是时候在你的珊瑚礁水箱上使用LED照明了吗?

礁坦克

AMR村/盖蒂图片社

多年来,礁池照明从荧光灯到VHO,再到金属卤化物灯,再到紧凑型荧光灯,(最后)发光二极管(led)。每当一种新产品进入市场,它们通常相对昂贵(必须有人支付研发费用)。当产品产生需求时,价格就会下降,当更多的公司开始提供新产品时,竞争就会开始。首先,LED灯只提供月球灯添加到现有的灯具,只在晚上使用。随着它们的普及和成本的下降,制造商开始提供各种尺寸和形状的固定装置。

就流明、相关色温(CCT)和/或显色指数(CRI)而言,第一代led远不及咸水珊瑚礁水箱所需的亮度。在过去的几年里,LED的发展以惊人的速度增长,无论是在可用的颜色和光强度方面。现在有8000K日光和光化led被用于水族馆照明。14000K的led很快就会上市。比较价格咸水水族馆的LED灯。

led的工作原理

标记为P的左侧有正气泡(质子);标记为N的右侧有负气泡(电子);中间区域显示了质子和电子相遇的地方,箭头从这里离开,标记为“光”。结(耗尽区)在N截面上方标记。电子通过一根连接电池的P段和正极的导线流动,并通过另一根连接电池负极和N段的导线流动。

led与传统光源的不同之处在于它们产生光的方式。在白炽灯中,钨丝被电流加热直到发光或发光。在荧光灯中,电弧激发汞原子,汞原子发出紫外线。在击中玻璃管内部的荧光粉涂层后,紫外线被转换成可见光发射出去。

相比之下,LED是一个半导体二极管。它由一个半导体材料芯片组成,经过处理后形成了一个叫做pn(正负)结的结构。当连接到电源时,电流从p侧或阳极流向n侧或阴极,而不是相反方向。载流子(电子和电子空穴)从电极流入结。当电子遇到空穴时,它会落入一个较低的能级,并以光子(光)的形式释放能量。

LED发出的特定波长或颜色取决于用于制造二极管的材料。

红色led是基于砷化铝镓(AlGaAs)。蓝色led由氮化铟镓(InGaN)制成,绿色led由磷化铝镓(AlGaP)制成。“白光”是通过将红、绿、蓝(RGB) LED的光结合或在蓝色LED上涂上黄色荧光粉而产生的。

* led如何工作的描述由美国能源部提供。比较价格咸水水族馆的LED灯。

LED结图
图片由美国能源部提供

当前白光led的典型光效和颜色特性

与传统光源相比,目前可用的白光led在颜色特性和发光效率方面如何?标准的白炽灯每瓦提供约15流明(lm/W),相关色温(CCT)约为2700 K,显色指数(CRI)接近100。能源之星认证的紧凑型荧光灯(cfl)在2700-3000 K时产生约50 lm/W, CRI至少为80。目前来自领先制造商的LED器件的典型效率如下所示。业界定期公布改进情况。请注意,下面列出的效率不包括驱动器或热损耗。

*上面的图表现在有点过时了,因为8000K及以上范围的led现在可用。

*来源:制造商数据表,包括Cree XLamp XR-E,飞利浦Lumileds Rebel,飞利浦Lumileds K2。比较价格咸水水族馆的LED灯。

LED CRI CCT图表图像
LED CRI CCT图 Stan Hauter绘图

led的优点

那么,LED珊瑚礁水箱照明有哪些优势呢?可以肯定的是,LED灯泡的低瓦数和长寿命(一些制造商声称长达50,000小时)是明确的卖点。LED用户还对其产生的低热量赞不绝口,这有助于降低水箱水温,以及LED产生的“闪烁”效果。

缺点是什么?一种可能是购买价格,但如果你考虑到灯泡的长寿命和驱动灯所需的低电量,你甚至可能从长远来看省钱。光强度可能是另一个缺点与硬珊瑚的珊瑚礁池。

一个比较的例子是24英寸的Marineland Pro照明24小时照明系统,总共有246瓦(1盏150W 14000k HQI灯,4盏24瓦T-5灯)和21瓦月球led。比较价格约560美元和23“生态全景LED 54白色8000°K LED和18光化蓝460nm LED共73瓦比较价格约760美元。

led持续长达50,000小时(在12小时照明/天11年),而HQI和t -5持续约1年。HQI更换灯泡的更换成本约为60美元,T-5的更换成本约为每个16美元(64美元/年)。即使你不考虑节省电力的成本,LED封装也会在三年内与HQI & T-5灯具持平。

许多LED灯用户已经注意到几乎立即减少讨厌的藻类在他们的水箱里生长。

led的未来

目前,还没有太多的LED灯泡是专门为珊瑚礁水箱设计的。通常会发生的是:具有特定属性(CRI, CCT)的灯泡被开发用于其他用途,而不是用于水族馆使用。在写这篇文章的时候,有8000K范围的LED灯泡被用于珊瑚礁水箱照明。毫无疑问,在不久的将来,更高功率的灯泡将被开发出来,这将更好地为水族馆工作。比较价格咸水水族馆的LED灯。