Oświetlenie w akwarium cz. 3 - LEDy

LEDy zdobyły szturmem rynek oświetlenia akwariowego. Slogany o trzykrotnie niższym niż w przypadku świetlówek poborze energii i świetne projekty wykonane przez entuzjastów rozbudzały wyobraźnię. Ja jednak jestem daleki od bezkrytycznego podejścia. Popatrzmy, jak to tak naprawdę wygląda.

Jak bardzo energooszczędne są LEDy?

Dawniej mówiło się o trzykrotnie większej sprawności elektrycznej. Obecnie, gdy LEDy są już bardzo dobrej jakości nikt takich bzdur nie opowiada, ale faktycznie, w teorii powinny być bardziej efektywne.
Głównym źródłem efektywności jest ukierunkowanie strumienia światła - w przypadku LEDów strumień w całości świeci w jednym kierunku, a w przypadku świetlówek - naokoło. Więc świetlówka o wydajności 70lumenów/wat oświetla akwarium około 1/2 tej wartości, a dioda LED całe nominalne 70lumenów ma skierowane w stronę tafli wody.
Drugim źródłem większej sprawności elektrycznej miała być większa liczba lumenów otrzymywanych z jednego wata energii. Tutaj trzeba powiedzieć jasno, że lumeny w ogóle nie są sensowną miarą w kontekście akwarystyki. Lumeny to miara jasności, adekwatna do pomiaru użyteczności oświetlenia dla potrzeb człowieka, światło o barwie czerwonej i niebieskiej, najcenniejsze dla roślin jest „ciemne” dla ludzi. LED dostarczający dużo lumenów o barwie żółto-zielonej może równocześnie być praktycznie bezużyteczny w akwarystyce.
Obecnie praktyka akwarystyczna jest taka, że entuzjaści w swoich projektach opartych o diody LED wykorzystują nieznacznie niższą ilość watów, niż w przypadku „tradycyjnych” świetlówek.
Inna sprawa to kwestia energii zużywanej na zasilanie oświetlenia LED. Tutaj są dwie technologie - zasilacz napięciowy z rezystorem i impulsowy sterownik prądowy. W pierwszym przypadku całkiem spore straty są na rezystorze, ponadto rezystor również wydziela ciepło. W drugim sprawność zasilacza wynosi ok. 90%. W przypadku świetlówek statecznik elektroniczny, który ja wykorzystywałem, pobierał 1W energii na dwie świetlówki.

Trwałość LED

Oprócz dużej sprawności i mniejszych rachunków za prąd, argumentem miała być również duża trwałość oświetlenia LED. Otóż diody LED (ale w pewnym stopniu również świetlówki) świecą słabiej po pewnym czasie. Producenci diod dostarczają wykresy pokazujące spadek sprawności wraz z upływem godzin roboczych, a producenci gotowych lamp zapewniają tysiące godzin pracy. Dzięki temu, jednorazowa inwestycja w drogie LEDy ma zagwarantować dużo niższe koszty eksploatacji w porównaniu do świetlówek.
Niestety również tutaj jest duże „ale”. Wykresy spadku sprawności diod są prawdziwe tylko dla wybranej temperatury (zwykle jest to 25 stopni), a w wyższych temperaturach sprawność obniża się dużo szybciej. W związku z tym, oświetlenie LED wymaga odpowiedniego chłodzenia - co najmniej radiatora, a najlepiej również wiatraczka. O ile drogie oświetlenie i projekty entuzjastów zwykle mają całkiem dobrze rozwiązaną kwestię odprowadzania ciepła, o tyle tanie lampki oparte o taśmy LED (taśmy LED są zasilane napięciowo, rezystory są na taśmie) nie tylko nie posiadają odpowiednio skutecznego radiatora, ale również rezystory wytwarzają ciepło.
Tutaj ciężko o jakieś jasne wnioski, ale faktycznie nie uważam, że długi czas pracy jest rozsądnym argumentem. Zbyt dużo jest zmiennych związanych np. z zapewnieniem odpowiedniego przepływu powietrza wokół oświetlenia, jakością samych LEDów oraz wykonaniem całości. Poza tym dobieranie oświetlenia z perspektywą 10 lat nie jest zbyt rozsądne, może w międzyczasie wybierzemy aranżację, która będzie wymagała innego oświetlenia?
Warto wspomnieć też o tym, że belkę świetlówkową można spokojnie kupić używaną, a kupno belki LED może oznaczać, że LEDy już nie są takie jak kiedyś.

Cena LED jest przystępna?

Niektórzy ludzie są skuszeni czymś zupełnie innym - cena taśmy LEDowej jest bardzo niska w porównaniu do belki ze świetlówkami. Tutaj napiszę wprost - taśmy LED to absolutne dziadostwo. Koszt porządnego power-LED o mocy 1-3W to co najmniej kilka złotych, do tego należy dodać porządny zasilacz i odpowiedni radiator, więc szybko okaże się, że świetlówki są tańsze. Taśmy LED to kiepska imitacja oświetlenia, gorsza od świetlówek pod każdym względem. Wprawdzie taśmy również można zrobić porządnie - dodać odpowiednie chłodzenie, dobrze dobrać zasilacz. Niestety jednak zawsze pozostanie to tylko protezą.
Jeśli chodzi o gotowce, to cena produktów firmy np. Dennerle to 429 euro, czyli raptem 1800zł za 84W belkę o długości 150cm. Owszem, są również tańsze produkty, zarówno chińskie czy wykonywane przez entuzjastów, ale cena dobrej lampy nigdy nie jest korzystniejsza niż w przypadku świetlówek.

Jakość światła

W przypadku świetlówek stosuje się przelicznik W/l. Dla wielu osób wydaje się to może naiwne, jednak wbrew wszystkiemu dość dobrze oddaje to co nas interesuje, mianowicie energię jaką rośliny (wyższe w przypadku akwariów roślinnych, zooksantelle w przypadku raf koralowych) otrzymają. Owszem, do pewnego etapu interesuje nas jasność, ale dopóki nikt nie nauczy ryb czytać, będzie to kwestią drugorzędną.
W przypadku LEDów znacznie chętniej stosuje się liczbę lumenów. Niestety jednak LEDy emitują światło złożone z bardzo niewielu barw, więc liczba watów lub lumenów może dotyczyć pasma, które w ogóle nie jest korzystne dla roślin. Ponadto producentów jest bardzo dużo. Warto dokładnie sprawdzić jakie widmo światła emituje wybrany przez nas LED i mieszać różne diody w celu uzyskania jak największego zróżnicowania.
Ciężko tutaj jednoznacznie podsumować temat, zachęcam do testowania różnych konfiguracji, o ile to tylko możliwe.

Nic się nie da zrobić z gotowcem

Jeśli mówimy o świetlówkach to możemy dowolnie zmieniać świetlówki, kształtując widmo światła w zależności od potrzeb i preferencji. W przypadku LEDów dostajemy gotowy produkt, w który nie możemy ingerować. Zmiana LEDów nie jest możliwa, wymaga lutowania elementów elektronicznych. Jesteśmy niejako skazani na to co kupiliśmy, może to być szczególnie dotkliwe w przypadku zmiany akwarium na morskie.

Możliwość dowolnego kształtowania oświetlenia!

Ta kwestia była poruszana w środowisku bardziej profesjonalnym. Rzeczywiście LEDy można praktycznie dowolnie kształtować - wykorzystać do podświetlenia wybranego elementu, tworzyć świecące linie lub punkty. Podobnie w akwarystyce, złota rączka wykona sobie pokrywę lub belkę w pełni skonfigurowaną do własnych potrzeb. Zarówno w kwestii widma i mocy oświetlenia, ale też kolorów, kształtu i zróżnicowanego oświetlenia poszczególnych części akwarium. Tutaj świetlówki wypadają duże słabiej, ze względu na swój kształt i wielkość narzucają konstrukcję lampy.

Bezpieczeństwo

W przypadku LEDów dużo łatwiej jest wykonać lampę wodoodporną, nie ma dużych elementów szklanych. Pewne ryzyko wiąże się z dużą mocą zasilania w przypadku większych układów, ale przy zachowaniu podstawowych zasad bezpieczeństwa nie jest ono większe niż w przypadku świetlówek.

Czy kupić LEDy?

Ujmę to prosto tak: jeśli chcesz mieć porządne oświetlenie - kup belkę lub pokrywę na świetlówki. Entuzjazm na LEDy jest mocno przesadzony.
A jeśli masz możliwość zrobienia sobie własnego oświetlenia, masz do tego smykałkę, narzędzia i wiedzę, to LEDy są świetnym wyborem.
Gotowe oświetlenie LED to duże koszty i wiele niewiadomych. W przypadku samoróbki można samemu dobrać diody, wymienić je i zadbać, żeby wszystko było w porządku.

W mojej opinii największym argumentem przemawiającym przeciwko LEDom jest brak odpowiedniej wiedzy dotyczącej tej technologii. A jeśli chcemy mieć ładne rośliny lub korale, to w mniejszym stopniu chcemy oszczędzać pieniążki, a bardziej zależy nam na solidnych, pewnych rozwiązaniach.
Problem braku wiedzy ma też jeden ważny aspekt - być może wraz z uzyskaniem tej wiedzy okaże się, że LEDy wcale nie są lepsze? Być może rzeczywiście te lumeny, którymi chwalą się producenci to nie jest parametr istotny w akwarystyce, a świetlówki produkują „lepsze” światło?

Tabela porównawcza LED i świetlówek:

	LED	Świetlówki
Sprawność	Ok. 80-100lm/W, skierowane w jedną stronę, wąskie widmo. Jednak wbrew zapewnieniom producentów akwaryści stosują przelicznik bliski 1:1 w stosunku do świetlówek.	Ok. 60-70lm/W możliwe do skierowania przy użyciu odbłyśnika, obecne widmo czerwone i niebieskie
Zasilanie	80-90% sprawności dla zasilaczy impulsowych, 50% sprawności dla zasilaczy napięciowych z rezystorem	Statecznik elektroniczny pobiera ok. 1W energii.
Trwałość	Nominalnie – tysiące godzin, dziesiątki lat, tak naprawdę zależy od jakości diod i chłodzenia.	Świetlówkę wymienia się co ok. dwa lata, wyższa temperatura poprawia sprawność. Stateczniki również się psują, ale rzadko.
Jakość światła, projektowanie	Trudna do określenia, warto sprawdzać wykresy dostarczane przez producentów, akwaryści walą ile wlezie.	Przelicznik W/l jest bardzo dobry, łatwo znaleźć potrzebne informacje.
Cena	Kilka zł za diodę w przypadku projektów własnych, od kilkuset złotych za dobrze wykonane gotowce. Lampy używane mogą kiepsko świecić.	Dostępne są używane stateczniki, świetlówki kosztują 10-20 zł. Gotowce kosztują kilkaset złotych.
Modyfikacje gotowców	Praktycznie brak możliwości. Utrata gwarancji.	Możliwość wymiany świetlówek na inne.
Projekty własne	Pełna możliwość konfiguracji w przypadku projektu własnego.	Projekty własne są ograniczone przez dostępne na rynku świetlówki.
Bezpieczeństwo	LEDy są bezpieczną technologią, łatwo wykonać wodoodporne lampy.	Świetlówki mogą się stłuc.