Когда-то освещение аквариумов базировалось на лампах накаливания. Постепенно произошел переход в сторону люминесцентных трубок формата T8 на индуктивных балластах. Так продолжалось много лет, пока, наконец, в конце прошлого века, картина не изменилось. Появилось множество альтернативных решений. Постепенно аквариумисты освоили энергосберегающие и металлогалогеновые лампы, пауэр-компакты и трубки T5, электронные ПУ и контроллеры... Но технологии не стоят на месте и в последнее время все большее внимание уделяется теме светодиодного (LED) освещения и декоративной подсветки.
Широко распространены два, довольно-таки, дремучих мнения про светодиоды. Первое заключается в том, что их надо обязательно применять из-за экономии электричества. Второе — из-за столбчатого спектра они не годятся для освещения растений.
Попробуем разобраться в фактической стороне вопроса и выяснить, насколько такое освещение приемлемо для аквариумов и определить границы эффективного его применения.
Сначала о первом мнении. Дешевые светодиоды далеко не так хороши как источники света, как о них принято думать. Они проигрывают люминесцентным лампам примерно в два раза по эффективности, а совсем бюджетные варианты уступают обычным лампам накаливания. Это означает необходимость установки нескольких десятков или сотен светодиодов в светильник, в котором обычно справляются две 20-ваттные люминесцентные лампы, что неприемлемо в смысле трудоемкости изготовления и низкой надежности такой системы.
Мнение второе. Действительно, светодиоды излучают в довольно узкой спектральной полосе, не более 50 нм. То есть для получения света, подходящего для растений, придется комбинировать светодиоды нескольких цветов в виде дискретных или уже скомбинированных производителем в один корпус приборов, либо использовать «белые» светодиоды однокристальной конструкции, которые изготавливаются методом нанесения люминофора на УФ либо синий светодиод. В последнем случае необходимо внимательно относиться к выбору светодиода с необходимым спектром флуоресценции люминофора. Если все это сделано правильно, то тогда под таким освещение растения развиваются совершенно нормально.
Теперь о достоинствах. В последнее время ведущие компании – разработчики светодиодов преодолели психологический барьер эффективности в 100 люмен на ватт. Есть сообщения о начале выпуска серийных приборов с значением этого параметра превышающем 160. КПД белых светодиодов с люминофором приблизился к 30%, синих к 50%. Немаловажным достоинством светодиодов является компактность и возможность создания плоских, в несколько миллиметров толщиной светильников. Светодиоды в оптическом смысле близки к точечным источникам света, что упрощает использование вторичной оптики и улучшает эффективность использования излученного ими света. Так же очевидным достоинством является низковольтное питание постоянного тока и отсутствие необходимости в высоковольтном поджиге, как у газоразрядных ламп, что позволяет конструировать на их основе светильники, применимые в толще воды.
Вдобавок, по сравнению с традиционными источниками света, светодиоды очень долговечны. При работе в указанном производителем диапазоне токов, срок их службы сравним с таковым для источников питания, да и для аквариума в целом. Немногие используют один и тот же аквариум более 10 лет, а сроки службы современных светодиодов 50-100 тысяч часов при условии 30% снижения светового потока. Светодиоды схемотехнически просто объединяются в последовательно-паралельные структуры, так же несложно осуществлять управление яркостью. Неочевидным плюсом является отсутствие излучения в ближнем ИК диапазоне, что несомненно оценят владельцы холодноводных аквариумов. В силу своей твердотельной конструкции светодиоды более экологически безопасны и в отличие от люминесцентных ламп не содержат ртуть.
Из всего сказанного следует два очевидных вывода и один не очевидный.
Очевидно следующее:
- использование светодиодного света в аквариумах малых объемов, так называемых нано-аквариумах, эффективно и удобно уже сейчас, на современной элементной базе. При этом в качестве источника питания можно использовать широкодоступные и надежные адаптеры от сотовых телефонов и небольшое количество мощных белых светодиодов.
- конструирование светильников для сравнительно больших, например, от 60-70 литров и более, водоемов, пока еще слишком дорого и трудоемко. Для этой цели нужно немного подождать, пока в продаже массово не появятся светодиоды последнего поколения по вменяемой цене.
Что касается неочевидного вывода. Возникает вопрос – а нельзя ли недостаток светодиодов, узкую спектральную полосу, превратить в достоинство, использовав участки спектра, наиболее эффективно поглощаемые хлорофиллами высших водных растений и максимально отстроившись от оптимумов поглощения водорослей? И не будет ли в этом случае светодиодная подсветка по приросту биомассы и декоративным качествам аквариумных растений эффективнее люминесцентной (с учетом бонусов по менее трудоемкому конструированию и отсутствию необходимости в замене ламп)? В этом случае необходимо применить оптимальное сочетание нескольких номиналов монохромных светодиодов.
Этот и другие практические вопросы мы обсудим в продолжении этой статьи.
Комментарии