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Ist es Zeit für LED-Beleuchtung an Ihrem Riffaquarium?

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    Ist es Zeit für LED-Beleuchtung an Ihrem Riffbecken?

    Im Laufe der Jahre hat sich die Beleuchtung der Riffbecken von Fluorescent über VHO über Metallhalogenid über Compact Fluorescent bis hin zu (endlich) Leuchtdioden (LEDs) entwickelt. Immer wenn ein neues Produkt auf den Markt kommt, sind diese normalerweise relativ teuer (jemand muss für die RD zahlen). Die Preise sinken, wenn das Produkt eine Nachfrage entwickelt und der Wettbewerb eintritt, da immer mehr Unternehmen das neue Produkt anbieten. Zunächst wurden die LED-Leuchten nur als Mondscheinwerfer angeboten, die nur bei Nacht verwendet wurden. Mit zunehmender Beliebtheit und niedrigeren Kosten begannen die Hersteller, Geräte in einer Vielzahl von Größen und Formen anzubieten.

    Die ersten LEDs waren nicht in der Nähe dessen, was ein Salzwasser-Riff-Tank in Bezug auf Lumen, korrelierte Farbtemperatur (CCT) und / oder Farbwiedergabeindex (CRI) erfordern würde. Die LED-Entwicklung ist in den letzten Jahren sowohl in den verfügbaren Farben als auch in der Lichtintensität bemerkenswert gewachsen. Für die Beleuchtung von Aquarien werden jetzt 8000K Daylight- und Actinic-LEDs verwendet. Demnächst werden 14000K LEDs verfügbar sein.

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    Wie funktionieren LEDs?

    Die mit P markierte linke Seite hat positive Blasen (Protonen); die mit N gekennzeichnete rechte Seite weist negative Blasen (Elektronen) auf; Der mittlere Bereich zeigt, wo sich Protonen und Elektronen treffen. Pfeile verlassen die Box an dieser Stelle und sind mit Licht markiert. Die Verbindungsstelle (Verarmungsbereich) ist oberhalb des N-Abschnitts markiert. Elektronen fließen durch einen Draht, der den P-Abschnitt mit dem Pluspol einer Batterie verbindet, und durch einen anderen Draht, der den Minuspol der Batterie mit dem N-Abschnitt verbindet.

    LEDs unterscheiden sich von herkömmlichen Lichtquellen in der Lichterzeugung. In einer Glühlampe wird ein Wolframfaden durch elektrischen Strom erhitzt, bis er leuchtet oder Licht emittiert. In einer Leuchtstofflampe erregt ein Lichtbogen Quecksilberatome, die ultraviolette (UV) Strahlung emittieren. Nach dem Auftreffen der Leuchtstoffbeschichtung auf der Innenseite von Glasröhren wird die UV-Strahlung umgewandelt und als sichtbares Licht emittiert.

    Eine LED dagegen ist eine Halbleiterdiode. Es besteht aus einem Chip aus halbleitendem Material, der so behandelt wird, dass eine Struktur entsteht, die als p-n-Übergang (positiv-negativ) bezeichnet wird. Bei Anschluss an eine Stromquelle fließt Strom von der p-Seite oder Anode zur n-Seite oder Kathode, jedoch nicht in umgekehrter Richtung. Ladungsträger (Elektronen und Elektronenlöcher) fließen von Elektroden in den Übergang. Wenn ein Elektron auf ein Loch trifft, fällt es in ein niedrigeres Energieniveau und setzt Energie in Form eines Photons (Licht) frei.

    Die spezifische Wellenlänge oder Farbe, die von der LED emittiert wird, hängt von den zur Herstellung der Diode verwendeten Materialien ab.

    Rote LEDs basieren auf Aluminium-Galliumarsenid (AlGaAs). Blaue LEDs werden aus Indiumgalliumnitrid (InGaN) und grün aus Aluminiumgalliumphosphid (AlGaP) hergestellt. „Weißes“ Licht wird erzeugt, indem das Licht von roten, grünen und blauen (RGB) -LEDs kombiniert wird oder indem eine blaue LED mit gelbem Leuchtstoff beschichtet wird.

    * Beschreibung der Funktionsweise von LEDs mit freundlicher Genehmigung der US-amerikanischen Energieabteilung.

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    Typische Lichtausbeute und Farbeigenschaften aktueller weißer LEDs

    Wie lassen sich derzeit verfügbare weiße LEDs im Vergleich zu herkömmlichen Lichtquellen hinsichtlich Farbeigenschaften und Lichtausbeute vergleichen? Standard-A-Glühlampen liefern etwa 15 Lumen pro Watt (lm / W), die Farbtemperatur (Correlated Color Temperature, CCT) liegt bei etwa 2700 K und der Color Rendering Index (CRI) nahe 100. ENERGY STAR-qualifizierte Kompaktleuchtstofflampen (CFLs) produzieren ca. 50 lm / W bei 2700-3000 K mit einem CRI von mindestens 80. Typische Wirkungsgrade derzeit verfügbarer LED-Geräte der führenden Hersteller sind oben gezeigt. Verbesserungen werden regelmäßig von der Industrie angekündigt. Bitte beachten Sie, dass die unten aufgeführten Wirkungsgrade keine Treiber- oder Wärmeverluste beinhalten.

    * Die Tabelle oben ist etwas veraltet, da jetzt LEDs im 8000K-Bereich und darüber verfügbar sind.

    * Quellen: Hersteller-Datenblätter einschließlich Cree XLamp XR-E, Philips Lumileds Rebell, Philips Lumileds K2.

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    Vorteile von und die Zukunft für LEDs

    Vorteile von LEDs

    Was sind also die Vorteile der LED-Beleuchtung für Riffbecken? Die geringen Wattagen und die lange Lebensdauer der LED-Lampen (einige Hersteller geben bis zu 50.000 Stunden an) sind definitiv ein Verkaufsargument. LED-Nutzer schwärmen auch von der geringen Wärmeentwicklung, die dazu beiträgt, die Wassertemperatur im Tank niedrig zu halten, sowie auf den „schimmernden“ Einfluss, den die LEDs erzeugen.

    Was sind die Nachteile? Eine Möglichkeit könnte der Kaufpreis sein. Wenn Sie jedoch die lange Lebensdauer der Glühlampen und den geringen Stromverbrauch für die Beleuchtung der Lampen berücksichtigen, können Sie auf lange Sicht sogar Geld sparen. Die Lichtintensität kann ein weiterer Nachteil für einen Riffkessel mit Hartkorallen sein.

    Ein Vergleichsbeispiel ist das 24-Stunden-Beleuchtungssystem Marineland Pro Lighting mit 246 Watt (1 150 W, 14.000 K HQI-Lampe, 4 24-Watt-T-5-Lampen) und 2 1-Watt-Mond-LEDs. Vergleichen Sie die Preise für etwa 560 US-Dollar und die 23 „ecoxotic Panorama-LED mit 54 weißen 8.000 ° K-LEDs und 18 Actinic Blue 460nm-LEDs mit insgesamt 73 Watt. Vergleichen Sie die Preise für $ 760.

    Die LEDs halten bis zu 50.000 Stunden (11 Jahre bei 12 Stunden Beleuchtung / Tag), während die HQIs und T-5 etwa 1 Jahr halten. Die Ersatzkosten für die HQI-Ersatzlampen betragen etwa 60 US-Dollar und die Ersatzkosten für die T-5 betragen jeweils etwa 16 US-Dollar (64 US-Dollar / Jahr). Selbst wenn Sie die Kosten für die Energieeinsparung nicht berücksichtigen, ist das LED-Paket mit dem HQI nahezu ausgeglichen T-5 Leuchte über 3 Jahre.

    Viele Anwender von LED-Lampen haben festgestellt, dass das Algenwachstum in ihren Tanks fast sofort verringert wird.

    Die Zukunft für LEDs

    Derzeit gibt es nicht zu viele LED-Lampen, die speziell für den Gebrauch von Riffkesseln entwickelt wurden. Normalerweise geschieht Folgendes: Eine Birne mit bestimmten Eigenschaften (CRI, CCT) wird für eine andere Verwendung entwickelt und dann für die Verwendung in Aquarien verwendet. Zum jetzigen Zeitpunkt gibt es LED-Lampen im 8000K-Bereich, die für die Beleuchtung von Riffentanks verwendet werden. Es besteht kein Zweifel, dass in naher Zukunft leistungsfähigere Glühlampen entwickelt werden, die für Aquarien noch besser funktionieren werden.

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