Oswietlenie żarówkami LED

[wojam]

Piotrze, ja nie porównywałem "jakości" światła emitowanego przez LED i świetlówki, w związku z czym, nie porównywałem przydatności ich dla fotosyntezy. Jedynie chciałem wykazać, że dzisiejsze LEDy nie odbiegają swoją efektywnością, a co za tym idzie ekonomicznością od stosowanych przez nas świetlówek. Wydaje mi się, że jakoby większa ekonomiczność LEDów jest główną przesłanką, dla której koledzy chcą je montować nad akwariami.

[Hypno]

Ponieważ z założenia rozmawiamy o oświetleniu akwariów z naturalną a nie sztuczną roślinnością więc i z założenia konieczność uzyskania warunków do fotosyntezy jest niezbędna. W takim przeciwnym przypadku do kosztów utrzymania oświetlenia ledowego należało by także doliczyć koszty systematycznego kupowania roślin w celu uzupełnienia stanu i taki rachunek ekonomiczny porównywać z kosztem utrzymania świetlówek.
Inną sprawą jest metodologia robienia pomiarów parametrów. Każdy producent, jeżeli nie ma narzuconych przez prawo norm, wprowadza taką metodę pomiarów aby jego produkty były "lepsze" od konkurencji. Marketingowa magia cyfr.... jeden producent samochodu sprawdza prędkość max zatankowanego do pełna samochodu z pełnym obciążeniem, drugi za kierowcę wstawia dżokeja ważącego z butami 35kg i z 2l benzyny w baku i przed samochodem jedzie wielka ciężarówka z budą robiąca tunel powietrzny. Nie dajmy się zwariować cyferkom.
Przypomina mi się tutaj dyskusja na temat pewnego filtra z diodami UV które niby w wodzie miały zyskiwać właściwości lamp bakteriobójczych. Dyskutowałem z producentem na innym forum wykazując jak zmanipulował pewien efekt w dodatku podkładając nazwisko naukowca który ten efekt tłumaczył pod bzdurny wniosek jaki chciał uzyskać marketingowiec. Firma się ośmieszyła i .... uciekła z dyskusji.

[spider72]

Jeżeli chodzi o rośliny to do rośnięcia potrzebuja one energii i tą energie otrzymują właśnie z dostarczonego im światła (oczywiście o odpowiedniej długości). Czyli powinna nas interesować moc światła emitowana przez dane żródło. O mocy światła mówi strumiń świetlny, którego jednostką jest lumen. I wydaje mi się, żeby porównać efektywność żródeł światła trzeba porównać ilość lumenów jakie ono emituje z każdego "zeżartego" wata prądu. I tu porównując LED ze świetlówkami doznałem pewnego zawodu (wcześniej też myślałem o zmianie oświetlenia na LED).
Dla przykładu świetlówka T5 SYLVANIA o mocy 54W, barwie światła 6500K (czyli nam potrzebnej), emituje strumień świetlny wartości 4550 Lm, co daje ok. 84 Lm z jednego wata.

Luksy, lumeny czy kandele są jednostkami natężenia światła bazującymi na percepcji ludzkiego oka, czyli określają tylko moc widma użytecznego dla nas, a nie dla roślin. Ludzkie oko jest maksymalnie czułe na światło w jego zielonym przedziale spektrum o długości fali 555nm. Wrażliwość ludzkiego oko spada dla wyższych i niższych długości fal i zbliża się do zera w czerwonych i niebieskich regionach widma, które są ważne dla fotosyntezy. Innymi słowy światło, które wydaje się być słabym dla ludzkiego oka, może być odbierane jako silne przez rośliny, gdyż część jego widma może leżeć w przedziale fotosyntetycznie czynnym, lecz niewidocznym, lub słabo widocznym dla nas. Widmo takie będzie również nie mierzalne przez powszechnie używane instrumenty pomiarowe stosowane w sektorze oświetleniowym przystosowanym dla potrzeb ludzkiego oka.
Dlatego żadne parametry mocy czy jasności światła nie muszą mieć odzwierciedlenia w kondycji i tempie wzrostu roślin i nie może być to kryterium w doborze oświetlenia dla roślin, a zwłaszcza wodnych, gdzie widmo światła często zmienia się wraz z głebokością.
Strumień świetlny nie ma nic wspólnego z liczbą fotonów docierających do rośliny i parametr ten jest bezużyteczny w kontekście wzrostu roślin. Lumen jest z definicji parametrem mierzącym ludzkie postrzeganie światła, a nie bezpośrednią energię światła. Z tego powodu, rośliny nie prowadzą większej fotosyntezy w odpowiedzi na więcej lumenów czy watów, natomiast reagują na poziom energii kwantowej określonej na podstawie współczynnika przepływu fotonów przez jednostkę powierzchni, znanej również pod nazwą strumienia gęstości fotonów. Parametr ten powinien być mierzony w połączeniu z pomiarem widma radiacji fotosyntetycznie czynnej zwanej PAR (Photosynthetically Active Radiation), który bezpośrednio mierzy strumień fotonów w jednostce mol kwantów na metr kwadratowy na sekundę, i oczywiście jest ważne tylko w zakresie widma o długości fali 400-700 nanometrów.
Aby rozpatrywać przydatność źródła światła w kontekście przydatności dla roslin należy mierzyć parametr PAR. Przyrządy pomiarowe do okreslenia tego parametru są używane od jakiegoś czasu za oceanem. Parametr określający wydajność źródła światła np lumen/wat określa tylko i wyłącznie wydajność przetwarzania energii na widmo widzialne dla człowieka. Np diody, które w porównaniu do świetlówek czy lamp HQI mają stosunkowo niski parametr lumen/wat (dlatego ich światło wydaje się być blade) mają większy parametr PAR. Dzieje się tak, bo diody emitują dużą ilość światła w widmie niebieskim, na które oko ludzkie jest mało wrażliwe, z tego powodu przy tym samym wkładzie energii rośliny "widzą" diodę jako jaśniejsze źródło światła niż świetlówka czy HQI, podczas gdy oko ludzkie postrzega te relacje odwrotnie.

Tak w ogóle to witam, bo jestem tu pierwszy raz.
Powyższe wypowiedzi to moje cytaty z innych forów, bo nie chciało mi się pisać od początku, a mam nadzieję, że rozwieje trochę wątpliwości na temat LED i ich wydajności w porównaniu z innymi źródłami światła. Amerykanie bawią się ledami od ponad 4 lat i na ich forach jest na ten temat sporo informacji, szczególnie na http://www.aquaticplantcentral.com

Edit: Aby porównać efektywność 1W z LED i 1W ze świetlówki członek forum aquaticplantcentral przeprowadził doświadczenie zakładając dwa takie same zbiorniki testowe i utrzymując takie same reżimy nawożenia. Pierwszy zbiornik oświetlony przez 7LEDx1W, drugi świetlówka 1x7W. Pomimo, że strumień świetlny z wata dla świetlówki jest większy, to przyrosty były większe dla oświetlenia LED. Link do przebiegu doświadczenia: http://www.aquaticplantcentral.com/foru ... stars.html

[bingant]

oj coś się cicho zrobiło, jak by makiem zasiał...

[TURYSTA]

W zasadzie wszystko zostało już napisane. Teraz montaż i efekty.
Ja jestem na etapie 2.

[bingant]

no to chwal się Mariusz na bieżąco i wklejaj fotki

[Andrew72]

Bardzo dobra wypowiedź przedmówcy. Jest materiał który wiele wyjaśnia i różnice zdań powinny być mniejsze. Brawo Spider 72. W dodatku potwierdziłeś to co ja wyczułem w „naturze”, że 1W - LED prawie odpowiada 1 W świetlówki.

I teraz nasuwa się sens stosowania LED biorąc wszytko za i przeciw :
Oto przemyślenia:

Za LED przemawia:
1. Małe gabaryty - pokrywa może być cieńsza
2. Prosty montaż
3. Najczęściej napięcie bezpieczne – ok. 12V (to nie jest reguła)
4. Nie przegrzewa akwarium latem (ale jak widzę radiatory przy niektórych LEDach to mam wątpliwości)
5. Długowieczność
Przeciwko
1.Wysoka cena LED+ zasilacze + ewentualnie regulatory jasności
2. Problem może być przy oczyszczaniu z osadów


Za świetlówka przemawia:
1. Sprawdzona i dopracowana technologia
2. Łatwość czyszczenia rury
3. Cena przystępna
Przeciwko
1. Duże gabaryty w porównaniu do LED
2. Napięcie 230V
2. Grzeje się (latem nie wskazany efekt)
3. Żywotność ok. 1-1,5 roku

Ale z racji że nie można liczyć na znaczną oszczędność z tytułu zużycia energii elektrycznej decydującym kryterium wydaje się być CENA i amortyzacja na przełomie kilku lat.
Wobec powyższego drodzy forumowicze kalkulatory w rękę i liczymy.

[spider72]

W dodatku potwierdziłeś to co ja wyczułem w „naturze”, że 1W - LED prawie odpowiada 1 W świetlówki.

Zauważ kaloryfer102, że przy tej samej mocy w watach za pomocą diod wyprodukowano prawie trzy razy więcej masy zielonej, więc z punktu widzenia roślin LED jest dużo bardziej efektywny więc możemy zmniejszyć jego moc. Jednak spotkałem się z wieloma przelicznikami w watach pomiędzy LED i świetlówkami ale jeszcze nie wyrobiłem sobie zdania na ten temat.

[pyrkosz61]

1.Wysoka cena LED+ zasilacze + ewentualnie regulatory jasności
2. Problem może być przy oczyszczaniu z osadów

Dla tego ja będę próbował żarówki LED 48 na 230V.
Koszt 10 żarówek to 230 zł.+koszt oprawek, przewód i wtyczka.
W żarówce nie ma problemu z czyszczeniem, ponieważ diody osłonięte
są szkłem. Wierząc danym, to 10xLED 48 pobiera prąd jak żarówka 25W

[Hypno]

To co mnie trochę przekonało to informacje jakie znalazłem tu http://www.philipslumileds.com/pdfs/DS56.pdf na 13 stronie. To są pierwsze widma LED białych jakie udało się znaleźć. Posty są dość stare ciężko powiedzieć jak się to ma do aktualnie dostępnych w sprzedaży. Cena też jest niewąska. Biorąc pod uwagę ceny z USA to aż boję się pomyśleć ile to kosztuje w Polsce.
Proszę zauważyć jedno o czym pisałem, porównuje się oświetlenie o tej samej mocy ale pochodzące z różnych źródeł. Nikt nie tłumaczy że 25 W diod LED da się zastąpić 160W świetlówek.

[Andrew72]

Wierząc danym, to 10xLED 48 pobiera prąd jak żarówka 25W

Trochę niepokoju wprowadzę Tobie do analizy.
48Led w tych żarówkach to około 2,1W i zakładając, że masz ich 10 szt to wychodzi ok 21W mocy LED . I teraz zadaj sobie pytanie czy twoje akwarium będzie dobrze funkcjonować przy takim żróde światła. Czy oby nie zamało. Na moje za mało duzo za mało.

[pyrkosz61]

[
Trochę niepokoju wprowadzę Tobie do analizy.
48Led w tych żarówkach to około 2,1W i zakładając, że masz ich 10 szt to wychodzi ok 21W mocy LED . I teraz zadaj sobie pytanie czy twoje akwarium będzie dobrze funkcjonować przy takim żróde światła. Czy oby nie za mało. Na moje za mało duzo za mało.

Od czegoś trzeba zacząć 1 żarówka LED 48 ma pobór 2,5W.
Po wstępnych próbach (mniejszą żarówką ) zauważyłem ze czym
wyżej umieszczam żarówkę nad wodą , to osiągam lepszy efekt.
Większa powierzchnia akwa. jest oświetlona.

[spider72]

Przeliczenie równowarznika oswietlenia miedzy swietlowkami zarowno w watach czy lumenach nie jest proste ze wzgledu na duza ilosc rodzjow diod na rynku. Szpiegujac amerykanow, mozna wywnioskowac, ze najwlasciwsze diody do uzycia w akwarium to specjalne diody oswietleniowe o wysokich mocach (1W/diode i wyzej) zwane High Power LED i najpopularniejsze z nich do zastosowan DIY to te dwie:
http://www.luxeonstar.com/luxeon-rebel-stars-c-29.php
http://www.dealextreme.com/details.dx/sku.15943
Podobne diody sa stosowane w komercyjnych lampach LED, z tym ze w polaczeniu z soczewkami zawezajacymi kat swiecenia do 40-50stopni przez co osiagany jest wyzszy parametr PAR i wieksza przenikliwosc slupa wody. Przykladem takiej lampy LED jest produkt firmy Aqua Illumination http://www.advancedaquarist.com/2007/10/review , gdzie uzyto soczewek 40st. Lampa ma 88W z czego 6W to moc wentylatora do chlodzenia, zatem moc diod 82W z soczewkami 40st w tym przypadku jest rownowazne 250Watowej lampie HQI.
Diody, ktore podalem powyzej maja kat swiecenia 90-120st, chociaz mozna do nich dokupic soczewki.
Amerykanie pokusili sie o przeliczenie relacji miedzy swietlowkami i diodami na podstawie wlasnych kilkuletnich doswiadzczen, przy zalozeniu, ze uzywa sie do oswietlenia diod mocy o podobnych widmach jak te wskazane powyzej w linkach (link do przykladowej charakterystyki widmowej takiej diody podany przez Hypno 3 posty powyzej).

1. Around 61 white LED lumens/gal w/40 degree optics should support good plant growth similar to 2.5-3 WPG rule

2. Around 80 white LED lumens/gal without optics should support similar growth to above if the tank is not too deep. Also if not using optics, LEDs with more narrow radiation patterns (like Crees) will offer significantly better performance then those with wider radiation patterns like Seoul's and Luxeon's.

czyli;

1. okolo 61 lumenow/galon (okolo 16 lumenow/litr) z bialej diody z 40stopniowymi soczewkami powinny dac dobry wzrost roslin podobny do zasady [stosowanej w swietlowkach] 2.5-3 Wat/galon (0.65-0.8 Wat/Litr)

2. Okolo 80 lumenow/galon (okolo 21 lumenow/litr) bez soczewek skupiajacych powinno dac dobry wzrost roslin, podobny do powyzszego, pod warunkiem, ze zbiornik nie jest zbyt gleboki. Rowniez, jezeli nie uzywamy soczewek diody z wezszym zakresem widma (jak firmy Cree) moga zaoferowac znacznie lepsza sprawnosc, niz te z szerszym widmem jak diody marki Seoul i Luxeon.

Autorzy zastrzegaja, ze nalezy traktowac to bardziej wskazowke niz zasade, ale moim zdaniem jest to dobry punkt zaczepienia.

Link do oryginalnego watku: http://www.aquaticplantcentral.com/foru ... ter-4.html

PS. Sorry, ale siadly i polskie znaki

[Andrew72]

A ja konkretnie. Biorąc pod uwagę powyższą wypowiedź i kalkulator.
Rozpatruje pierwszą napotkaną w allegro żarówkę LED o większej ilości LED-ów np. tą:
http://www.allegro.pl/item525821697_eco ... _120s.html

I co z tego wynika? Mianowicie
Do mojego akwarium przyszłego, które ma mieć 575litrów
575 * 21 lumenów = 12057 lumenów

Wyżej podana żarówka ma 100 lumenów i kąt 120st
12057/100=120 żarówek * 24 zł = 2880 zł

I znowu uzyskujemy kubeł zimnej wody
Wnioski:
Fajna sprawa te LEDy ale powtórzę wypowiedź z wcześniejszego mojego postu - to dla „sianowskich entuzjastów” , ja pozostanę przy tradycji przez najbliższy czas.

[TURYSTA]

Kaloryfer nie szukaj o kącie 120 stopni tylko o kącie 30-60 stopni.
Będziesz miał akwarium roślinne że tyle lumenów potrzebujesz ?
Ja do swojej 200 l wedle t8 mam 10200 lumenów co daje niby 1w 1l
Lecz świetlówki świecą cała swą powierzchnią i połowa światłą idzie sobie w gwizdek. To co się odbije wpada do wody ale już tak nie przenika do dna.
I tu sobie zadaje sam pytanie ile faktycznie światła traci t8.

Ledy to robią o wiele wydajniej bo mają światło ukierunkowane.Więc jak byś wsadził to co chcesz to byś miał baterię świetlną.A jak wiadomo rośliny samym światłem nie żyją.
Wsadź sobie na próbę ze 4 i sam ocenisz.