Il nostro nuovo metodo di lavoro DaniReef LAB per la misurazione dei PAR della Cetus 2
Antefatto: Nelle lunghe notti passate sul nostro forum (qui) ci siamo sempre chiesti come si potrebbe ragionare per riuscire a comparare i valori dei PAR delle diverse plafoniere. Fino ad oggi, pur avendo lo strumento adatto, il Quantum Meter MQ-510 di Apogee, ci siamo sempre riferiti al solo valore misurato al centro a circa 20 cm di distanza dalla plafoniera.
Il Quantum Meter MQ-510 misura i PAR, espressi in PFFD ovvero densità di flusso di fotoni fotosintetici (photosynthetic photon flux density) in μmol m-2 s-1. Questo strumento viene calibrato per funzionare sott’acqua, quindi usato in aria il valore misurato deve essere diviso per 1,32 che è il fattore di immersione. Non essendoci acqua, al momento delle prove che vedremo, dobbiamo effettuare la conversione. I valori che voi vedrete saranno sempre quelli già corretti.
Abbiamo così deciso di costruirci una base da 70×70 cm, dove abbiamo indicato 17 punti fiduciali dove andare a posizionare il sensore del Quantum Meter MQ-510. Per posizionare la plafoniera abbiamo creato dei rialzi da 20, 40 e 60 cm. In modo da leggere i valori sempre con la medesima distanza dal sensore. Questo ci permetterà di creare delle curve nello spazio che potranno essere confrontate con quelle di altre plafoniere, sempre alle distanze date. Notate che questa distanza è misurata fra la base del sensore e la base della plafoniera. In realtà la distanza deve essere diminuita di 3,5 cm che è l’altezza del cilindro di misura ed aumentata di 0,5 cm che è la dimensione dei distanziali che ci permettono di tenere sollevata la plafoniera.
In totale le tre misurazioni saranno effettuate quindi a 17, 37 e 57 cm di distanza, in aria, e verrà applicato il fattore correttivo.
La misurazione dei PAR a 17 cm di distanza
Questa la situazione di prova. Sotto vedete il tabellone, e lo strumento, e sopra si vede bene la plafoniera appoggiata sui profili in alluminio. I punti non indicati sul tabellone sono stati stimati nella tabella seguente.
Questi i valori rilevati:
E questo il grafico corrispondente, abbiamo adottato una scala diversa rispetto alle precedenti plafoniere, per tenere conto del fatto che stiamo testando una plafoniera a singolo cluster nata per illuminare acquari ben diversi. La stessa scala la utilizzeremo per plafoniere omologhe.
La prima misurazione ha la caratteristica di avere una limitata distanza fra plafoniera e sensore. Per la caratteristica di questa plafoniera però vediamo come la distribuzione sia già piuttosto distribuita, considerando che stiamo utilizzando una base di 60×60 cm, decisamente tanto per una plafoniera così piccola. In ogni caso è ovvio che i PAR decrescano piuttosto velocemente su tutti i lati.
La misurazione dei PAR a 37 cm di distanza
Questa la situazione di prova. Sotto vedete il tabellone, e lo strumento, e sopra la plafoniera appoggiata sui profili in alluminio.
Questi i valori rilevati:
E questo il grafico corrispondente.
Aumentando lo spazio fra plafoniera e sensore, diminuisce la differenza fra i PAR misurati al centro ed ai bordi. La luce si espande molto, la differenza centro bordi è quella di una lampada a luce distribuita, ed il valore centrale diminuisce da 746 a 175 μmol m-2 s-1.
La misurazione dei PAR a 57 cm di distanza
Questa la situazione di prova. Sotto vedete il tabellone, e da questa distanza si vede molto bene lo strumento, e la plafoniera appoggiata sui profili in alluminio. Anche visivamente l’area illuminata è estremamente ampia, e quindi diminuisce la potenza specifica per cm.
Questi i valori rilevati:
E questo il grafico corrispondente.
Aumentando ancora lo spazio fra plafoniera e sensore, diminuisce ulteriormente la differenza fra i PAR misurati al centro ed ai bordi. Aumenta l’uniformità, come era lecito attendersi ma diminuisce molto la potenza totale. La luce si espande, ma il valore centrale diminuisce ancora da 746 a 175 a 79 μmol m-2 s-1.
Salta agli occhi il fatto che la copertura è praticamente uniforme.
I PAR al centro nelle diverse configurazioni
Continuiamo con i nostri rilevamenti tecnici. A seguire vediamo come calino, in un grafico, le misurazioni dei PAR al centro nelle tre diverse distanze della prova.
Variazione Energia della Cetus 2 in base alla distanza
Questo secondo me è il dato più significativo fra quelli misurati, e quello più confrontabile. La variazione energetica. Sono stati calcolati i volumi sottesi dalle tre superfici che avete visto precedentemente. Perché è ovvio che allontanandosi dalla plafoniera i valori di PAR calino, ma calano anche perché la luce illumina uno spazio maggiore. In questo modo si cerca di tenere conto di tutta l’energia luminosa contenuta nell’ipotetico quadrato di 60 cm sotteso dalla plafoniera. E si vede che i tre valori 409.993, 290.886 e 173.651 assumono una diversa connotazione rispetto ai valori misurati al centro. Quando i primi sono molto calanti perché aumentano le distanze, l’area sottesa, ovvero l’energia, diminuisce meno, perché il “grosso” dell’illuminazione della plafoniera “concentrata” rimane al centro.
Guardando infatti i valori delle tre curve si vede come ai bordi ci sia più luce a 37 cm che non a 17.
Valori per canale al centro nelle tre distanze
Abbiamo misurato anche i valori per ogni singolo canale, ma lo abbiamo fatto solo al centro, per darvi una idea di quale contributo i diversi canali abbiano sui PAR emessi.
Vediamo i valori misurati:
| Distanza = 17 cm | Distanza = 37 cm | Distanza = 57 cm | |
| Canale 1 | 211 μmol m-2 s-1 | 52 μmol m-2 s-1 | 24 μmol m-2 s-1 |
| Canale 2 | 199 μmol m-2 s-1 | 48 μmol m-2 s-1 | 23 μmol m-2 s-1 |
| Canale 3 | 41 μmol m-2 s-1 | 30 μmol m-2 s-1 | 13 μmol m-2 s-1 |
| Canale 4 | 33 μmol m-2 s-1 | 23 μmol m-2 s-1 | 10 μmol m-2 s-1 |
| Canale 5 | 18 μmol m-2 s-1 | 15 μmol m-2 s-1 | 6 μmol m-2 s-1 |
| Canale 6 | 40 μmol m-2 s-1 | 30 μmol m-2 s-1 | 14 μmol m-2 s-1 |
I primi due canali, bianco e blu, sono responsabili praticamente di tutta l’emissione PAR della plafoniera. 410 PAR contro 130 degli altri 6 canali, a 17 cm.
Canale 1 
Canale 2 
Canale 3 
Canale 4 
Canale 5 
Canale 6
Proseguiamo a pagina tre con i costi di utilizzo, i confronti con le altre plafoniere ed il nostro commento finale.
Ciao Dani, quando arriverà la Parte 2 con i risultati in acqua?
Ciao Dario. Abbiamo valutato in seguito che non aveva senso farla. Mi spiego. Quando siamo andati ad immergere la sonda, come abbiamo scritto a pagina 3, abbiamo trovato valori molto diversi in acquari diversi. A seconda della rocciata, del tipo di vetro etc. Per cui sfalserebbe la percezione che abbiamo. In linea di principio direi che quei valori misurati possono essere aumentati anche fino al 30% in installazioni idonee.