Чи є світлодіоди підходящим основним джерелом світла?

Всі зображення є суспільним надбанням, люб’язно надані i stock та morgue file. З моменту випуску освітлення Radion від Ecotech, світлодіодні світильники стали поширеними над рифовими акваріумами. Насправді, хобі побачило вибух світлодіодного освітлення, коли майже кожна марка рифового освітлення випустила власну систему світлодіодного освітлення. Світлодіодне освітлення сприяло появі кількох нових освітлювальних компаній, які спеціалізуються лише на доступних, придатних для рифів світильниках. Це сталося швидко, і, озираючись назад, здається, що світлодіодне освітлення перетворилося з супердорогого, занадто доступного, здавалося б, за одну ніч. Багато зберігачів рифів бачили тільки переваги при інвестуванні в світлодіодне освітлення; світильники працювали набагато прохолодніше, ніж традиційні Т5 або металогалогенні, вони використовували набагато менше електроенергії і пропонували повний спектр спектрів, відтворюючи цілий цикл освітлення з ранку до ночі. Тільки зараз ми починаємо бачити деякі недоліки світлодіодного освітлення. Багато в чому постійне збільшення чисельності рифів може бути безпосередньо пов’язане зі зростанням світлодіодного освітлення.

Затінення, здається, є основною проблемою, залишаючи деякі ділянки коралів повністю неосвітленими. Світлодіодне освітлення відоме тим, що створює гарячі точки в акваріумі, області, де PAR (фотосинтетичне активне випромінювання) дуже високе, але доступне світло падає до неприйнятних рівнів, всього в декількох сантиметрах від них.

Доглядачі рифів зрозуміли, що використання світлодіодного освітлення означає або використання великої кількості світильників, або дуже творчий підхід до розміщення коралів. Деякі акваріумісти взагалі відмовилися від використання світлодіодів, повернувшись до флуоресцентного освітлення T5 або галогенідів металів. Нещодавно я додав до свого акваріума 250-ватну галогенну лампу, що було важким рішенням, оскільки колись я бачив лише переваги використання світлодіодів. Хоча світлодіодне освітлення є винятковим для створення 24-годинного циклу день-ніч, чи є воно найкращим варіантом освітлення для вирощування коралів? Чи піднімуть творчі вдосконалення, такі як напівсферична підсвітка країв від Ecotech, планку для світлодіодного освітлення? Або ж випробувані і перевірені системи освітлення минулих років дійсно є найкращим варіантом для вирощування коралів?

​

Світлодіод – це абревіатура, що розшифровується як “світловипромінюючий діод”. Простіше кажучи, це двониткове напівпровідникове джерело світла. При подачі напруги світлодіод вивільняє енергію у вигляді фотонів, створюючи таким чином світло. Цей ефект відомий як електролюмінесценція, і він відрізняє світлодіоди від традиційних джерел світла, які використовують газ або хімічні реакції для створення світла. Оскільки світлодіоди мають невеликі розміри, часто для формування їх світлової картини використовується оптичний компонент (або лінза). Це означає, що світлодіодний світильник настільки хороший, наскільки хороша його лінза.

Ми часто думаємо про світлодіодне освітлення як про відносно нову технологію, проте здатність створювати електролюмінесценцію була відкрита ще в 1907 році. Лише в 1951 році були створені перші світлодіодні світильники, в першу чергу для комерційних і промислових цілей. Світлодіодне освітлення є справжнім точковим джерелом світла, тобто кожен окремий діод створює конус світла. Ділянки, не освітлені електричним розрядом, заповнюються вакуумом марно витраченого тепла. Саме цей факт робить їх менш ніж ідеальними для освітлення рифового акваріума, застосування, яке вимагає джерела світла, що покриває все. Навіть коли створюється щільне скупчення діодів, все одно залишаються повністю затінені ділянки, оскільки створюваний світловий промінь має форму конуса і залишає широкі смуги, не покриті корисним світлом.

При розміщенні над рифовим акваріумом світлодіоди часто не можуть рівномірно розподіляти світло. Ділянки акваріума безпосередньо під кластером світлодіодів часто мають дуже високий PAR (іноді перевищує 700), проте ізольовані ділянки акваріума залишаються без достатньої кількості світлового випромінювання. В результаті виникає затінення, або тінізація, яка залишає деякі корали без світлового покриву і може вплинути на структуру росту. У деяких випадках корали настільки страждають від нестачі світла, що не можуть процвітати. Акваріумісти дивуються, чому при, здавалося б, високій потужності освітлення їх корали не ростуть, або, що ще гірше, повільно відступають. Здається, що конус світла, вироблений окремими діодами, не може бути збільшений шляхом додавання більшої кількості світлодіодів в кластер. Група діодів просто створює один великий конус з високим рівнем випромінювання, з рівнями PAR, які падають відразу за межами центру кластера.

Чи є світлодіоди життєздатним первинним джерелом світла:

​

Хоча Т5 і металогалогенні лампи генерують багато тепла і споживають багато електроенергії, вони обидва створюють рівномірне світлове покриття. Освітлення Т5 відоме тим, що створює рівномірний розподіл показань PAR від одного кінця резервуара до іншого. Хоча металогалогенне освітлення створює деяке затінення, у поєднанні з люмінесцентними лампами Т5 весь акваріум купається в потужному світловому випромінюванні. Зараз ми бачимо, як акваріумісти поєднують світлодіодне освітлення з Т5 і металогалогенними лампами, а розробка галогенних ламп з можливістю регулювання яскравості збільшила їх використання серед власників рифів. Використовуючи галогенні лампи з можливістю регулювання яскравості, можна створити цикл “день-ніч”, не схожий на той, що створюється світлодіодами, не турбуючись про плямисті показники PAR. Світлодіодні світильники, як і раніше, мають високу ціну, і часто для створення надійного профілю освітлення акваріума потрібно досить багато світильників.

Хоча світлодіодні світильники витончені і прості в установці під будь-яке застосування, вони також ускладнюють утримання світлолюбних коралів. Можна стверджувати, що при утриманні видів SPS коралів найкращі результати все одно забезпечать комбіновані світильники з металогалогенними лампами Т5. Особисто я додав 250-ватну металогалогенну лампу до своїх світлодіодних світильників, в основному тому, що кути акваріума недостатньо освітлювалися активним випромінюванням. За останні кілька років без галогенних ламп я забув привабливість насиченого світла, яке вони дають, і як тільки я ввімкнув світильник, я повернувся до теплого сяйва тільки галогенного освітлення. Безумовно, можна посперечатися, що жодне інше освітлювальне рішення не забезпечує такого насиченого, плавного світлового потоку.

Однак, визначення того, чи є світлодіоди самі по собі життєздатними джерелами світла, вимагає кращої оцінки. Безумовно, це правда, що використання декількох світильників створює прийнятні показники PAR навіть у великому рифовому акваріумі. Однак важко отримати абсолютно точні показання PAR з кожного куточка та куточка всередині акваріума. Одна з проблем зі світлодіодним освітленням пов’язана з природою використання діодів для отримання корисного світла. Діоди створюють конус світла, центр якого є зоною найкращої продуктивності. Хоча світлодіодне світло поширюється, воно стає менш придатним для використання фотосинтезуючими організмами, чим далі від центру діода знаходиться корал. Враховуючи, що багато популярних світлодіодних ліхтарів містять дві, три або чотири шайби з декількох діодів, є відносно ізольовані плями потужного, корисного світла. Залежно від того, як розміщений корал, ділянки поверхні можуть бути затінені, і навіть якщо здається, що зразок освітлений, насправді він отримує мало корисного світла.

У моєму рифі показники PAR в межах 10 дюймів від вихідного діапазону світлодіодної шайби, на кілька дюймів нижче поверхні води, зазвичай коливаються в межах 250-300, різко падаючи, чим глибше знаходиться об’єкт. За межами цього 10-дюймового діапазону PAR швидко падає до 160 до 100 і нижче. Враховуючи, що навіть LPS корали часто найкраще ростуть при світлі синього спектру принаймні 200 PAR, це може створити складні умови для вирощування. Додавання додаткового світильника створює ще одну точку освітлення, яка має подібний діапазон. Багато акваріумістів встановлюють світлодіодні світильники, думаючи, що вони здатні вирощувати корали в акваріумі розміром 24×24 дюйми. Це залежить виключно від того, як розміщені корали і глибини акваріума, а також від того, наскільки високо встановлені світильники. Цей факт також стимулював розробку акваріумів у стилі “frag flat”, які використовують неглибоку конструкцію для максимального проникнення світла. Ми хочемо, щоб коралові фрагменти виростали рівномірним малюнком з великою площею поверхні, створюючи бажану колонію. Затінення і перепади PAR можуть призвести до того, що корали будуть рости дивними візерунками, коли одна область корала прискорено росте, а інші залишаються карликовими через нестачу корисного світла. Я б сказав, що використання світлодіодного освітлення вимагає лише ретельного, творчого розміщення коралів, щоб гарантувати, що всі тварини отримують достатню кількість світла.

Додавши 250-ватну 14-тисячну металогалогенну лампу в центр двох підвісних світлодіодних світильників, я був здивований змінами в PAR. Опускаючись глибше в акваріум, де PAR зазвичай падає нижче 200, галогенід зміг підтримувати 260 PAR в межах 18-20 дюймів від центру галогенідів. У вищих частинах резервуару, в межах 20 дюймів від центру галогенідів, ПАР перевищував 300. Крім того, фрагменти коралів, такі як монтипора і акропора, рівномірно купаються у світлі, усуваючи мертві плями, де тканина вибілюється або знебарвлюється. Я втратив чверть шматка зростання в середині великої колонії монтіпори в центрі мого акваріума, оскільки вона сиділа прямо в середній зоні між двома високоінтенсивними світлодіодними виходами. Просто не було жодної причини, чому я міг би подолати цей розрив світлом. Тепер, коли галогенна лампа працює вже кілька місяців, ця прогалина закривається з помітним зростанням з кожним тижнем. Це дуже вражає.

​

Хоча світлодіодні світильники коштують дорожче, ніж металогалогенні, вони також набагато витонченіші та дуже енергоефективні. Для їх роботи не потрібен майже такий великий зовнішній баласт, а світлодіодні баласти часто працюють набагато прохолодніше, ніж аналогічні металогалогенні баласти. При використанні світлодіодів відсутній неприємний і громіздкий дизайн металогалогенідів, а тонкий стиль світлодіодних світильників дозволяє легко монтувати їх різними способами. Світлодіоди також пропонують акваріумісту безліч різних спектрів освітлення і кольорів, що дозволяє дуже легко демонструвати кольори різних коралів. Однак, здається, що незалежно від кількості світильників, їх потужності або відстані від поверхні води, проблеми з затіненням і падінням PAR присутні.

Деякі акваріумісти вважають світлодіоди скоріше вторинним джерелом світла, ніж основним. Подібно до того, як лампи Т5 поєднуються з галогенідами, комбінація світлодіодів і галогенідів дає акваріумістам потужне, рівномірне і покриваюче світло, а також повний контроль над фотоперіодом і кольором. Хоча поєднання галогенідів і світлодіодів дійсно працює, акваріуміст втрачає багато переваг, які дає світлодіодне освітлення. Знову ж таки, освітлення використовує багато енергії та виробляє багато тепла. Хоча більшість світлодіодних світильників створюють менше тепла, ніж комбіновані Т5/галогенні, вони не позбавлені необхідності внутрішнього охолодження за допомогою вентилятора.

Для акваріумістів це стає проблемою. Кілька років тому, коли світлодіоди почали домінувати в рифових акваріумах, здавалося, що ми отримуємо свій пиріг і їмо його теж. Однак, захоплення рифовими акваріумами розвивається повільно, і після кількох років використання лише світлодіодного освітлення в колективних рифових спільнотах були виявлені недоліки цих ламп нового покоління. Для поміркованих рифових акваріумістів, які прагнуть отримати гарний акваріум з якомога меншими клопотами, світлодіодні ліхтарі часто працюють досить добре. Але для тих з нас, хто намагається максимізувати швидкість росту і досягти найкращого розширення і забарвлення поліпів (особливо в SPS-коралах), іноді одних світлодіодів недостатньо.

На мою особисту думку, акваріумісти повинні зробити вибір, визначаючи майбутній профіль освітлення своєї системи. Якщо вас влаштовує помітний ріст коралів і загалом здорові колонії, а також невеликі обмеження на те, які види ви можете утримувати, але ви не хочете мати клопоту з пом’якшенням тепла і декількома джерелами світла, швидше за все, світлодіодний світильник підійде вам чудово. Однак, якщо ви твердо налаштовані на використання якості води, амінокислот, годування та інших методик, які підштовхують ріст коралів до меж, то дуже ймовірно, що ви захочете інвестувати час і гроші в профіль з декількома джерелами світла. Привабливість галогенідів металів сильна, оскільки вони створюють, можливо, найкрасивіше та найдинамічніше світло з усіх джерел світла, придатних для рифів, і багато акваріумістів із задоволенням продовжують їх використовувати. Однак, в довгостроковій перспективі вони дорогі і далеко не безпроблемні – але те ж саме стосується і утримання рифів як хобі.

Source: www.reef2reef.com