01 من 04
هل حان الوقت للإضاءة LED على خزان الشعاب الخاص بك؟
مصابيح LED. جرافيك من ستان Hauter على مر السنين ، تقدمت إضاءة خزان الشعاب المرجانية من الفلورسنت إلى VHO لهاليد المعادن إلى الفلورسنت المدمجة ، (وأخيرا) الثنائيات الباعثة للضوء (LEDs) . كلما كان منتج جديد يضرب السوق ، فهي عادة ما تكون مكلفة نسبيا (شخص ما يجب أن يدفع للبحث والتطوير). تنخفض الأسعار عندما يطور المنتج ركلات في الطلب والمنافسة مع بدء المزيد من الشركات في تقديم المنتج الجديد. بادئ ذي بدء ، عرضت مصابيح LED فقط كإضاءة قمرية تضاف إلى التركيبات الموجودة ليتم استخدامها فقط في الليل. مع زيادة شعبيتها ، وتكلفتها ، بدأت الشركات المصنعة في تقديم تركيبات في مجموعة متنوعة من الأحجام والأشكال.
لم تكن مصابيح LED الأولى في أي مكان بالقرب مما يتطلبه خزان الشعاب في المياه المالحة بقدر لومن ، ودرجة حرارة اللون الملامسة (CCT) و / أو مؤشر تجسيد اللون (CRI). نمت تنمية LED بمعدل ملحوظ في السنوات القليلة الماضية ، سواء في الألوان المتاحة وكثافة الضوء. هناك الآن 8000K Daylight و Actinic LEDs يتم استخدامها في إضاءة الحوض. سيكون هناك 14000K LEDs متاحة قريبا.
02 من 04
كيف تعمل المصابيح
الصمام تقاطع. جرافيك بإذن من وزارة الطاقة الأمريكية يلاحظ الجانب الأيسر P يحتوي على فقاعات إيجابية (بروتونات) ؛ الجانب الأيمن الذي يحمل علامة N يحتوي على فقاعات سلبية (إلكترونات) ؛ تظهر منطقة المركز حيث تلتقي البروتونات والإلكترونات ، مع السهام التي تخرج من الصندوق في هذه المرحلة ، علامة Light. يتم وضع علامة تقاطع (منطقة استنفاد) أعلى المقطع N. تتدفق الإلكترونات عبر سلك يربط القسم P بالمطراف الموجب للبطارية ، ومن خلال سلك آخر يربط الطرف السلبي للبطارية بالجزء N.
تختلف مصابيح LED عن مصادر الضوء التقليدية في الطريقة التي تنتج بها الضوء. في مصباح وهاج ، يتم تسخين خيوط التنغستن بواسطة التيار الكهربائي حتى يضيء أو ينبعث الضوء. في مصباح الفلورسنت ، يثير القوس الكهربائي ذرات الزئبق ، التي تنبعث منها الأشعة فوق البنفسجية. بعد ضرب طلاء الفوسفور داخل الأنابيب الزجاجية ، يتم تحويل الإشعاع فوق البنفسجي وينبعث كضوء مرئي.
وعلى النقيض من ذلك ، فإن LED هو صمام ثنائي أشباه الموصلات. وهي تتكون من شريحة من المواد شبه الموصلة تُعالج لإنشاء هيكل يُسمى تقاطع pn (موجب-سلبي). عند التوصيل بمصدر طاقة ، يتدفق التيار من الجانب p أو من الجانب إلى الجانب n ، أو الكاثود ، ولكن ليس في الاتجاه العكسي. تتدفق ناقلات الشحن (الالكترونات والثقوب الإلكترونية) إلى التقاطع من الأقطاب الكهربائية. عندما يلتقي الإلكترون بفتحة ، فإنه يقع في مستوى طاقة أقل ، ويطلق طاقة على شكل فوتون (الضوء).
يعتمد طول الموجة أو اللون المحدد المنبعث من LED على المواد المستخدمة لصنع الصمام الثنائي.
وتستند LED الحمراء على زرنيخيد الألومنيوم الغاليوم (AlGaAs). تصنع المصابيح الزرقاء من نيتريد الغاليوم الإنديوم (InGaN) والأخضر من فوسفيد الألومنيوم الغاليوم (AlGaP). يتم إنشاء ضوء "أبيض" من خلال الجمع بين الضوء من المصابيح الحمراء والخضراء والأزرق (RGB) أو عن طريق طلاء LED أزرق مع الفوسفور الأصفر.
* وصف كيفية عمل LEDs من وزارة الطاقة الأمريكية.
03 من 04
كفاءة وخصائص مضيئة نموذجية من المصابيح البيضاء الحالية
الصمام CRI CCT الرسم البياني. جرافيك من ستان Hauter كيف تقارن LEDs المتاحة حاليا مع مصادر الضوء التقليدية من حيث خصائص اللون وفعالية مضيئة؟ توفر المصابيح المتوهجة القياسية حوالي 15 لومن لكل واط (lm / W) ، مع درجة حرارة اللون المترابطة (CCT) من حوالي 2700 K ومؤشر تقديم اللون (CRI) بالقرب من 100 مصباح. حوالي 50 lm / W على 2700-3000 K مع CRI لا يقل عن 80. يتم عرض الكفاءة النموذجية للأجهزة LED المتوفرة حاليًا من الشركات المصنعة الرائدة أعلاه. يتم الإعلان عن التحسينات من قبل الصناعة بانتظام. يرجى ملاحظة أن الكفاءات المدرجة أدناه لا تشمل السائق أو الخسائر الحرارية.
* الرسم البياني أعلاه قديم بعض الشيء ، حيث تتوفر الآن مؤشرات LED في النطاق 8000K وأعلى.
* المصادر: أوراق بيانات الشركة المصنعة بما في ذلك Cree XLamp XR-E ، Philips Lumileds Rebel ، Philips Lumileds K2.
04 من 04
مزايا والمستقبل لمصابيح LED
مزايا المصابيح
لذا ، ما هي مزايا إضاءة خزان الشعاب LED؟ مما لا شك فيه أن القوة الكهربائية المنخفضة والعمر الطويل لمصابيح LED (بعض الشركات المصنعة التي تصل إلى 50،000 ساعة) هي نقاط بيع محددة. كما قام مستخدمو LED بإنتاج كمية قليلة من الحرارة التي تم إنتاجها ، مما يساعد على الحفاظ على انخفاض درجة حرارة ماء الخزان وكذلك التأثير "المتلألئ" الناتج عن مصابيح LED.
ما هي عيوبه؟ أحد الاحتمالات قد يكون سعر الشراء ، ولكن إذا كنت عامل في العمر الطويل للمصابيح والكمية القليلة من الكهرباء المطلوبة لدفع الأضواء ، فقد تكون حتى توفير المال على المدى الطويل. قد تكون شدة الضوء عائق آخر لخزان الشعاب المرجانية مع الشعاب المرجانية الصلبة.
مثال مقارن هو نظام الإضاءة 24 بوصة Marineland Pro Lighting بإجمالي 246 واط (1 150W 14000K HQI مصباح ، 4 4 وات مصابيح T-5) و 2 LED 1 واط على القمر قارن الأسعار لحوالي 560 $ و 23 "Eco Panoramaic LED مع 54 مصباح LED 8000 K أبيض و 18 مصباح Actinic أزرق 460nm بإجمالي 73 وات مقارنة الأسعار بحوالي 760 $.
وتستمر مصابيح LED لمدة تصل إلى 50000 ساعة (11 سنة في الإضاءة لمدة 12 ساعة في اليوم) ، في حين تستمر أجهزة HQI و T-5 لمدة عام واحد تقريبًا. تبلغ تكلفة استبدال مصابيح الاستبدال HQI حوالي 60 دولارًا وتبلغ تكلفة استبدال T-5 حوالي 16 دولارًا (64 دولارًا في السنة). حتى إذا كنت لا تأخذ في الاعتبار تكلفة توفير الطاقة ، فإن حزمة LED تكون على وشك الاختراق حتى مع استخدام HQI & T-5 على مدى 3 سنوات.
وقد لاحظ العديد من مستخدمي مصابيح LED انخفاضًا شبه فوري في نمو الطحالب المزعجة في خزاناتهم .
المستقبل لمصابيح LED
في الوقت الحاضر ، ليس هناك الكثير من مصابيح LED التي تم تصميمها خصيصًا لاستخدام خزان الشعاب. ما يحدث عادة هو: تم تطوير مصباح بخصائص محددة (CRI ، CCT) لاستخدام آخر ، ثم يتم تبنيها لاستخدام الحوض. في وقت كتابة هذه السطور ، هناك مصابيح LED في مجموعة 8000K التي يتم استخدامها لإضاءة خزان الشعاب المرجانية. ليس هناك شك في أنه سيتم تطوير مصابيح عالية الطاقة في المستقبل القريب والتي ستعمل بشكل أفضل لأحواض السمك.