V priebehu rokov osvetlenie útesových nádrží prešlo od fluorescenčných cez VHO cez metalhalogenidové až po kompaktné žiarivky až po (konečne) svetelné diódy (LED). Vždy, keď sa nový produkt dostane na trh, je zvyčajne relatívne drahý (niekto musí zaplatiť výskum a vývoj). Ceny klesajú, keď sa po produkte objaví dopyt a konkurencia sa spustí, keď nový produkt začne ponúkať viac spoločností. Na začiatok boli LED svetlá ponúkané iba ako lunárne svetlá pridané k existujúcim svietidlám na použitie iba v noci. Keď sa ich popularita zvýšila a ich cena klesla, výrobcovia začali ponúkať svietidlá v širokej škále veľkostí a tvarov.
Prvé LED diódy neboli ani zďaleka také, aké by vyžadovala nádrž so slanou vodou, pokiaľ ide o lúmeny, korelovanú farebnú teplotu (CCT) a/alebo index vykresľovania farieb (CRI). Vývoj LED narástol v posledných rokoch pozoruhodným tempom, a to ako v dostupných farbách, tak v intenzite svetla. V súčasnosti sa v osvetlení akvárií používa 8000K denné a aktinické LED diódy. Čoskoro bude k dispozícii 14000 000 LED diód. Porovnajte ceny LED svetiel do morského akvária.
Ako fungujú LED diódy
Ľavá strana označená P má pozitívne bubliny (protóny); pravá strana označená N má negatívne bubliny (elektróny); stredová oblasť ukazuje, kde sa stretávajú protóny a elektróny, pričom šípky opúšťajú rámček v tomto bode s označením Svetlo. Nad úsekom N je vyznačená križovatka (oblasť vyčerpania). Elektróny prúdia cez vodič spájajúci sekciu P s kladným pólom batérie a cez ďalší vodič spájajúci zápornú svorku batérie s sekciou N.
LED diódy sa líšia od tradičných svetelných zdrojov spôsobom, akým produkujú svetlo. V žiarovke sa volfrámové vlákno zahrieva elektrickým prúdom, kým nesvieti alebo nevyžaruje svetlo. Vo fluorescenčnej lampe elektrický oblúk excituje atómy ortuti, ktoré vyžarujú ultrafialové (UV) žiarenie. Po dopade na fosforový povlak na vnútornej strane sklenených trubíc sa UV žiarenie premení a vyžaruje ako viditeľné svetlo.
LED je naopak polovodičová dióda. Pozostáva z čipu z polovodičového materiálu upraveného tak, aby vytvoril štruktúru nazývanú pn (pozitívno-negatívne) spojenie. Keď je pripojený k zdroju energie, prúd tečie zo strany p alebo anódy na stranu n alebo katódu, ale nie v opačnom smere. Nosiče náboja (elektróny a elektrónové diery) prúdia do prechodu z elektród. Keď sa elektrón stretne s dierou, spadne na nižšiu energetickú hladinu a uvoľní energiu vo forme fotónu (svetla).
Špecifická vlnová dĺžka alebo farba vyžarovaná LED závisí od materiálov použitých na výrobu diódy.
Červené LED diódy sú založené na arzenide hliníka a gália (AlGaAs). Modré LED diódy sú vyrobené z nitridu india a gália (InGaN) a zelené z fosfidu hliníka a gália (AlGaP). „Biele“ svetlo vzniká kombináciou svetla z červenej, zelenej a modrej (RGB) LED alebo pokrytím modrej LED žltým fosforom.
*Popis fungovania diód LED s láskavým dovolením Európskeho ministerstva energetiky. Porovnať ceny akváriových LED svietidiel so slanou vodou.
Typická svetelná účinnosť a farebné charakteristiky súčasných bielych LED diód
Aké sú v súčasnosti dostupné biele LED diódy v porovnaní s tradičnými svetelnými zdrojmi z hľadiska farebných charakteristík a svetelnej účinnosti? Štandardné žiarovky typu A poskytujú približne 15 lúmenov na watt (lm/W), s korelovanou farebnou teplotou (CCT) okolo 2700 K a indexom podania farieb (CRI) takmer 100. Kompaktné žiarivky (CFL) spĺňajúce požiadavky ENERGY STAR približne 50 lm/W pri 2700-3000 K s CRI najmenej 80. Typické účinnosti v súčasnosti dostupných LED zariadení od popredných výrobcov sú uvedené vyššie. Priemysel pravidelne oznamuje zlepšenia. Upozorňujeme, že nižšie uvedené účinnosti nezahŕňajú straty vodiča alebo tepelné straty.
* Vyššie uvedená tabuľka je už trochu zastaraná, pretože sú k dispozícii LED diódy v rozsahu 8000 K a vyššej.
* Zdroje: Údaje výrobcu vrátane Cree XLamp XR-E, Philips Lumileds Rebel, Philips Lumileds K2. Porovnajte ceny LED svetiel do morského akvária.
Výhody LED diód
Aké sú teda výhody osvetlenia nádrží na útesy LED? Nízky príkon a dlhá životnosť LED žiaroviek (niektorí výrobcovia uvádzajú až 50000 hodín) sú určite predajné body. Používatelia LED tiež chvália nízke množstvo produkovaného tepla, ktoré pomáha udržiavať nízke teploty vody v nádrži, ako aj „blikavý“ efekt vytváraný LED diódami.
Aké sú nevýhody? Jednou z možností môže byť kúpna cena, ale ak zohľadníte dlhú životnosť žiaroviek a nízke množstvo elektrickej energie potrebnej na pohon svetiel, môžete dokonca ušetriť peniaze z dlhodobého hľadiska. Intenzita svetla môže byť ďalšou nevýhodou útesovej nádrže s tvrdými koralmi.
Porovnávacím príkladom by bol 24-palcový 24-hodinový osvetľovací systém Marineland Pro Lighting s celkovým výkonom 246 wattov (1 150W 14000K HQI lampa, 4 24W lampy T-5) a 2 1 wattové lunárne LED diódy. Porovnať ceny za približne 420€ a 23" ecoxotic Panorama LED s 54 bielymi 8000°K LED a 18 aktinickými modrými 460nm LED s celkovým výkonom 73 wattov Porovnať ceny za približne 570€
LED diódy vydržia až 50000 hodín (11 rokov pri 12 hodinách svietenia/deň), zatiaľ čo HQI a T-5 vydržia približne 1 rok. Náklady na výmenu náhradných žiaroviek HQI sú približne 45€ a náklady na výmenu za žiarovky T-5 sú približne 12€ za kus (48€ / rok). Aj keď neberiete do úvahy náklady na úsporu energie, balík LED je takmer vyrovnaný so svietidlom HQI & T-5 počas troch rokov.
Mnoho používateľov LED svetla zaznamenalo takmer okamžité zníženie rušivého rastu rias vo svojich nádržiach.
Budúcnosť pre LED diódy
V súčasnosti nie je príliš veľa LED žiaroviek, ktoré sú navrhnuté špeciálne pre použitie v útesových nádržiach. Bežne sa stane: žiarovka so špecifickými vlastnosťami (CRI, CCT) je vyvinutá na iné použitie, než aké sa používa v akváriu. V čase písania tohto článku existujú LED žiarovky v rozsahu 8000 K, ktoré sa používajú na osvetlenie útesových nádrží. Niet pochýb o tom, že v blízkej budúcnosti budú vyvinuté výkonnejšie žiarovky, ktoré budú fungovať ešte lepšie pre akváriá. Porovnať ceny akváriových LED svietidiel so slanou vodou.
