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Proyecto Luz de Luna para el Acuario
Introducción: Este proyecto pretende ser una sencilla guía de ejemplo para la elección, diseño, montaje y puesta en marcha de una luz de luna para nuestros acuarios. Por una parte, se ha tenido en cuenta que el presupuesto fuese relativamente ajustado. Y por otra, que la dificultad técnica, tanto en la parte electrónica como en la de puro bricolaje, no fuese muy alta ni requiriese herramientas demasiado específicas. A partir de este diseño básico se puede ampliar y complicar a gusto o necesidades de cada uno. ¿Por qué instalar una luz de luna en nuestro acuario? Todos sabemos que en la naturaleza la luna sigue un ciclo de 28 días, pasando por diferentes fases con mayor o menor cantidad de luz reflejada en cada una de ellas. Las noches de total oscuridad son muy escasas, cosa que sí ocurre en nuestras viviendas habitualmente. De esta forma, al montar una luz de luna intentaremos simular su efecto ofreciendo a nuestros habitantes un ambiente más natural, consiguiendo que se estresen menos y permitiendo que tengan procesos vitales que en condiciones de oscuridad total no se darían. Y si además conseguimos un efecto estético impresionante… ¡pues mejor que mejor! El efecto de la luz de luna sobre un acuario con las luces “de día” recién apagadas es impresionante. Muchos corales, que con la luz normal parecen faltos de color y se ven apagados, con la luz de luna sacan a relucir colores y fluorescencias increíbles.
Así que, decididos a montar una luz de luna en nuestro acuario, y escogiendo una solución casera personalizable en cada caso, partimos de las siguientes bases: 1.- iluminación basada en diodos LED: escogemos este tipo de iluminación por su fácil adquisición, precio, montaje y bajo consumo. 2.- integrada en la pantalla del acuario: la idea es que la luz de luna esté totalmente integrada con la pantalla (sea de fluorescentes, de PL’s o HQI) para reducir lo menos posible la emisión de luz de día, y obtener un efecto estético más limpio al estar oculta en su estructura. 3.- regulable en intensidad y cantidad: para poder simular de forma manual una mayor o menor intensidad de luz de luna en el acuario.
En este proyecto de ejemplo partimos de una lámpara de 60cms. de longitud con 2x36W PL’s, escogiendo un número de 10 diodos LED a instalar. En cada caso particular habrá que decidir la cantidad de ellos dependiendo de su potencia y tamaño, así como del espacio disponible y la cantidad y posición de luz de luna deseada. Aunque 10 diodos puedan parecer muchos para una pantalla tan pequeña, la posibilidad de encenderlos individualmente y controlar la intensidad de emisión permitirá una gran flexibilidad a la hora de simular los diferentes ciclos lunares (manualmente claro está).
Elección de los diodos LED: Recabando información de diferentes fuentes he llegado a la conclusión de que la longitud de onda más adecuado para simular la luz de luna y que sea aprovechada por nuestros corales se encuentra en el rango de 470-480nm...es decir, el color azul, según el espectro visible. En las tiendas habituales de electrónica podemos encontrar múltiples tipos de diodos LED. Sus características difieren en una gran variedad de parámetros como son: tamaño, forma, ángulo de emisión, potencia, intensidad lumínica, longitud de onda, voltaje e intensidad de corriente máximos, etc. En este proyecto usaremos los diodos más sencillos de encontrar: los semiesféricos de 5mm. de diámetro, pudiendo aplicarse el mismo proceso al resto de tipos de diodos LED existentes en el mercado (siempre y cuando se tengan cuenta sobre todo sus características eléctricas para su correcto montaje).
Dentro de los diodos LED azules existen a su vez varios tipos dependiendo de su calidad: - los "normales": son relativamente baratos (aprox. 0,50 euros cada uno) y emiten una luz relativamente potente. Ejemplo: modelo HLMPCB30 de HP. - los “super bright blue”: de relativamente reciente aparición en el mercado, son bastante caros (aprox. 4 euros cada uno) y su luz es más potente y de mayor alcance que los anteriores. Ejemplo: modelo MV8B01 de FAIRCHILD.
La diferencia entre ambos se encuentra en la intensidad luminosa, el ángulo de visión y la longitud de onda...aunque a simple vista la diferencia pueda parecer mínima. La elección de un tipo u otro depende de las características del tanque (forma y, sobre todo, profundidad), de si desea un efecto más potente o más difuminado, y del número y posición de diodos a instalar.
Como conclusión incluyo una lista de los parámetros más importantes a tener en cuenta en la elección de los diodos LED azules y sus valores más típicos más habituales: - tamaño (5 ó 10mm de diámetro) - intensidad de corriente de trabajo (entre 10-30mA) - ángulo de emisión (entre 15 y 30º) - voltaje en directa (entre 3 y 5V) - intensidad luminosa (entre 200 y 1000mcd, aunque existen mayores) - longitud de onda (entre 430 y 480nm)
Todos estos parámetros y muchos más pueden encontrarse en las hojas de características (datasheets) de cada modelo de diodo. Lo más complicado muchas veces, más que la elección, es saber que modelos son los que tienen las tiendas, ya que no suelen indicar la referencia de este tipo de componentes.
Componentes y herramientas a utilizar: Componentes utilizados en este proyecto: - 10 diodos LED azules de 5mm (longitud de onda aprox. 470nm) - 10 portadiodos de plástico (para encapsular y proteger los diodos) - 10 resistencias de 470 ohmios - 10 parejas de conectores molex macho-hembra - interruptor - potenciómetro de 470 ohmios - microswitch de 10 contactos - zócalo de 20 patillas - transformador de 12V (cargador de móvil antiguo) - base alimentación hembra (para la conexión de la salida macho del cargador) - placa de baquelita perforada
Herramientas utilizadas para el montaje: cables de pares, soldador, voltímetro, termoretráctil, cinta aislante, alicates de punta fina, tijeras, etc. La alimentación correrá a carga de un viejo cargador de móvil que nos ofrece una tensión continua de 12V perfecta para aplicaciones sencillas y de bajo consumo como esta. La regulación de luces se realizará gracias a la combinación del potenciómetro y el microswitch. El potenciómetro regula la intensidad de corriente que recorre a los diodos (y por tanto, su intensidad lumínica) de forma progresiva. El switch está formado por 10 micro-interruptores (uno por diodo) para apagarlos/encenderlos de forma independiente. Así que entre el switch y el potenciómetro dan mucho juego para regular la luz de luna. La diferencia de luz entre el máximo y el mínimo es bastante apreciable.
Esquema eléctrico: El esquema eléctrico del circuito se muestra a continuación:
Es un circuito bastante sencillo donde el potenciómetro y el microswitch son totalmente opcionales. Del transformador obtenemos una tensión de alimentación de 12V. Cada diodo LED llevará una resistencia en serie además de estar conectado a uno de los interruptores del switch. Para que cada diodo sea independiente se colocarán en paralelo. De esta manera, podemos instalar el micro-switch y además si por casualidad "se funde" un diodo, el resto no se ve afectado. Antes de pasar a realizar las compras de material tenemos que calcular los valores de algunos componentes que necesitamos para nuestro montaje, dependiendo principalmente, del tipo de LED's escogidos y de la fuente de alimentación.
Cálculo de valores de resistencias: Según la siguiente fórmula, podéis calcular las resistencias necesarias para poner en serie a cada diodo, evitar que no se queme, y funcione a su intensidad adecuada. Para ello debéis conocer los siguientes datos del diodo (al menos de forma aproximada): - voltaje en directa del diodo (valores típicos entre 3,5 y 4 voltios) - intensidad de corriente (valores típicos entre 20 y 30mA). Cuanta más intensidad recorra al diodo, más luz emite. Si nos pasamos, se quemará o durará menos horas de su ciclo de vida normal.
Tomaremos los valores de 3,5V y 20mA para el cálculo de ejemplo:
voltaje alimentación - voltaje diodo 12 - 3,5 R = ---------------------------------- = --------------- = 425 ohmios intensidad 20 x 10-3
Debemos escoger el valor comercial de resistencia más cercano por encima de nuestro resultado para proteger de sobreintensidades al diodo... en nuestro caso 470 ohmios. Además, si hemos escogido montar el potenciómetro, se ha de tener en cuenta que ofrecerá también otra resistencia variable al circuito (desde 0 hasta 470 ohmios en nuestro caso) y su valor ha de ser relativamente bajo para que permita una regulación progresiva adecuada. El aumento de esta resistencia variable provocará que la intensidad de corriente en el circuito sea menor, produciendo una disminución de la cantidad de luz que emiten los diodos.
Montaje: Paso 1: preparación de los diodos. Soldamos a una de las patas del diodo la resistencia en serie con cuidado de que las dos patas no puedan hacer contacto (por ejemplo poniendo un poco de termoretráctil en la unión). Los diodos LED tienen polaridad, la pata larga es el positivo y la corta el negativo. Esto hay que tenerlo muy en cuenta para el montaje, ya que si os equivocáis de sentido el diodo no se enciende y puede llegar a quemarse. Después se suelda el cable de dos hilos, uno a cada pata.
En el otro extremo del cable (de la longitud adecuada a la posición dentro de la pantalla y distancia a su conexión al resto del circuito) podéis montar un conector "molex" hembra de dos patillas para facilitar su conexionado y sustitución en el futuro.
Paso 2: preparación de la placa, conexionado y resto de componentes. Preparamos la placa (en este caso hemos utilizado dos placas pequeñas, por problemas de espacio dentro de la lámpara) donde se soldará el zócalo para el microswitch, el potenciómetro y los conectores molex macho. Es en este punto donde se ha de realizar el conexionado de los cables y patitas de conectores y zócalo tal y como se ha expuesto en el esquema eléctrico. ¡Paciencia y buen pulso con el soldador!
Hay que tener en cuenta, en este punto, el espacio que tenemos disponible en nuestra pantalla tanto interna como exteriormente para añadir componentes.
Paso 3: bricolaje de la pantalla. En este paso habrá que desmontar casi completamente la pantalla de PL's y agujerear el reflector por donde se pasarán los diodos ya montados en sus portadiodos. De esta forma, todo el cableado queda oculto “por debajo” del reflector y no se reduce apenas el área de reflexión.
Hay que tener cierto cuidado, ya que sin herramientas específicas puede resultar un engorro hacer los agujeros correctamente, y sin doblar mucho el aluminio (yo los hice con una punta, martillo, taladro, lija… y mucha paciencia). Ahora nos vamos al lateral de la pantalla para hacer sitio al microswitch, el potenciómetro, el interruptor y la base de alimentación. Como es de plástico bastante grueso, utilicé un soldador con una punta vieja para abrir los agujeros (mucho ojo con los gases que desprende el plástico quemado… ¡son tóxicos!).
Debéis calcular muy bien el espacio que tenéis libre y lo que ocupará cada elemento a insertar (tanto por fuera como por dentro), además de que no estorben al volver a montar la pantalla.
Paso 4: montaje final de diodos y resto de componentes exteriores. Protegeremos cada diodo con su portadiodos y cinta aislante, para que no queden partes metálicas al aire que puedan hacer contacto con la estructura de la pantalla. Durante el reensamblado de la pantalla, se irán colocando los diferentes diodos y ocultando el cableado en su estructura. La foto muestra un diodo ya en su agujero, y con lo cables ocultos por detrás.
Como se puede apreciar, la superficie de reflector ocupada es mínima, y el diodo no molesta en la sustitución de los fluorescentes PL. Cada diodo irá conectado a uno de los conectores molex macho de la placa del circuito (no olvidar la polaridad de los diodos… y comprobar el conexionado de los cables del diodo).
A continuación, insertamos los componentes en el lateral de la pantalla y los pegamos con pegamento instantáneo. Hacer las últimas conexiones procurando aislar todas las partes metálicas y soldaduras. Cerrar la pantalla con cuidado de no “pillar” nada.
Y el resultado final…
La foto no refleja demasiado bien la realidad, el efecto es mucho más atractivo… pero es complicado hacer fotos en esas condiciones de luz. La foto tiene ya un tiempo… con la incorporación de nuevos corales el efecto va siendo cada vez más variado y espectacular.
MEJORAS FUTURAS: Como parece lógico, la principal mejora para el futuro sería construir un controlador que simule los ciclos lunares y así no tener que hacerlo “manualmente”. Una buena opción sería recurrir a un pequeño microcontrolador programable… ¡pero eso ya es otra historia!
CONCLUSIONES: ¡El efecto de la luz de luna en el acuario por la noche es espectacular! Los corales muestran colores fluorescentes increíbles y el resto de habitantes realizan otro tipo de actividades distintas a las del día. Aparte del efecto estético, habrá que estudiar a medio plazo el efecto beneficioso que puede tener para el acuario. En principio, se evita la oscuridad absoluta por la noche, y los corales y demás habitantes del acuario tienen luz suficiente para desarrollar sus ciclos vitales nocturnos, como pueden ser la caza o elapareamiento y de forma más natural. Así que os recomiendo totalmente que os montéis una luz de luna en vuestros acuarios… creo que no es demasiado difícil, ni caro si queréis hacerlo por vuestra cuenta (además de ser mucho más gratificante). Y si antes no os podíais despegar del cristal del acuario de día... ¡ahora tampoco podréis de noche!
Texto y fotos:
Jaime Franch (Manwe)
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