HomeOnderwerpenTechniekTechniek buiten het zeeaquarium

Techniek buiten het zeeaquarium

Eén van de vooruitgangen in onze hobby van de afgelopen jaren is de techniek buiten de bak. Deze vooruitgangen hebben zeker geleid tot betere zeeaquaria. De steeds terugkerende vraag is: is al deze techniek nu werkelijk noodzakelijk? Laten we een en ander eens op een rijtje zetten voor wat betreft enkele elektrische systemen....

Verlichting

Van alle veranderingen heeft de verlichting boven het aquarium zeker een belangrijke verandering ondergaan. Zolang er zeebakken bestaan, hangen er lampen boven de bak. TL's worden sinds het begin van deze hobby toegepast. Ook heden ten dage worden TL's toegepast..... Er is een belangrijk verschil tussen de TL van nu en de TL van toen. Wie herinnert zich nog de oude, dikke, energie-vretende "T12" buizen van toen? Bijna niemand meer. Alleen de "oude rotten" kunnen zich deze nog herinneren. Speciale aquariumlampen bestonden nauwelijks, laat staan speciale lampen voor een zeeaquarium. Het effect was een lelijke, gele kleur van het water en de dieren en wieren in de bak. Het groen en rood van de wieren compenseerde enigszins de "saaie" kleur. Tegenwoordig zouden we deze lampen absoluut niet meer willen gebruiken (ze zijn niet eens meer te verkrijgen...). Na de "dikke" buizen kwamen de "smallere" buizen, ook wel "T8" genoemd. Behalve dat het energieverbruik lager lag en het rendement hoger, was er ook meer kleurvariatie mogelijk. Behalve de "witte" buizen kwamen ook meer "blauwe" buizen in omloop en de bekende "actinic" buis. Het begrip "spectrum" werd steeds belangrijker.

ocean_white

voorbeeld van het spectrum van een lamp

 

De "actinic" buis was wèl nog "dik" en was met zijn 140 Watt zeker niet energievriendelijk. De kleuren in de bak gingen er echter aanzienlijk op vooruit. Hierdoor werd het mogelijk om bepaalde soorten koralen beter te laten groeien en en zelfs te vermeerderen. Ook de "witte" buizen werden "meer wit" ofschoon ze toch nog erg "geel" overkwamen. Na de "T8" buizen kwamen de dunne "T5" buizen. Het rendement van deze buizen ligt nòg hoger. Er bestaan verschillende soorten "T5" buizen: buizen met een hoge lichtopbrengst en buizen met een hoge efficiëntie. Behalve dat de buizen dunner zijn, hebben ze wat lengte betreft andere maten dan hun voorgangers. Door de "T5" zijn we in staat om heel veel licht boven een zeeaquarium aan te brengen terwijl de afmetingen van de lichtkap toch binnen de perken kan blijven. Ook de lichtkleur van de buizen is meer afgestemd op een zeewaterbak. Voor alle TL's geldt dat ze een homogene lichtverdeling hebben over de gehele lengte.

T5_armatuur

voorbeeld van een moderne T5 armatuur

 

Samen met de TL is ook aansturing van de lamp sterk verbeterd. Zo wordt het conventionele voorschakelapparaat (spoel + starter) vaak vervangen door een modern en meer efficiënt elektronisch voorschakelapparaat, ook wel EVSA genoemd. De EVSA wordt veel minder warm, regelt de stroom door de TL waardoor de levensduur sterk verlengd wordt. Ook het hinderlijke knipperen vanwege de starter en de 50Hz netfrequentie is hiermee verleden tijd geworden. Een bijkomend voordeel is dat EVSA's in dimbare uitvoeringen te verkrijgen zijn. Door middel van een analoge of digitale stuurspanning kan de lichtintensiteit worden geregeld tussen de 100% en de 1% (de ondegrens kan verschillen tussen verschillende merken en typen EVSA's). In de handel zijn commerciële dimmers te koop die eenvoudig kunnen worden aangesloten. Enkele merken zijn "FloraMate" en "DSI". De elektronicawerkgroep van zav Cerianthus heeft een compacte analoge dimmer ontwikkeld, de "CeriDimmer".

CeriDimmer_kompleet

CeriDimmer: een compacte analoge dimmer voor dimbare EVSA's

T5_EVSA

een dimbare EVSA

 

Behalve TL's zijn er ook nog andere soorten lichtbronnen die toegepast worden in onze hobby. Denk bijvoorbeeld aan de HQI-lampen maar ook PL-lampen komen steeds vaker voor. HQI lampen geven heel veel licht terwijl de lamparmaturen relatief klein zijn. Dit komt omdat een HQI-lamp een zogenaamde "punt-verlichting" is. Deze lamp is verantwoordelijk voor de mooie lichtschitterring in het aquarium en het licht dringt diep door in het water. Voor de HQI lampen geldt dat deze lampen qua kleur een enorme ontwikkeling hebben doorgemaakt. Waren ze in het begin erg "geel" van kleur, tegenwoordig zijn zelfs "blauwe" lampen te verkrijgen. De kleur wordt aangegeven in kelvin (K). Vaak wordt 10.000K gebruikt als "wit licht" maar ook 13.000K of 14.000K (blauwer) komen vaak voor boven een bak. HQI lampen hebben een vermogen tussen de 70 Watt en de 2000 Watt. Deze laatste soort komt echter meer voor in vuurtorens dan boven een aquarium... Een nadeel van HQI-lampen is dat deze niet dimbaar zijn dit in tegenstelling tot TL's en bovendien duurder zijn in de aanschaf en het verbruik. HQI-lampen hebben een laag rendement. Dit uit zich in de enorme warmteontwikkeling van een HQI-lamp. Vaak wordt HQI-verlichting gecombineerd met TL's om de voordelen van beide typen optimaal te benutten en te komen tot een prachtig visueel effect in het aquarium. Ook voor de HQI lampen geldt dat tegenwoordig elektronische voorschakelapparaten (EVSA) te verkrijgen zijn. Deze produceren veel minder warmte dan de conventionele voorschakelapparaten (vaak spoelen) die behoorlijk veel warmte produceren. Voor alle EVSA's geldt dat ze echter duurder zijn in aanschaf en ze kunnen sneller defect raken.

Osram_HQITS150

Osram 150Watt HQI

 

De PL-achtige buizen zijn de laatste jaren erg in trek. Deze lampen zijn energiezuinig en zijn te verkrijgen in de "witte" en "blauwe" kleurvarianten. Er zijn zelfs PL-lampen verkrijgbaar die beide kleuren kunnen uitstralen. PL-lampen zie je vaak boven kleine "nano" achtige bakjes. PL-lampen worden vaak aangeduid als "PLL" lampen en 'PLS" lampen. De derde letter staat voor "long" of "short" en is dus een lengte indicatie. Technisch is er een klein verschil tussen deze 2 types maar ze zijn beide te vergelijken met een TL. Het kleuraanbod is beperkt maar wellicht dat in de toekomst meer kleurvarianten op de markt komen.

 

Tegenwoordig is ook de led-lamp erg in opkomst. Dit type lamp is gebaseerd op een LED (light emitting diode). Leds worden veel toegepast in apparatuur waar indicatielampjes zitten. Deze lampjes (leds) zijn in verschillende kleuren te verkrijgen. Een led is een lichtbron met een smal spectrum. Dit betekent dat er slechts 1 kleur wordt uitgestraald, bijvoorbeeld rood, geel, oranje, groen, blauw. Door deze kleuren te combineren kun je visueel andere kleuren maken. De kleur wit kan gemaakt worden door de basiskleuren te combineren.

kleuren_mengengecombineerd_wit
Foto's: leuke en leerzame opstelling in "NEMO" waar de bezoeker d.m.v. het combineren van de kleuren rood, groen en blauw zelf een mengkleur kan maken, dus ook wit licht.

De laatste jaren zijn ook leds in ontwikkeling die "echt wit" licht uitstralen zonder de verschillende kleuren te mengen. De led-technologie is nog volop in ontwikkeling en zal de komende jaren grote stappen zetten. Voor een aquarium zijn ze echter nog niet geschikt vanwege hun lage lichtopbrengst en het smalle spectrum. Een misvatting is dat led-lampen geen of nauwelijks warmte produceren. Dat klopt alleen voor de indicatie leds. Deze leds hebben een geringe lichtopbrengst en produceren nauwelijks warmte. De "super led" zoals deze tegenwoordig verkrijgbaar is heeft een vermogen van enkele Watt en produceert een aanzienlijke hoeveelheid warmte. Deze enorme warmteontwikkeling is de oorzaak dat de levensduur aanzienlijk verkort wordt en dat de lichtopbrengst snel achteruit gaat. Ondanks alles wordt er veel geëxperimenteerd met led-lampen om te kijken wat nu precies de mogelijkheden en onmogelijkheden zijn.

IMG_6786

LED opstelling (2008) bij "Reef Corner" in België.

 

Conclusie: ja, er heeft een enorme vooruitgang plaatsgevonden bij de toegepaste verlichting. Niet alleen de kleur maar ook het type lamp, de maten van de lampen en het opgenomen vermogen is sterk veranderd. Elk type verlichting kent zo zijn voor- en nadelen. Afhankelijk van de maten van een bak, de soorten dieren erin en het persoonlijk nog acceptabele energieverbruik kan een keuze worden gemaakt uit een breed scala aan lampen en armaturen. Eén ding is zeker: de nieuwe ontwikkelingen komen het zeeaquarium zeker ten goede.

Voor meer specifieke informatie over verlichting verwijs ik naar de verschillende artikelen op onze site en naar internet: http://www.lampbank.nl/kk_900111.html, http://ingenieur.kahosl.be/projecten/groenlicht/LED.pdf.

 

Aquariumbesturingen

Een ander stuk techniek wat steeds vaker voorkomt is de aquariumbesturing. Een aquariumbesturing regelt zo'n beetje alles wat te meten en te regelen valt in en om een aquarium. Het grote verschil tussen een aquariumbesturing en de conventionele "losse" techniek is dat veel "losse" functionaliteit wordt gebundeld in 1 systeem. Dit biedt veel voordelen:

  • het totale systeem is compacter
  • alle functionaliteit "ziet elkaar" (kan elkaar beïnvloeden)
  • er kan relatief eenvoudig functionaliteit worden toegevoegd
  • minder onderhoud
  • technisch overzichtelijker
  • overzichtelijke uitlezingen
  • professionele uitstraling
  • zelfbouw of kant en klaar te koop
  • te combineren met andere besturingen (PC, PLC, ...)
  • op afstand uit te lezen en te besturen door middel van SMS modules

Uiteraard zitten er ook nadelen aan zo'n systeem:

  • duurder
  • afhankelijk van een fabricaat (minder algemene techniek)
  • vereist vaak wat meer technische kennis
  • vereist een "backup" oplossing in geval de besturing buiten gebruik is
Is een aquariumbesturing noodzakelijk? Het antwoord is vaak persoonlijk. De één vindt het absoluut overbodig terwijl de ander gretig gebruik maakt van alle mogelijkheden wat zo'n systeem te bieden heeft. In het algemeen is te zien dat op alle fronten de techniek voorwaarts gaat en dat er altijd een toename in het gebruik te signaleren is. Dat geldt ook voor de aquariumbesturing. Een belangrijk voordeel is dat verschillende functionaliteiten elkaar "zien" en elkaar kunnen beïnvloeden. Een voorbeeld is de temperatuurmeting. Wanneer de temperatuur gemeten wordt door de aquariumbesturing kan deze warmte bronnen uitschakelen (vaak lampen) wanneer gesignaleerd wordt dat het water te warm wordt. Tevens kunnen er koelsystemen of koelventilatoren ingeschakeld worden om de warmte af te voeren.
Mocht het water toch nog te warm worden dan kan er bijvoorbeeld een SMS gestuurd worden met een alarmboodschap. In een conventioneel aquariumsysteem werken al deze functies onafhankelijk van elkaar. De één vindt dat een gemiste kans, de ander vindt het prima zo....
Welke besturingen zijn er zoal? De laatste jaren zijn verschillende commerciële besturingen op de markt verschenen. Om er enkele te noemen: "IKS", "ProfiLux", "Aqualine", "Aquatronica", "AquaControl". Uiteraard zijn er ook de zelfontwikkelde systemen door verschillende hobbyisten. De meest bekende en gepromote zelfontwikkelde aquariumbesturing is de "CeriMaster" van zav Cerianthus. Cerianthus heeft een eigen elektronicawerkgroep die elektronica ontwikkelt ten behoeve van een zeeaquarium. Op hun eigen interessante en uitgebreide website staan alle projecten van de afgelopen jaren.

cerimaster.nl_cerimaster_voorzijde

CeriMaster, ontwikkeld door de elektronicawerkgroep van Cerianthus


Conclusie: ook hier heeft de tijd niet stil gestaan. Voor ieder wat wils.... Eén ding is zeker: de aquarium-besturing brengt de zeewaterhobby zeker op een hoger niveau ofschoon de meeste systemen goedkoper lijken dan dat ze uiteindelijk blijken te zijn. Is een aquariumbesturing noodzakelijk? Het antwoord is vaak persoonlijk. De aquariumbesturing biedt tal van mogelijkheden die zonder aquariumbesturing veel moeilijker te realiseren zijn.

 

Doseersystemen

Een ander opkomend fenomeen zijn de doseersystemen voor het doseren van sporenelementen in het water. Waterchemie is een belangrijk aspect van een zeeaquarium. Het is het meest complexe deel van de hobby. Toch heeft iedere zeewaterhobbyist er op de een of andere manier mee te maken. Sporenelementen (zeg maar: groei-stoffen) zitten vaak in zeer geringe hoeveelheden in het water. Toch vormen zij een belangrijk bestanddeel. Omdat aquariumdieren groeien worden deze sporenelementen verbruikt en verdwijnen deze langzaam uit het water. Afhankelijk van de dierbezetting raken sommige sporenelementen sneller op dan andere. Een van de methoden om deze weer terug te brengen in het water is het toevoegen van oplossingen met sporenelementen aan het water. Dit lijkt makkelijker dan gezegd. Sporenelementen horen in een bepaalde optimale verhouding in het water voor te komen. Echter het is meestal niet mogelijk om deze stoffen te meten. Het toevoegen gaat dan vaak op basis van verhoudingen van verschillende oplossingen. Het is belangrijk dat verschillende oplossingen (vaak 3 of 5) in een juiste verhouding aan het aquariumwater wordt toegevoegd. Hiervoor wordt gebruik gemaakt van een doseersysteem met slangenpompjes. Slangenpompjes kunnen nauwkeurig kleine hoeveelheden vloeistoffen doseren. Maar met alleen slangenpompjes ben je er nog niet. Deze pompjes worden vaak met meerdere aangestuurd in een bepaalde tijdsverhouding. Hierdoor is het mogelijk om een bepaalde oplossing anders te doseren dan een andere oplossing.
Welke doseersystemen zijn er zoal te verkrijgen? "Aquamedic" heeft bijvoorbeeld de "Reefdoser". Hiermee kunnen 4 pompjes onafhankelijk worden aangestuurd op basis van een tijdsinterval schakeling. De firma "GroTech" heeft ook diverse soorten doseersystemen in hun pakket. Zelfs voor het doseren van plankton kunnen systemen ("PhytoControl") worden toegepast. Ook van het merk "AquaCare" zijn verschillende soorten doseerpompsystemen verkrijgbaar. Op het internet zijn tal van merken te vinden. Wat opvalt is dat ze behoorlijk aan de prijs zijn. Sommige handige knutselaars zijn zelf aan de slag geslagen en hebben zelf iets creatiefs bedacht. Zo kwam ik ooit op internet een ontwerp tegen van een omgebouwde mechanische tijdschakelaar. Helaas stranden dit soort leuke projectjes vaak omdat de "ontwikkelaars" aanlopen tegen praktische problemen.
grotech_3

reef_doseracq450

verschillende soorten doseersystemen met slangenpompjes

Blijft de vraag: zijn doseersystemen noodzakelijk? Ook hier speelt een persoonlijke voorkeur een belangrijke rol. De één ziet het nut er niet van in en vindt het zonde van het geld. De ander gebruikt het al jaren met succes en zou niet meer zonder kunnen. Belangrijk is en blijft: weet waar je mee bezig bent!

Conclusie: doseersystemen zijn nauwkeurig en kunnen worden toegepast voor het toevoegen van verschillende soorten toevoegingen, zoals sporenelementen en plankton. Ze worden toegepast in kleine maar vooral ook (middel-grote) zeeaquaria. Deze techniek heeft zeker bijgedragen aan het verbeteren van het toevoegen van sporenelementen en andere chemische stoffen. Blijft echter het nadeel dat de meeste sporenelementen niet te meten zijn en het dus onduidelijk is hoeveel werkelijk toegevoegd moet worden aan het water.

 

Koelsystemen

Koelsystemen worden steeds vaker toegepast bij een tropisch zeewaterbak. Voor koudwaterbakken is een koelsysteem een "must". De temperatuur van dat water is immers vaak lager dan de temperatuur van de ruimte waarin dit aquarium staat opgesteld. Tropische zeewaterbakken moeten meestal het water verwarmen. Alleen wanneer in de zomer de omgevingstemperatuur boven de watertemperatuur uitstijgt moet het water afgekoeld worden. Koelsystemen werken in principe hetzelfde als een koelkast: een compressor creëert een koude zône waarin het warme water wordt afgekoeld. Een koelsysteem heeft ook een warme zône waar de warmte naartoe wordt afgevoerd. Het is daarom belangrijk te weten dat koelsystemen eigenlijk niet moeten staan in een warme ruimte maar bijvoorbeeld buiten of in een koele schuur, kruipruimte of garage. Een koelsysteem plaatsen onder een aquarium is niet erg efficiënt: de warmte wordt niet weggevoerd maar blijft bij het aquarium "hangen" om vervolgens het water weer op te warmen.
Koelsystemen zijn er in verschillende uitvoeringen. Ze werken op hetzelfde principe. De meeste zeewater koelsystemen koelen "direct" dat wil zeggen dat het opgewarmde zoute aquariumwater door de leidingen van het koelsysteem stroomt en in het koelsysteem afgekoeld wordt. Het afgekoelde zoute water stroomt terug in het aquarium. Het zoute water van een zeeaquarium tast de leidingen van het koelsysteem aan en "vergiftigt" het zoute aquariumwater. De "directe" koelsystemen zijn vaak voorzien van waterleidingen gemaakt van het dure titanium. Dit metaal is bestand tegen het zout en lost nagenoeg niet op. Andere koelsystemen koelen "indirect" hetgeen wil zeggen dat het koelsysteem een grote bak met zoetwater afkoelt. In deze bak ligt een grote kunststoffen slang opgerold waardoorheen het opgewarmde aquariumwater stroomt. Op deze manier stroomt geen water uit het aquarium door de koeler.

indirect_koelen
Foto: testopstelling van een indirecte koeling met behulp van een frisdrankkoeler.

  koelaggregaat resun titan_koelers    
  verschillende soorten koelsystemen    

Een alternatieve manier van koelen is het koelen met ventilatoren. Dit koelprincipe is gebaseerd op het feit dat voor het verdampen van water energie nodig is. Deze energie wordt gehaald uit de warmte van het water waardoor het water afkoelt. Het beste effect wordt verkregen door een ventilator lucht te laten blazen over het wateroppervlak van het aquarium. Het nadeel is dat het verdampte water de luchtvochtigheid opdrijft waardoor in huis schimmelvorming kan optreden. Het is belangrijk om de ruimte waar het aquarium staat opgesteld goed te ventileren en de vochtige lucht naar buiten af te voeren. Een bijkomend effect van deze koelmethode is dat het water in het aquarium regelmatig moet worden aangevuld met zoet water om te voorkomen dat pompen in filters droog komen te staan.

Deze methode van afkoelen is het meest eenvoudig en wordt vaak toegepast, zelfs bij grote aquaria. Het koelrendement is zeer groot. Ventilatoren consumeren relatief weinig elektrisch vermogen, dit in tegenstelling tot de koelsystemen. Bovendien wordt warmte (energie) direct uit het water gehaald. Het betekent vaak wel dat de kap van het aquarium open gezet moet worden. Bij een koelsysteem is dit uiteraard niet noodzakelijk maar helpt wel om de warmte van bijvoorbeeld lampen af te voeren voordat deze warmte in het water gaat zitten.
Enkele in de handel verkrijgbare koelsystemen: "DelTec", "Resun", "Aquamedic", "Aquaperfect". Koelsystemen zijn te verkrijgen in verschillende koelcapaciteiten. Een koelsysteem met een te geringe koelcapaciteit zal het aquariumwater onvoldoende afkoelen. Een te grote koelcapaciteit heeft meestal alleen een financieel nadeel omdat deze behoorlijk aan de prijs is. Belangrijk is te letten op het elektrisch vermogen (heeft consequenties voor de stroomrekening) en op het noodzakelijke onderhoud.
Wat betreft de ventilatoren is er keuze genoeg: ventilatoren uit de bouwmarkt, PC-ventilatoren, koelkoppen, enz. Belangrijk is te beseffen dat ventilatoren veel geluid produceren wat niet altijd even plezierig is voor uw huisgenoten.
  ventilatorkoeler koelkop  
  verschillende soorten verdampingssystemen    

Conclusie: heeft er een grote ontwikkeling plaatsgevonden bij de koelsystemen? De uitvoeringen met titanium is de laatste jaren steeds meer in de handel verkrijgbaar. Het koelprincipe zelf is niet veranderd. De prijzen van de koelsystemen zijn behoorlijk hoog. De koelsystemen zijn wel compacter geworden maar zijn nog steeds energie-onvriendelijk vanwege het grote stroomverbruik.

Ook de ventilatoren zijn niet schokkend anders dan vroeger, behalve dat vroeger geen PC-ventilatoren werden gebruikt simpelweg omdat toen nog geen PC's bestonden.

Moet er gekoeld worden? Ook deze vraag is moeilijk te beantwoorden. De temperatuur van het aquariumwater mag niet te lang boven de 28'C komen. Het hangt van onze zomers af hoeveel last we daarvan ondervinden.

Tot slot

Samenvattend kunnen we stellen dat de ontwikkelingen van de bovengenoemde systemen zeker niet hebben stilgestaan. Nieuwe ontwikkelingen hebben zeker bijgedragen aan het verbeteren van de kwaliteit van de zeewaterhobby. Welke keuze de juiste is? Hier spelen persoonlijke factoren zeker een belangrijke rol. Eén ding staat als een paal boven water. Er zijn goede systemen ontwikkeld die de hobby voor een grotere groep mensen bereikbaar heeft gemaakt. Deze verlagende drempelwerking kent ook zeker nadelen. De belangrijkste is dat veel mensen een zeeaquarium aanschaffen zonder de basisbeginselen te hebben geleerd. Alléén maar vertrouwen op de techniek leidt helaas nog altijd vaak tot grote teleurstellingen. De techniek is slechts een hulpmiddel om de aquariaan te ontlasten en te helpen. Een gedegen kennis van de hobby vormt nog altijd de basis van het succes.

 
Ga naar boven