V průběhu let se osvětlení útesových nádrží posunulo od fluorescenčního přes VHO přes metalhalogenidové až po kompaktní fluorescenční až (konečně) světelné diody (LED). Kdykoli se nový produkt dostane na trh, je obvykle relativně drahý (někdo musí zaplatit výzkum a vývoj). Ceny klesají, když produkt vyvine poptávku, a konkurence nastupuje, protože nový produkt začíná nabízet více společností. Pro začátek byla LED světla nabízena pouze jako lunární světla přidaná ke stávajícím svítidlům pro použití pouze v noci. Jak jejich popularita rostla a jejich cena klesala, výrobci začali nabízet svítidla v široké škále velikostí a tvarů.
První LED diody nebyly zdaleka takové, jaké by vyžadovala nádrž se slanou vodou, pokud jde o lumeny, korelovanou teplotu barev (CCT) a/nebo index podání barev (CRI). Vývoj LED rostl v posledních několika letech pozoruhodným tempem, a to jak v dostupných barvách, tak v intenzitě světla. V osvětlení akvárií se nyní používá 8000K denní světlo a aktinické LED. Brzy bude k dispozici 14000K LED. Porovnejte ceny LED světel pro mořské akvárium.
Jak fungují LED diody
Levá strana označená P má pozitivní bubliny (protony); pravá strana označená N má negativní bubliny (elektrony); střední oblast ukazuje, kde se setkávají protony a elektrony, se šipkami opouštějícími rámeček v tomto bodě, označeném Světlo. Nad úsekem N je vyznačena křižovatka (oblast vyčerpání). Elektrony protékají vodičem spojujícím sekci P s kladným pólem baterie a dalším vodičem spojujícím zápornou svorku baterie s N sekcí.
LED se od tradičních světelných zdrojů liší způsobem, jakým produkují světlo. V žárovce se wolframové vlákno zahřívá elektrickým proudem, dokud nesvítí nebo nevydává světlo. Ve zářivce budí elektrický oblouk atomy rtuti, které vyzařují ultrafialové (UV) záření. Po dopadu na fosforový povlak na vnitřní straně skleněných trubic se UV záření přemění a vyzařuje jako viditelné světlo.
LED je naproti tomu polovodičová dioda. Skládá se z čipu z polovodičového materiálu upraveného tak, aby vytvořil strukturu zvanou pn (pozitivní-negativní) přechod. Když je připojen ke zdroji energie, proud teče ze strany p nebo anody na stranu n nebo katodu, ale ne v opačném směru. Z elektrod proudí do přechodu nosiče náboje (elektrony a elektronové díry). Když se elektron setká s dírou, spadne do nižší energetické hladiny a uvolní energii ve formě fotonu (světla).
Konkrétní vlnová délka nebo barva vyzařovaná LED závisí na materiálech použitých k výrobě diody.
Červené LED diody jsou založeny na arsenidu hliníku a galia (AlGaAs). Modré LED diody jsou vyrobeny z nitridu india a galia (InGaN) a zelené z fosfidu hliníku a galia (AlGaP). „Bílé“ světlo vzniká kombinací světla červené, zelené a modré (RGB) LED nebo potažením modré LED žlutým fosforem.
*Popis toho, jak LED diody fungují, laskavě poskytlo evropské ministerstvo energetiky. Porovnejte ceny LED osvětlení pro mořské akvárium.
Typická světelná účinnost a barevné charakteristiky současných bílých LED
Jaké jsou v současnosti dostupné bílé LED ve srovnání s tradičními světelnými zdroji, pokud jde o barevné charakteristiky a světelnou účinnost? Standardní žárovky A-lampy poskytují přibližně 15 lumenů na watt (lm/W), s korelovanou barevnou teplotou (CCT) kolem 2700 K a indexem podání barev (CRI) blízkou 100. Kompaktní zářivky (CFL) splňující požadavky ENERGY STAR asi 50 lm/W při 2700-3000 K s CRI alespoň 80. Typické účinnosti aktuálně dostupných LED zařízení od předních výrobců jsou uvedeny výše. Průmysl pravidelně oznamuje zlepšení. Vezměte prosím na vědomí, že níže uvedené účinnosti nezahrnují ztráty řidiče nebo tepelné ztráty.
* Výše uvedený graf je nyní trochu zastaralý, protože jsou nyní k dispozici LED v rozsahu 8000 K a vyšším.
* Zdroje: Datové listy výrobce včetně Cree XLamp XR-E, Philips Lumileds Rebel, Philips Lumileds K2. Porovnejte ceny LED světel pro mořské akvárium.
Výhody LED diod
Jaké jsou tedy výhody LED osvětlení útesových nádrží? Nízký příkon a dlouhá životnost LED žárovek (někteří výrobci uvádějí až 50000 hodin) jsou bezpochyby předností. Uživatelé LED také šíleli o nízkém množství produkovaného tepla, které pomáhá udržovat nízké teploty vody v nádrži, stejně jako o "třpytivém" efektu produkovaném LED diodami.
Jaké jsou nevýhody? Jednou z možností může být pořizovací cena, ale pokud zohledníte dlouhou životnost žárovek a malé množství elektřiny potřebné k pohonu světel, můžete dokonce ušetřit peníze na dlouhou trať. Intenzita světla může být další nevýhodou útesové nádrže s tvrdými korály.
Srovnávacím příkladem může být 24" Marineland Pro Lighting 24-Hour Lighting System s celkovým výkonem 246 wattů (1 150W 14000K HQI lampa, 4 24W T-5 lampy) a 2 1W lunární LED. Porovnat ceny za přibližně 420€ a 23" ecoxotic Panorama LED s 54 bílými 8000°K LED a 18 aktinickými modrými 460nm LED s celkovým výkonem 73 wattů Porovnat ceny za přibližně 570€
LED diody vydrží až 50000 hodin (11 let při 12 hodinách svícení/den), zatímco HQI a T-5 vydrží asi 1 rok. Náklady na výměnu náhradních žárovek HQI jsou přibližně 45€ a náklady na výměnu žárovek T-5 jsou přibližně 12€ za kus (48€ / rok). I když nevezmete v úvahu náklady na úsporu energie, balíček LED je téměř vyrovnán se svítidlem HQI & T-5 po dobu tří let.
Mnoho uživatelů LED světel zaznamenalo téměř okamžité snížení obtěžujícího růstu řas v jejich nádržích.
Budoucnost pro LED diody
V současné době není příliš mnoho LED žárovek, které jsou navrženy speciálně pro použití v útesových nádržích. Běžně se stane: žárovka se specifickými vlastnostmi (CRI, CCT) je vyvinuta pro jiné použití, než jaké jsou určeny pro použití v akváriu. V době psaní tohoto článku existují LED žárovky v rozsahu 8000K, které se používají pro osvětlení útesových nádrží. Není pochyb o tom, že v blízké budoucnosti budou vyvinuty žárovky s vyšším výkonem, které budou fungovat ještě lépe pro akvária. Porovnejte ceny LED osvětlení pro mořské akvárium.
