APPROFONDIMENTI

Led contro HQi


In un interessante articolo apparso qualche giorno fa su ReefBuilders, l’autore Mark van der Wal ci descrive la sua esperienza con la luce led e le differenze di crescita riscontrate nella sua vasca nel passaggio alla nuova tecnologia.

 mark van der wal reefbuilders led hqi
Vasca da 180 galloni dell’autore con 5 maxspect mazarra P

Come noto ormai, la direzione intrapresa dalla totalità dei produttori di lampade per acquariologia è quella dei LED. Sicuramente questa scelta va incontro ad un mercato che è sempre più spinto sull’onda dell’innovazione tecnologica. L’acquariofilo tipo, con un accento particolare su quella parte di noi che predilige l’acqua “salata”, è sempre ben disposto a gettarsi a capofitto nelle novità che il mercato propone. E questa volta la scelta pare anche giustificata dalla possibilità di tagliare una fetta della bolletta energetica. In effetti chi ha scelto come passione l’aquariologia, in tutte le sue sfaccettature, non può non scoprirsi un po’ anche amante della natura, e da questo punto di vista avere a cuore anche il risparmio energetico non può che essere un aspetto positivo, oltre al benessere che può in qualche modo dare al nostro portafoglio. Lasciamo stare comunque i costi connessi con gli investimenti iniziali per il passaggio alla tecnologia LED, di cui parleremo in altra occasione, e focalizziamo l’attenzione sull’aspetto puramente tecnico.

Iquitos - mangimi tropicali - Colombo

Sì perché apparentemente la tecnologia LED impiegata in acquaristica sembrerebbe non avere controindicazioni: è economica (spesa iniziale a parte), è eco-sostenibile, visivamente gratificante, praticamente eterna se confrontata alle “vecchie” tecnologie. Basterebbe questo a giustificare l’uscita immediata dal commercio di qualsiasi altra soluzione, che per un motivo o per l’altro non avrebbe molto da competere con i tanto amati diodi luminosi.

Ma siamo poi così sicuri che gli effetti per i nostri animali in vasca siano totalmente benefici? In effetti non esiste una casistica studiata con metodo scientifico che ce lo confermi, ma d’altra parte nulla ha ancora dimostrato il contrario. Le plafoniere LED sono esteticamente belle, si vendono bene, i coralli crescono… e allora perché non produrle? Ecco perché ho trovato molto interessante questo articolo, che pur non entrando in dettagli tecnici troppo complessi è riuscito a descriverci una esperienza vissuta e darci qualche valido elemento di discriminazione nella scelta del tipo di illuminazione per la nostra vasca.

Per chi ha voglia di leggere e di approfondire il link è il seguente: http://reefbuilders.com/2013/04/22/bridging-revising-metal-halides-time-leds/

per tutti gli altri riassumiamo qui sotto i punti salienti.

mark van der wal reefbuilders led hqi
La vecchia vasca dell’autore all’inizio con HQi e T5

L’autore ci spiega che, dopo qualche mese di utilizzo dei LED nel suo acquario, aveva notato che le acropore, ed i coralli ramificati in genere, che fossero in uno stadio già avanzato di crescita, cominciavano a soffrire nelle zone inferiori, quelle per intenderci che erano sotto il cono di ombra generato dalle stesse formazioni coralline… fin qui niente di nuovo, in effetti non è un caso isolato che un corallo, nella sua crescita cominci a gettare ombra alla sua base, fino a renderne precarie le condizioni di salute e sbiancare. La cosa strana era che nessun corallo di tipo piatto o a stolone sembrava soffrirne, così come gli LPS apparivano in buona forma. Il passo successivo, con il ripristino della vecchia illuminazione di tipo ad alogenuri misto T5 si era ben presto dimostrato risolutivo facendo tornare crescita e colori anche alla base dei coralli.
Ora se ci fermiamo a riflettere su come sono configurate la maggior parte delle plafoniere presenti in commercio, ci accorgeremo ben presto che tutte, salvo qualche eccezione, hanno una grossa concentrazione di LED in una o più zone pressochè centrali per ottenere il massimo guadagno luminoso al centro della vasca. Si sente spesso parlare di PAR come unico parametro per definire la resa di una plafoniera. Questa in realtà è una concezione falsata o quantomeno riduttiva della problematica, in quanto il risultato finale in termini di luce non si ha soltanto sparando una grossa quantità di flusso luminoso su una determinata area, ma anche garantendo una copertura uniforme su tutta la zona interessata.
Una delle caratteristiche dei LED è quella di configurarsi come una sorgente luminosa puntiforme. Ottima cosa sicuramente, in quanto molto più vicina alla luce solare, che di per sé è una sorgente puntiforme. Da questo ne deriva la grande quantità di fasci luminosi e il bellissimo effetto “glitter” che i LED possono vantare nei confronti per esempio di una sorgente attinica. Ecco perché dal punto di vista visivo una vasca illuminata con sorgente puntiforme (LED o HQI) è decisamente più gratificante di una che utilizzi solo T5, che notoriamente danno un senso di appiattimento alla scena.
Il problema sta nel fatto che la luce solare, nasce sì puntiforme, ma ad una distanza tendente ad infinito può essere considerata come una serie di fasci paralleli, quindi in natura arriva diffusa su tutta l’area; al contrario la sorgente LED è molto vicina al punto di arrivo, e pertanto il fascio luminoso è di natura conica. Ne consegue che qualsiasi oggetto interposto tra la sorgente ed il punto da illuminare produrrà un cono di ombra ben definito di intensità variabie in base all’ampiezza del fascio luminoso e di dimensioni tanto maggiori quanto minore la sua distanza dal punto di emissione della luce.
Tale cono di ombra sarebbe responsabile delle zone di “recessione” alla base dei coralli ramificati.
Il problema si presenta in maniera molto più leggera con le lampade HQI che pur essendo assimilabili ad una sorgente puntiforme, hanno un cono di diffusione molto più ampio, cono che nella quasi totalità delle plafoniere viene ulteriormente allargato con le parabole poste dietro al bulbo.
Quali sarebbero quindi le soluzioni proposte?
In questo caso, come di consueto, sarebbe superficiale parlare di una soluzione definitiva ed unica, in quanto molto dipende dal tipo e dalle dimensioni della vasca che andremo ad allestire. Insomma, mentre per le vasche di piccole dimensioni potremmo avere ottimi risultati con qualsiasi tipo di plafoniera, per quanto riguarda le vasche più grandi la disposizione dei LED sulla plafoniera potrebbe fare la differenza in termini di salute dei nostri ospiti in vasca.
In linea di principio possiamo affermare che una configurazione con un grosso quantitativo di LED disposti su una superficie maggiore sarebbe preferibile ad una che raggruppi pochi emettitori di potenza più elevata, ma concentrati un una zona più ristretta, come ad esempio le Sicce AM 466 che stiamo correntemente provando.

Plafoniera Led Sicce AM-Serie 466

L’utilizzo di lenti per aumentare l’angolo del fascio luminoso potrebbe essere un parziale rimedio, ma ciò comporterebbe l’impiego di LED più potenti facendo lievitare i consumi, così come aumentare il numero di LED a fronte di una superficie di copertura maggiore porterebbe inevitabilmente ad un aumento dei costi di gestione.
Inoltre, ove fossero impiegati diodi di vario tipo per aumentare il range in frequenza sullo spettro luminoso, aumentare la superficie e la distanza tra i vari emettitori potrebbe portare ad un fastidioso effetto di “dissociazione” dei colori evidente soprattutto guardando i contorni delle ombre.
Si potrebbero pertanto ipotizzare delle soluzioni ibride HQI-LED oppure LED-T5 che garantiscano una copertura completa non solo dello spettro luminoso in frequenza, ma anche dell’intera area da illuminare così da ridurre al minimo l’effetto ombra.
E mentre la prima costituirebbe di fatto una involuzione in termini di consumo energetico e resa per Watt, una configurazione mista LED-T5 (con i T5 a compensare le eventuali zone di ombra) sembrerebbe in definitiva quella più efficiente, in grado di coprire la maggior parte del fabbisogno luminoso soprattutto per vasche di dimensioni elevate, con un aggravio di costi tutto sommato contenuto, pur tuttavia con l’onere della sostituzione periodica dei T5.

In conclusione la scelta del LED per l’illuminazione in acquario è ormai universalmente riconosciuta come vincente, ma dobbiamo essere consapevoli che si tratta comunque di un compromesso, non esente da problematiche seppur di piccola natura, che soprattutto in alcuni casi (vasche molto grandi) sarebbe bene non sottovalutare, per non incorrere in guai anche seri con i nostri animali.


6 commenti on Led contro HQi

  1. P { margin-bottom: 0.21cm; }

    Certo la logica che hai usato nel tuo
    ragionamento potrebbe essere quasi condivisibile,

    quello che però lascia decisamente
    perplessi sono le fondamenta di questa logica.

    E’ davvero difficile riuscire a credere
    che si possa arrivare a conclusioni partendo

    dal esperienza di una sola persona e su
    di una sola vasca di cui come sottolinei

    non si conoscono i “dettagli
    tecnici”.

    E l’ altra cosa che ti porta in
    conclusione a dire di scegliere plafoniere con determinate
    caratteristiche “per
    non incorrere in guai anche seri con i nostri animali.”,

    scaturisce
    dal affermazione “Il
    problema sta nel fatto che la luce solare, nasce sì puntiforme, ma
    ad una distanza tendente ad infinito può essere considerata come una
    serie di fasci paralleli, quindi in natura arriva diffusa su tutta
    l’area;”.

    Mi
    sembra una forzatura eccessiva e poco credibile, dato che tutti noi
    in una bella giornata di sole ci siamo accorti, spero, della nostra
    ombra, come ben sa Peter Pan che perse la sua ed i nostri progenitori
    che la sfruttavano per conoscere l’ora: la meridiana.

    Pino

    • Ciao Pino, grazie della tua articolata risposta.

      Il nostro articolo è una rivisitazione, come scritto in apertura, di un articolo presente su ReefBuilders che abbiamo voluto proporre per l’importanza dei contenuti trattati.

      L’idea è quella di porre attenzione su alcuni aspetti che spesso vengono dimenticati.

      Il fatto che il sole sia una sorgente puntiforme non credo sia in discussione, così come a noi arriva una luce comunque distribuita su fasci paralleli, motivo per cui si formano delle zone d’ombra, anche sott’acqua. Questo però non è assolutamente in contrasto con quanto asserito nell’articolo. Con un solo punto luce non si ha una distribuzione ottimale della luce, e con più punti luce ci possono comunque essere zone in ombra e non raggiunte dalla luce.

      Tornando indietro con gli anni, nel momento del confronto HQi-T5 era molto semplice constatare come al passaggio dalle lampade agli alogenuri metallici ai t5 si avesse una maggior distribuzione di luce e una crescita per certi versi accelerata, a parità di potenza installata.

      Con i led il problema si presenta simile, si rischia di avere minor copertura dei t5, a meno di utilizzare plafoniere con un altissimo numero di led, ma anche delle HQi che utilizzavano dei grossi riflettori diffondenti proprio per minimizzare la sorgente puntiforme.

      Peccato solo che il riverbero, o meglio ancora il “glittering” sull’acqua si forma solo con sorgenti puntiformi.

      Quindi il dilemma resta, maggior copertura, e quindi meno scenografica ma con una crescita uniforme quasi ovunque, oppure una plafoniera “puntiforme” sapendo che avremo zone molto meno stimolate e quindi una possibilità di recesso dei tessuti?

      Secondo me il senso dell’articolo deve essere letto in questo modo. Un contributo a migliorarci tutti ed a pensare anche magari a delle ovvietà che però spesso vengono sottintese.

    • Ciao Pino, innanzitutto grazie per l’interesse dimostrato e per il gradito commento.

      Come avrai sicuramente intuito l’intento di questo articolo non era quello di trattare con occhio scientifico l’argomento luce, quanto quello di commentare un esperienza fatta da un nostro collega acquariofilo, e di trarne qualche spunto per la gestione delle nostre
      vasche.
      Come ben sai non è semplice trovare trattazioni esaustive sull’argomento, o una casistica così estesa da poterne trarre una regola generale sempre valida. Era pertanto questa l’occasione per avere un riferimento concreto da cui partire per fare delle considerazioni.
      E’ in questa ottica che, vista anche la natura “non scientifica” dell’articolo, ho volontariamente semplificato la trattazione, per
      permetterne a tutti una fruizione più diretta.

      Quello su cui invece mi sento di dissentire è la tua affermazione
      secondo cui il concetto della luce solare assimilabile ad un insieme di
      “fasci paralleli” non sia corretto. Senza voler entrare in discussioni complesse sul modello corpuscolare piuttosto che su quello ondulatorio, con cui viene studiata la propagazione della luce, ti invito a fare un semplice esperimento.
      In una bella giornata di sole, che purtroppo quest’anno si fa fatica ad avere, procurati tre cubi di uguali dimensioni e, con il sole ad un angolo conosciuto sull’orizzonte (diciamo 30°) ponili in terra a 50 cm di distanza l’uno dall’altro; ora misura le tre ombre risultanti dai tre oggetti. Noterai che non riuscirai ad apprezzarne le differenze in forma e dimensioni. Prendi ora gli stessi tre cubi ed in una stanza illuminata da una lampadina posta ad un altezza tale da formare un angolo di 30° con il pavimento, ponili in terra anch’essi a 50cm di distanza tra loro ed anche ora misura le ombre risultanti. E’ inutile che ti dica che le tre ombre saranno sensibilmente diverse tra di loro…

      ecco perché, per sorgenti puntiformi lontane, possiamo sicuramente trascurare la conicità dei fasci luminosi, mentre non possiamo di certo farlo per le sorgenti più vicine.

      Simone

  2. P { margin-bottom: 0.21cm; }

    Gentili nel aver chiarito i miei dubbi sul’ articolo.
    Ora il quadro generale è decisamente più chiaro.

    Riassumendo, dunque

    La lettura di un singolo articolo di un acquariofilo, che pur non entrando in dettagli tecnici, spiega che dopo aver sostituito un illuminazione convenzionale con una a led,
    notava un peggioramento degli animali, che riprendono vigore dopo il
    ripristino del vecchio impianto luce,
    da spunti di riflessione sulla sicurezza delle plafoniere a led per gli animali ospitati nelle nostre vasche.

    Inizia così un ragionamento che
    partendo dalla discriminante lenti e non tocca vari argomenti come
    i par, effetto “glitter”, luce puntiforme e l’ombra che sarebbe responsabile delle zone di “recessione” alla base dei coralli ramificati.
    Chiarendo in seguito che il sole è una sorgente puntiforme motivo per cui si formano delle zone d’ombra e che con più punti luce ci possono comunque essere zone in ombra.

    E conclude sostenendo che in linea di
    principio possiamo affermare che una configurazione con un grosso
    quantitativo di LED disposti su una superficie maggiore sarebbe
    preferibile ad una che raggruppi pochi emettitori di potenza più
    elevata, ma concentrati un una zona più ristretta, per non
    incorrere in guai anche seri con i nostri animali.

    Tutto ciò specificando che in effetti non esiste una casistica studiata con metodo scientifico che ce lo confermi.

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