Oświetlenie i chłodzenie

Przekroś (przekrycie z oświetleniem) jest to zestaw szklanych pokryw, zakrywających całą swobodną powierzchnię wody w akwarium. Pojedyncza pokrywa stanowi segment przekrosia. Zwykle w małych akwariach przekroś składa się z dwóch segmentów, dużego pełniącego różne funkcje, oraz małego, tak zwanego serwisowego, służącego jako doraźnie podnoszona i na powrót kładziona klapka dla udostępnienia luki do karmienia zwierząt lub dla wsadzenia ręki do akwarium itd.

Przekroś redukuje do minimum niepożądane parowanie wody z akwarium.

Przekroś pozwala łatwo instalować na akwarium wysoce dowolny sprzęt oświetleniowy, dostarcza szklaną podłogę znajdującą się bardzo blisko lustra wody w akwarium, przypadającą wręcz poniżej brzegów zbiornika. Na tej przezroczystej podłodze można tuż nad wodą położyć lampy, w tym również lampy nie dostosowane specjalnie do wymagań akwarystyki. Lampy położone na przekrosiu pracują w suchej przestrzeni, ponieważ mokra atmosfera i ewentualne bryzgi wody uwięzione są pod przekrosiem. To zupełnie inaczej jak w przypadku znanych rozwiązań z lampami zintegrowanymi z pokrywą akwarium, które są dalej od wody, a mimo to nie unikają mokrej atmosfery, oraz ich system jest narzucony przez typ pokrywy i nie można zastosować odmiennych lamp niż przewidział producent danej pokrywy.

Opracowano różnorodne typy segmentów przekrosiu. Na przykład dla akwariów morskich bardzo użyteczny jest typ siódmy. Ma on z tyłu szklanej podłogi trzy stałe nadbudówki, też szklane, mianowicie dwa doki reflektorów i dok wentylatora. Mogą one być przykryte swoimi pokrywkami i okazjonalnie służyć celom serwisowym, głównie jednak służą dobremu rozwiązaniu ogrzewania i schładzania akwarium.

Na dokach reflektorów można umieścić reflektory halogenowe zwykle służące do celów oświetleń zewnętrznych. Zgodnie z naturą żarówek, produkują one więcej promieniowania cieplnego niż światła, światło zaś dają zbliżone w swym charakterze do słonecznego. Dzięki temu podłączając je przez termoregulator, można, co najmniej w świetlnej części doby, zrezygnować z użycia (i zużycia energii) przez ciemne grzałki. Zamiast tego, dostarczamy akwarium dodatkowe światło zbliżone do słonecznego, wykorzystując do podgrzewania wody ciepło produkowane przez żarówki halogenowe. Takie rozwiązanie naśladuje naturę (światło i ciepło Słońca razem) i jest przyjemne (powstaje wrażenie wychodzenia Słońca zza chmur i jego chowania się za chmury, odpowiednio do zmian temperatury wody i załączania się i wyłączania reflektorów).

Chłodzenie w czasie upałów

Kwestia chłodzenia wody w akwarium rafowym staje się szczególnie istotna w okresie letnich upałów. Wzrost temperatury wody powyżej 28 stopni Celsjusza powoduje obumieranie niektórych gatunków korali. Dzisiejsze rozwiązania dostępne na rynku działają w oparciu o zasadę lodówki, tzn. wyprowadzania wody ze zbiornika (lub układu pod akwarium) do zewnętrznego agregatu o mocy od 100W do nawet kilku kilowatów (w przypadku akwariów o pojemności tysięcy litrów). Są to rozwiązania inwazyjne (woda zawierająca cenny materiał biotyczny tłoczona jest rurami za pomocą pomp) i nisko wydajne. Straty energii w agregacie chłodzącym nierzadko powodują wzrost temperatury w samym pomieszczeniu, w którym znajduje się akwarium morskie.

Zestawy Aquanetty wykorzystują zjawisko odbioru ciepła parowania wody. 

Na doku wentylatora na antydrganiowej podstawce umieszczony jest wentylator typu używanego w domowych instalacjach wentylacyjnych.

Wentylator taki cechuje się cichą pracą, znaczną mocą (kilkanaście watów, zamiast np. ułamków lub pojedynczych watów), wielką trwałością i niezawodnością, oraz znikomym kosztem. Wdmuchuje on powietrze pod przekroś, a to powietrze, zmuszone do przepływu pod szklanym sufitem, tuż nad wodą, bardzo skutecznie schładza zbiornik na zasadzie odbioru ciepła parowania wody. W przeciwieństwie do znanych dziś rozwiązań, woda w żadnym momencie nie opuszcza zbiornika akwarium.

Wydajność chłodzenia z użyciem przekrosiu jest dziesiątki razy większa niż za pomocą dostępnych w handlu akwarystycznym zabawkowych (lub komputerowych) wiatraczków doraźnie instalowalnych nad lustrem wody i kosztujących rzędu 400 złotych. Pomiary wykazały, że orientacyjnie w 150 litrowym zbiorniku wydajność chłodzenia wynosi około 100 W mocy odbioru ciepła netto, co jest równoważnikiem pracy 500 W chłodziarki akwarystycznej (zakładając 20% sprawność tej chłodziarki).

Jak to zmierzyliśmy?

Wydajność chłodzenia akwarium wyposażonego w przekroś wentylatorowy, w praktyce zależy od wilgotności powietrza otaczającej atmosfery, i może być zmierzona i obliczona na podstawie dobowego ubytku wody na parowanie. Ciepło parowania wody dla interesującej w naszym zastosowaniu temperatury 30 stopni Celsjusza wynosi w przybliżeniu 2427 kJ/litr (ciepło parowania w temperaturze wrzenia jest mniejsze, około 2257 kJ/litr). Czyli jeżeli w ciągu doby z akwarium paruje 1 litr wody, moc chłodzenia przez ciepło parowania wynosi 2427 kJ / ( 24 * 3600 s ) ≈ 28 W . W rachunku tym pomnożono liczbę godzin w dobie przez liczbę sekund w godzinie, oraz użyto niejawnego mnożenia przez 1000 bo ciepło parowania wyrażone było z użyciem kilodżuli (kJ), czyli jednostek 1000 razy większych od dżula, a wat, czyli jednostka w jakiej wyraża się wynik, to dżul na sekundę (bez skalowania czynnikiem tysiąc wynik wyszedłby w kilowatach, zamiast w watach). Aby określić moc chłodzenia konkretnego akwarium, wystarczy zmierzyć dobowy ubytek wody na parowanie, i odpowiednio proporcjonalnie skorzystać z wyniku powyższego obliczenia. Jeżeli np. z akwarium paruje na dobę 5 litrów wody, to moc chłodzenia przez parowanie wynosi 5 * 28 W = 140 W czyli 140 watów.