Nel corso degli anni, l'illuminazione dei serbatoi della barriera corallina è passata da fluorescente a VHO, ad alogenuri metallici, a fluorescente compatta fino a (finalmente) diodi a emissione di luce (LED). Ogni volta che un nuovo prodotto arriva sul mercato, normalmente è relativamente costoso (qualcuno deve pagare per la ricerca e lo sviluppo). I prezzi scendono quando il prodotto sviluppa una domanda e la concorrenza entra in gioco poiché più aziende iniziano a 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. Man mano che la loro popolarità aumentava e il loro costo diminuiva, i produttori iniziarono a offrire infissi in un'ampia varietà di dimensioni e forme.
I primi LED non erano neanche lontanamente vicini a ciò che un acquario di barriera corallina avrebbe richiesto per quanto riguarda lumen, temperatura di colore correlata (CCT) e/o indice di resa cromatica (CRI). Lo sviluppo dei LED è cresciuto a un ritmo notevole negli ultimi anni, sia nei colori disponibili che nell'intensità della luce. Ora ci sono 8000K Daylight e LED attinici utilizzati nell'illuminazione dell'acquario. Presto saranno disponibili 14000K LED. Confronta i prezzi delle luci LED per acquari marini.
Il lato sinistro contrassegnato con P ha bolle positive (protoni); il lato destro contrassegnato con N presenta bolle negative (elettroni); l'area centrale mostra dove si incontrano protoni ed elettroni, con le frecce che escono dalla casella a questo punto, contrassegnate da Luce. La giunzione (regione di svuotamento) è contrassegnata sopra la sezione N. Gli elettroni scorrono attraverso un filo che collega la sezione P al polo positivo di una batteria e attraverso un altro filo che collega il polo negativo della batteria alla sezione N.
I LED si differenziano 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 finché non si illumina 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 al 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. È costituito da un chip di materiale semiconduttore trattato per creare una struttura chiamata giunzione p-n (positivo-negativo). Quando è collegato a una fonte di alimentazione, la corrente scorre dal lato p o anodo al lato n o catodo, ma non nella direzione inversa. I portatori di carica (elettroni e buchi di elettroni) fluiscono nella giunzione dagli elettrodi. Quando un elettrone incontra una lacuna, cade in un livello di energia inferiore e rilascia energia sotto forma di 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 a base di arseniuro di gallio di alluminio (AlGaAs). I LED blu sono realizzati in nitruro di indio gallio (InGaN) e il verde in fosfuro di gallio 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 dell'Energia degli Stati Uniti. Confronta i prezzi delle luci LED per acquari marini.
Come si confrontano i LED bianchi attualmente disponibili con le sorgenti luminose tradizionali in termini di caratteristiche cromatiche ed efficacia luminosa? Le lampade A a incandescenza standard forniscono circa 15 lumen per watt (lm/W), con una temperatura di colore correlata (CCT) di circa 2700 K e un 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. Sopra sono mostrate le efficienze tipiche dei dispositivi LED attualmente disponibili dei principali produttori. I miglioramenti vengono regolarmente annunciati dal settore. Si prega di notare che le efficacie elencate di seguito non includono driver o perdite termiche.
* La tabella sopra è un po' datata ora, poiché i LED nella gamma 8000K e superiori sono ora disponibili.
* Fonti:schede tecniche del produttore tra cui Cree XLamp XR-E, Philips Lumileds Rebel, Philips Lumileds K2. Confronta i prezzi delle luci LED per acquari marini.
Quindi, quali sono i vantaggi dell'illuminazione a LED dei serbatoi di barriera? A dire il vero, il basso wattaggio e la lunga durata delle lampadine a LED (alcuni produttori affermano fino a 50.000 ore) sono sicuramente punti di forza. Gli utenti dei LED sono anche entusiasti della bassa quantità di calore prodotta, che aiuta a mantenere basse le temperature dell'acqua del serbatoio, nonché dell'effetto "scintillante" prodotto dai LED.
Quali sono gli svantaggi? Una possibilità potrebbe essere il prezzo di acquisto, ma se si tiene conto della lunga durata delle lampadine e della bassa quantità di elettricità richiesta per azionare le luci, si potrebbe anche risparmiare denaro nel lungo periodo. L'intensità della luce può essere un altro inconveniente per un acquario di barriera corallina con coralli duri.
Un esempio comparativo potrebbe essere il sistema di illuminazione 24 ore Marineland Pro Lighting da 24" 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 l'ecosotico Panorama LED da 23" con 54 LED bianchi da 8.000°K e 18 LED Actinic Blue da 460 nm per un totale di 73 watt Confronta i prezzi a circa $ 760.
I LED durano fino a 50.000 ore) (11 anni con 12 ore di illuminazione/giorno), mentre gli HQI e i 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 le T-5 è di circa $ 16 ciascuna ($ 64 / anno). Anche se non prendi in considerazione il costo del risparmio energetico, il pacchetto LED è quasi in pareggio con l'apparecchio HQI e T-5 in tre anni.
Molti utenti di luci a LED hanno notato una riduzione quasi immediata della crescita di alghe fastidiose nei loro serbatoi.
Al momento, non ci sono troppe lampadine a LED progettate specificamente per l'uso in serbatoi di barriera corallina. Quello che normalmente accade è:un bulbo con proprietà specifiche (CRI, CCT) viene sviluppato per un altro uso, che vengono poi adottati 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 corallina. Non c'è dubbio che nel prossimo futuro verranno sviluppate lampadine più potenti che funzioneranno ancora meglio per gli acquari. Confronta i prezzi delle luci LED per acquari marini.
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