzivněji, než tomu je u kapotovaných akvárií či stojanů. Vysoká úroveň osvětlení může narušovat intimitu obytné místnosti, sledování televize apod. Nevhodně vysoko pověšený světelný zdroj může taktéž oslňovat nízkosedící osoby.

Tato konstrukce zpravidla neumožňuje více akvárií nad sebou. Nádrž se zavěšeným osvětlením bývá osamocená z důvodu své architektonické dominantnosti. U těchto nádrží bývá podstatně vyšší odpar vody se všemi jeho důsledky. Smíříme-li se s tím, že neumožníme rostlinám volně vyrůstat nad vodní hladinu, je možné ale nádrž vdy uzavřít krycími skly.

Závěsná osvětlovací tělesa dovážená z Evropy, u kterých jsou kombinovány T5 zářivky s HQI výbojkovými lampami, doplněná o noční osvětlení, osazovaná spínacími hodinami či počítačovými jednotkami, jsou velmi drahá a stojí řádově desítky tisíc korun.

Do skupiny otevřených nádrží se zavěšeným osvětlovacím tělesem můžeme zařadit i moderní světelné rampy, které jsou uchyceny k bočním stěnám nádrže patkovitými úchyty. Světlo je ve výšce 10-15 cm nad vodní hladinou, takže umožňuje částečné vyrůstání vodních rostlin nad nádrž, podobně jako v případě závěsných osvětlovacích těles.

Rampy se vyrábějí ve standardních délkách 45 až 150 cm – (např. Arcadia dodává tělesa délky 45, 60, 80, 90, 100, 120, 130 a 150 cm) v provedení zářivek T8 i T5. Rampy jsou osazeny dvěma, třemi nebo čtyřmi zářivkami. Největší instalovaný příkon (na objednávku standardně k dostání v ČR) je 4x54 W v provedení T5 od firmy Arcadia.


Osvětlovací tělesa jsou výklopná v podélné ose, takže přístup do nádrže je velmi praktický. Pod osvětlovacím tělesem můžeme mít krycí skla.

Podobná řešení s uchycením na bočních patkách v dostatečné vzdálenosti nad vodní hladinou jsou vyráběna i pro mořská reefová akvária větších rozměrů, i v kombinaci s lampami HQI. Ve světelných kompletech (v angličtině často označovány jako "lighting hood" – snadno vyhledáme na internetu) je instalováno 6 až 8 trubic T5, nebo v kombinaci s HQI reflektory uprostřed. Tyto světelné panely nejsou výklopné.

Jelikož předřadné jednotky jsou integrovány do světelné rampy, součástí osvětlovacího tělesa jsou i ventilátory. Je to ale z důvodu ochlazování samotné osvětlovací rampy, nikoliv chlazení prostoru mezi osvětlovacím tělesem a nádrží. Mezi rampou a vodní hladinou je dostatečná vzdálenost, prostor, pro přirozenou ventilaci. Odvodem tepla z osvětlovacího zdroje se zároveň sekundárně snižuje také teplo, které by ohřívalo vodu v nádrži.

Závěr

Současné trendy ukazují, že nádrže, kde je požadována velká světelná intenzita, jsou řešeny buď se závěsným osvětlovacím tělesem nebo uchycenou světelnou rampou. Tehdy se využívá princip "otevřené" nádrže.

Uzavřené či polozavřené horní kryty nádrže v zásadě neumožňují instalovat bez velmi účinně vedené ventilace více jak 200 W příkonu pro světelné zdroje, aniž by nedocházelo k nežádoucímu ohřevu vody v nádrži odpadním teplem světelných zdrojů.

Předtím, než budeme volit způsob (typ a provedení) osvětlení nádrže, musíme zvážit:

1) k jakému účelu bude nádrž sloužit (výstavní, společenská, biotopní, mořská reefová, rostlinná se světlomilnými rostlinami, odchovná, karanténní, prodejní atd.) a čím bude konkrétně osazena (ryby, ostatní živočichové, rostliny) a jaké jsou světelné požadavky budoucích obyvatel,
2) kde bude nádrž umístěna a tudíž jaké jsou architektonicko-estetické požadavky na začlenění akvária do daného prostoru (obytná místnost, veřejné společenské prostory, restaurace/kavárny, vstupní haly, stálé expozice, kancelářské prostory, dětský/studentský pokoj, (od)chovné, pěstitelské prostory, prodejny apod.). Do tohoto bodu vstupuje i módnost určitých řešení, které se v čase mění, někdy dokonce i vracejí.

3) na základě bodu 1) určujeme intenzitu osvětlení a dobu svícení, vybíráme vhodný světelný zdroj (zářivka T8/T5, HQI lampa, úsporná zářivka, jejich kombinace atd.)
4) body 2) a 3) spolu určují, jak bude nádrž prostorově „otevřená“ (plně kapírovaná nebo otevřená se zavěšenými osvětlovacími tělesy volně nad nádrží), způsob umístění světelných zdrojů a řešení případného odpadového tepla.
5) cena osvětlovacích těles. U miniakvária vystačíme i se stolní lampou za několik set korun, použijeme-li naopak závěsné rampy s HQI nebo T5 zářivkami pro větší nádrž od renomovaných zahraničních výrobců, s programovatelnými automaty včetně nočního osvětlení a simulování měsíčních fází, dostaneme se i nad cenu 30 000 Kč!

Je důležité, abychom opravdu objektivně zvážili potřebu požadované intenzity světla. Pokud světelné zdroje předimenzujeme, klademe vyšší nároky na odvod tepla, zvyšujeme cenu implementace. Pokud nemáme možnost světelné zdroje samostatně v čase vypínat, zvyšujeme zcela zbytečně jednak provozní náklady a zároveň usnadňujeme růst řas. Navíc je jen málo sladkovodních druhů ryb, jež se cítí dobře ve velmi intenzivně osvětleném životním prostoru.

Pokud naopak světelné zdroje poddimenzujeme, můžeme se časem dostat do situace, kdy architektonicko-technické řešení nádrže (zejména její horní části) nám vůbec nedovolí technicky nainstalovat do vymezeného prostoru další potřebné světelné zdroje.