01 di 04
È tempo per l'illuminazione a LED sul tuo serbatoio Reef?
Lampade LED. Grafica di Stan Hauter Nel corso degli anni, l'illuminazione dei serbatoi della barriera corallina è passata da Fluorescente a VHO a Metal Halide a fluorescenza compatta fino a (infine) diodi a emissione luminosa (LED) . Ogni volta che un nuovo prodotto raggiunge il mercato, sono normalmente relativamente costosi (qualcuno deve pagare per la R & S). I prezzi scendono quando il prodotto sviluppa una domanda e la competizione entra in gioco con il numero di aziende che iniziano ad offrire il nuovo prodotto. Per cominciare, le luci a LED sono state offerte solo come luci lunari aggiunte agli apparecchi esistenti da utilizzare solo di notte. Con l'aumentare della loro popolarità e il loro costo, i produttori iniziarono ad offrire infissi in un'ampia varietà di dimensioni e forme.
I primi LED non erano nemmeno lontanamente vicini a ciò che un serbatoio di acqua salata avrebbe richiesto per quanto riguarda i lumen, la Correlated Color Temperature (CCT) e / o il Color Rendering Index (CRI). Lo sviluppo dei LED è cresciuto in modo notevole negli ultimi anni, sia nei colori disponibili che nell'intensità luminosa. Ora ci sono 8000 LED Daylight e Actinic utilizzati nell'illuminazione dell'acquario. Ci saranno presto 14000 K LED disponibili.
02 di 04
Come funzionano i LED
Giunzione a LED. Per gentile concessione grafica del Dipartimento di Energia degli Stati Uniti Il lato sinistro marcato P ha bolle positive (protoni); il lato destro marcato N ha bolle negative (elettroni); l'area centrale mostra dove si incontrano i protoni e gli elettroni, con le frecce che lasciano la scatola a questo punto, contrassegnate con Luce. La giunzione (regione di esaurimento) è contrassegnata sopra la sezione N. Gli elettroni fluiscono attraverso un filo che collega la sezione P al terminale positivo di una batteria e attraverso un altro filo che collega il terminale negativo della batteria alla sezione N.
I LED differiscono dalle sorgenti luminose tradizionali per il modo in cui producono luce. In una lampada a incandescenza, un filamento di tungsteno viene riscaldato dalla corrente elettrica fino a quando non emette luce o emette luce. In una lampada fluorescente, un arco elettrico eccita gli atomi di mercurio, che emettono radiazioni ultraviolette (UV). Dopo aver colpito il rivestimento di fosforo all'interno dei tubi di vetro, la radiazione UV viene convertita ed emessa come luce visibile.
Un LED, al contrario, è un diodo a semiconduttore. Consiste in un chip di materiale semiconduttore trattato per creare una struttura chiamata giunzione pn (positivo-negativo). Se collegato a una fonte di alimentazione, la corrente scorre dal lato p o anodo al lato n o catodo, ma non nella direzione opposta. I trasportatori di carica (elettroni e fori di elettroni) fluiscono nella giunzione dagli elettrodi. Quando un elettrone incontra un buco, cade in un livello di energia inferiore e rilascia energia sotto forma di un fotone (luce).
La lunghezza d'onda specifica o il colore emesso dal LED dipende dai materiali utilizzati per realizzare il diodo.
I LED rossi sono basati sull'arsenico di gallio di alluminio (AlGaAs). I LED blu sono fatti da nitruro di gallio indio (InGaN) e verde da fosfuro di gallio di alluminio (AlGaP). La luce "bianca" viene creata combinando la luce dei LED rossi, verdi e blu (RGB) o rivestendo un LED blu con fosforo giallo.
* Descrizione di Come funzionano i LED per gentile concessione del Dipartimento di Energia degli Stati Uniti.
03 di 04
Tipica efficienza luminosa e caratteristiche cromatiche dei LED bianchi attuali
Grafico LED CRI CCT. Grafica di Stan Hauter In che modo i LED bianchi attualmente disponibili si confrontano con le sorgenti luminose tradizionali in termini di caratteristiche cromatiche ed efficacia luminosa? Le lampade A ad incandescenza standard forniscono circa 15 lumen per watt (lm / W), con temperatura del colore correlata (CCT) di circa 2700 K e indice di resa cromatica (CRI) vicino a 100. Le lampade fluorescenti compatte (CFL) qualificate ENERGY STAR producono circa 50 lm / W a 2700-3000 K con un CRI di almeno 80. Di seguito sono riportate le tipiche efficienze dei dispositivi LED attualmente disponibili dei principali produttori. I miglioramenti sono annunciati regolarmente dal settore. Si prega di notare che le efficienze elencate qui di seguito non includono il guidatore o perdite termiche.
* Il grafico sopra riportato è un po 'obsoleto ora, in quanto i LED nel campo 8000K e superiore sono ora disponibili.
* Fonti: schede tecniche del produttore, tra cui Cree XLamp XR-E, Philips Lumileds Rebel, Philips Lumileds K2.
04 di 04
Vantaggi di e il futuro per i LED
Vantaggi dei LED
Quindi, quali sono i vantaggi dell'illuminazione dei serbatoi a barriera a LED? A dire il vero, il basso wattaggio e la lunga durata delle lampadine a LED (alcuni produttori richiedono fino a 50.000 ore) sono definiti punti di forza. Gli utenti di LED hanno anche deluso la bassa quantità di calore prodotto, che aiuta a mantenere basse le temperature dell'acqua del serbatoio e l'effetto "luccicante" prodotto dai LED.
Quali sono gli svantaggi? Una possibilità potrebbe essere il prezzo di acquisto, ma se si tiene conto della lunga durata dei bulbi e della bassa quantità di elettricità necessaria per guidare le luci, si potrebbe anche risparmiare denaro nel lungo periodo. L'intensità della luce può essere un altro inconveniente per un acquario con coralli duri.
Un esempio comparativo sarebbe il sistema di illuminazione 24 ore per 24 ore "Marineland Pro Lighting con un totale di 246 watt (1 lampada HQI da 150 W 14.000 K, 4 lampade T-5 da 24 Watt) e 2 LED lunari da 1 watt. Confronta i prezzi per circa $ 560 e il 23 "Panorama LED ecoxotic con 54 LED bianchi 8.000 ° K e 18 LED blu attinici 460nm con un totale di 73 watt Confronta i prezzi per circa $ 760.
I LED durano fino a 50.000 ore) (11 anni a 12 ore di illuminazione / giorno), mentre l'HQI e il T-5 durano circa 1 anno. Il costo di sostituzione per le lampadine di ricambio HQI è di circa $ 60 e il costo di sostituzione per il T-5 è di circa $ 16 ciascuno ($ 64 / anno). Anche se non prendi in considerazione il costo dei risparmi energetici, il pacchetto LED è praticamente in pareggio anche con il proiettore HQI e T-5 in 3 anni.
Molti utenti di luci LED hanno notato una riduzione quasi immediata della crescita di alghe nocive nei loro serbatoi.
Il futuro dei LED
Attualmente, non ci sono troppe lampadine a LED progettate specificamente per l'uso in serbatoi di barriera. Ciò che normalmente accade è: un bulbo con proprietà specifiche (CRI, CCT) è sviluppato per un altro uso, quindi viene adottato per l'uso in acquario. Al momento della stesura di questo articolo, ci sono lampadine a LED nella gamma 8000K che vengono utilizzate per l'illuminazione dei serbatoi di barriera. Non c'è dubbio che nel prossimo futuro si svilupperanno lampadine più potenti che funzioneranno ancora meglio per gli acquari.