Twinstar S-Line V: la plafoniera con il boost nel DaniReef LAB

Il metodo di lavoro DaniReef LAB per la misurazione dei PAR

Nelle lunghe notti passate sul nostro forum (qui) ci siamo sempre chiesti come si potrebbe ragionare per riuscire a comparare i valori dei PAR delle diverse plafoniere. Oggi per farlo utilizziamo il Quantum Meter MQ-510 di Apogee e il PARwise PRO di ITC Reefculture.

Il Quantum Meter MQ-510 misura i PAR, espressi in PPFD ovvero densità di flusso di fotoni fotosintetici (photosynthetic photon flux density) in μmol m⁻² s⁻¹. Questo strumento viene calibrato per funzionare sott’acqua, quindi usato in aria il valore misurato deve essere diviso per 1,32 che è il fattore di immersione. Non essendoci acqua, al momento delle prove che vedremo, dobbiamo effettuare la conversione. I valori che voi vedrete saranno sempre quelli corretti.

Abbiamo così deciso di costruirci una base da 70×70 cm, dove abbiamo indicato 17 punti fiduciali dove andare a posizionare il sensore del Quantum Meter MQ-510. Per posizionare la plafoniera abbiamo creato dei rialzi da 20, 40 e 60 cm. In modo da leggere i valori sempre con la medesima distanza dal sensore. Questo ci permetterà di creare delle curve nello spazio che potranno essere confrontate con quelle di altre plafoniere, sempre alle distanze date. Notate che questa distanza è misurata fra la base del sensore e la base della plafoniera. In realtà la distanza deve essere diminuita di 3,5 cm che è l’altezza del cilindro di misura ed aumentata di 0,5 cm che è la dimensione dei distanziali che ci permettono di tenere sollevata la plafoniera.

In totale le tre misurazioni saranno effettuate quindi a 17, 37 e 57 cm di distanza, in aria, e verrà applicato il fattore correttivo.

Qui sopra potete vedere il nostro tabellone di misurazione, con i distanziali per tenere la barra a LED sollevata di 17 cm fra il tabellone e la plafoniera stessa. In modo che il valore sia sempre quello per qualsiasi plafoniera noi andremo a testare e facilitare le comparazioni.

A questo sistema abbiamo affiancato anche il nuovo PARwise PRO di ITC che permette di leggere i PAR ma anche di generare l’analisi dello spettro e soprattutto di prendere in esame il Rendimento del flusso di fotoni o YPF. Lo Yield Photon Flux (YPF) è un parametro pensato per misurare quanto la luce sia davvero efficace nel supportare la fotosintesi delle piante e quindi la loro crescita.

A differenza del PAR, che considera tutti i fotoni uguali senza distinzione, lo YPF pesa i fotoni in base alla loro reale utilità rispetto alla curva di assorbimento fotosintetico. In altre parole, non tutti i fotoni hanno lo stesso valore: alcune lunghezze d’onda sono molto più produttive di altre per stimolare la fotosintesi. Questa metrica è particolarmente utile perché permette di capire quali spettri luminosi contribuiscano maggiormente allo sviluppo della biomassa vegetale, aiutando così ad ottimizzare i sistemi di illuminazione e a sfruttare al meglio l’energia luminosa disponibile.

In sintesi: mentre il PAR ci dice quanto luce arriva, lo YPF ci dice quanto quella luce serve davvero alle piante.

La misurazione dei PAR a 17, 37 e 57 cm di distanza

Quelli che vedete sopra sono i dati analitici dei PAR misurati alle distanze indicate, come se tutta la distanza fosse in acqua. E subito sotto in corrispondenza di ogni tabella il relativo grafico di copertura, con la scala identica a quelle delle altre plafoniere di acqua dolce che abbiamo misurato e che misureremo in futuro. Tutte le plafoniere recensite in acqua dolce le trovate a questo link.

A 17 cm

La distribuzione dei PAR disegna il classico profilo “a panettone”: picco centrale di 389 µmol m⁻² s⁻¹ con graduale attenuazione verso i lati. La cupola è ripida (valori elevati anche ai 15 cm dal centro: 291–284 µmol m⁻² s⁻¹) e crolla solo agli angoli estremi (≈ 12–13). In pratica, tantissima energia sotto la lampada e buona tenuta sui quadranti immediatamente vicini: ideale per piante esigenti poste in primo piano o in mezzo vasca.

A 37 cm

Aumentando la distanza, la luce si allarga e si uniforma: il centro scende a 125 µmol m⁻² s⁻¹, mentre i valori ai 15 cm restano compatti (≈ 105–104). L’ampiezza utile cresce molto e il gradiente tra centro e bordi si riduce, rendendo questa quota perfetta per la maggior parte dei layout medium–high: si ottiene un compromesso riuscito tra intensità e copertura.

A 57 cm

Ancora più in alto, la curva si appiattisce ulteriormente: il centro misura ≈ 62 µmol m⁻² s⁻¹ e gli anelli successivi restano vicini (50–60). La uniformità è praticamente piena, con una copertura ampia e morbida che ben si presta a vasche profonde o a chi desidera luce diffusa per piante low–medium, accettando la riduzione di picco, ma a 57 cm di distanza dalla plafoniera!

Il Boost Mode

La Twinstar S-Line V integra la modalità Boost, che incrementa automaticamente la potenza della plafoniera di circa il 20%, con un conseguente aumento molto marcato dei valori PAR. Abbiamo riportato i grafici sulla stessa scala di quelli standard, così da evidenziare immediatamente la differenza: i picchi sono sensibilmente più alti, tanto da richiedere prudenza in vasche poco profonde o con piante sensibili.

Questa funzione è pensata per fornire un surplus di luce in fasi specifiche (ad esempio per stimolare la crescita di piante tappezzanti o per aumentare la resa cromatica in brevi intervalli), ma non va utilizzata in modo continuativo se non in layout molto esigenti, perché i valori centrali possono diventare eccessivi.

A 17 cm

In Boost Mode il centro schizza a 484 µmol m⁻² s⁻¹, con valori ancora altissimi a 15 cm dal centro (≈ 354–362). Si tratta di numeri che superano le necessità della quasi totalità delle piante acquatiche e che, se usati a lungo, potrebbero portare a fotoinibizione. Ottimo però come “spinta extra” per piante da prato molto esigenti o per brevi periodi di fotosintesi intensiva.

A 37 cm

La curva diventa più gestibile: il centro si posiziona a 156 µmol m⁻² s⁻¹, con i bordi compatti intorno ai 120–130. Una distribuzione equilibrata, che con il Boost Mode porta le condizioni di luce in piena zona high light, ideale per layout piantumati complessi e piante rosse.

A 57 cm

Anche a questa distanza elevata, il Boost Mode garantisce un livello sorprendente: 72–77 µmol m⁻² s⁻¹ al centro, con i bordi non troppo distanti (50–60). Qui la plafoniera si comporta in maniera quasi perfetta per vasche profonde o layout low–medium, restituendo luce uniforme ma con uno “zoccolo” centrale più alto che aiuta anche piante mediamente esigenti.

I PAR al centro e l’Energia Totale

Nei prossimi due grafici vediamo come variano i PAR rilevati al centro all’aumentare delle distanze, e soprattutto come cala l’energia totale espressa dalla plafoniera.

Da una parte vediamo come i PAR al centro diminuiscano in maniera molto evidente passando da 17 a 37 cm, per poi calare ulteriormente a 57 cm. Questo comportamento è tipico delle plafoniere senza lenti strette, in cui la luce si disperde gradualmente allargando la copertura. Molto più interessante è osservare l’energia totale emessa: qui la riduzione è molto meno marcata, segno che gran parte della luce rimane comunque all’interno dell’acquario.

• 320.000 µmol m⁻² s⁻¹ l’energia totale a 17 cm.
• 237.000 µmol m⁻² s⁻¹ l’energia totale a 37 cm, ne rimane in gioco il 74%.
• 161.000 µmol m⁻² s⁻¹ l’energia totale a 57 cm, ne rimane in gioco il 50%.

Un risultato estremamente significativo, che dimostra come la Twinstar S-Line V riesca a garantire un’ottima efficienza di copertura: pur con la fisiologica diminuzione dei PAR al centro, l’energia complessiva si distribuisce in maniera uniforme, rendendola molto valida per la coltivazione della gran parte delle piante acquatiche, anche in vasche di dimensioni medio–grandi.

Se guardiamo ai valori con Boost Mode vediamo che il comportamento, come è ovvio, rimane il medesimo, ma i valori sono estremamente pompati rispetto alla versione normale. L’energia passa a 17 cm da 320.000 a 399.000 con un incremento del 25%.

Spettro luminoso e YPF, ovvero il rendimento del flusso di fotoni

Grazie all’utilizzo del PARwise PRO di ITC Reefculture abbiamo anche misurato altri valori, fra cui lo spettro luminoso e, per la prima volta, l’importante YPF, il cosiddetto rendimento del flusso di fotoni (Yield Photon Flux).

Nel grafico in alto si può osservare lo spettro rilevato: il massimo si colloca attorno ai 447 nm, con un valore di 395 PARe 20.912 lux a circa 17 cm di distanza. La rilevazione del PARwise, effettuata a punti discreti, non restituisce una curva perfettamente continua, ma permette comunque di evidenziare bene la distribuzione delle lunghezze d’onda.

Comparando il nostro risultato con lo spettro dichiarato dal produttore, le curve si mostrano abbastanza coerenti: si distinguono chiaramente i picchi principali nel blu, nel verde e nel rosso, con un bilanciamento che conferma l’approccio dell’Advanced Spectrum V3.0 sviluppato da Twinstar. Le nostre misurazioni mettono in luce la forte intensità nella regione blu, cruciale per la fotosintesi, accompagnata da contributi evidenti nel rosso, fondamentale per la colorazione e lo sviluppo delle piante. Nella nostra rilevazione il blu assume una maggiore rilevanza rispetto al rosso e al verde che invece sembrano essere allo stesso livello.

In definitiva, lo spettro rilevato conferma la vocazione della plafoniera per gli acquari piantumati esigenti, garantendo ampia copertura delle bande fotosinteticamente attive e valori di emissione molto alti già a distanze contenute.

Qui sopra vediamo la curva in verde che rappresenta il rendimento ideale del flusso di fotoni (YPF, Yield Photon Flux), ovvero l’efficienza attesa da una sorgente luminosa perfetta per le piante. In sovraimpressione, colorato, è riportato lo spettro reale della Twinstar S-Line V così come rilevato dal PARwise PRO.

La plafoniera riesce a seguire con buona fedeltà la curva teorica, con un picco netto attorno ai 447 nm nel blu, fondamentale per stimolare fotosintesi e crescita compatta, e con un altrettanto buon contributo nel rosso. Interessante notare che la componente verde (500–580 nm) non risulta carente, ma è ben presente e comparabile al rosso: questo rende la luce percepita più naturale e contribuisce a migliorare la resa visiva dell’aquascape, senza sacrificare l’efficienza fotosintetica.

Il valore misurato di 264 µmol/m²/s YPF conferma che la Twinstar S-Line V non solo eroga PAR elevati, ma li distribuisce in uno spettro ben bilanciato e funzionale alle reali esigenze delle piante acquatiche.

I pigmenti fotosintetici

Per valutare l’efficacia di una plafoniera in acquario dolce è importante considerare la corrispondenza tra lo spettro luminoso emesso e i pigmenti fotosintetici delle piante. Nel grafico seguente vediamo come la Twinstar S-Line V copra le principali bande di assorbimento della Clorofilla A e B, fondamentali per la fotosintesi, e dei pigmenti accessori come Carotenoidi, Fucoxantina e Peridinina, che ampliano lo spettro utilizzabile dalla pianta.

In particolare, si nota un picco ben marcato nella zona del blu (circa 430-460 nm), molto efficace per stimolare la fotosintesi primaria, e una copertura estesa nel rosso (650-670 nm), indispensabile per la crescita e la produzione di biomassa. I valori di PAR confermano la buona efficienza della luce emessa: Peridinin raggiunge il 71%, Fucoxantina il 56%, Clorofilla A il 53%, mentre Clorofilla C e Clorofilla C2 arrivano rispettivamente al 36% e al 64%. I valori per Carotenoidi e Beta Carotene si attestano intorno al 40-48%, completando così il quadro.

Questa distribuzione rende la Twinstar S-Line V una plafoniera molto bilanciata, capace di fornire alle piante acquatiche tutta la radiazione necessaria per una crescita sana, colori intensi e un metabolismo fotosintetico completo.

Come valutare questi numeri in acquario?

Questa è una bella domanda, nel senso che inizialmente pensavamo di poter traslare questi numeri in acquario tout-court. Poi abbiamo riempito d’acqua un acquario, abbiamo immerso la sonda ed abbiamo rifatto alcune misurazioni. La cosa di primo acchito ci ha spiazzato. In pratica, mentre a 20 cm il risultato è praticamente coincidente, man mano che ci si immerge, grazie ai vetri che riflettono la luce, ed all’acqua stessa che la diffonde maggiormente, si possono trovare valori anche doppi rispetto a quelli misurati in aria. Ovviamente questo non è un dettaglio che si può standardizzare, per cui crediamo che la nostra metodologia di calcolo sia la più corretta, e la migliore per comparare la copertura di plafoniere diverse.

Il calore sviluppato dalla scocca

Per la prima volta nei nostri test abbiamo deciso di misurare anche la temperatura superficiale della scocca della plafoniera, così da avere un’indicazione diretta sul grado di dissipazione termica del corpo lampada.

Nel caso della Twinstar S-Line V, dopo un periodo prolungato di funzionamento, abbiamo registrato un valore massimo di circa 47,7 °C.

Si tratta di una temperatura assolutamente in linea con quanto ci si può aspettare da una plafoniera LED di questa potenza: sufficientemente contenuta da non rappresentare un rischio per l’utilizzo quotidiano, ma anche indicativa di un buon bilanciamento tra efficienza luminosa e dissipazione del calore. Un dato interessante, che arricchisce ulteriormente la nostra valutazione complessiva della plafoniera e che sarà utile per confronti futuri con altri modelli.

Il consumo della Twinstar S-Line V

La rilevazione del consumo istantaneo è stato reso possibile grazie all’utilizzo del comodo strumento RCE PM600 che è in grado di misurare anche il Cos(fi) (o sfasamento). Il risultato viene fornito direttamente in watt.

La plafoniera Twinstar S-Line V ha fatto registrare un consumo reale di circa 40 W, ben superiore ai 27 W dichiarati. In Boost Modeil valore sale fino a ~49 W, in linea con l’incremento di PAR che abbiamo misurato. A 17 cm rileviamo 389 µmol m⁻² s⁻¹ (≈ 9,7 µmol m⁻² s⁻¹/W) e in Boost 484 µmol m⁻² s⁻¹ (≈ 9,9 µmol m⁻² s⁻¹/W). Numeri che la collocano fra le plafoniere più performanti che abbiamo testato per acqua dolce, pur con un assorbimento reale superiore al dato di targa.

La plafoniera Twinstar S-Line V ha un prezzo al pubblico di 144,90 euro. La potenza assorbita reale che abbiamo misurato è risultata pari a circa 40 watt (contro i 27 dichiarati dal produttore), che in modalità Boost Mode salgono fino a 49 watt.

Rapportando il costo al consumo reale, otteniamo un valore di circa 3,62 euro per ogni watt in modalità standard, che scende a 2,95 euro per watt se consideriamo l’assorbimento massimo in Boost Mode.

Si tratta quindi di un investimento leggermente più alto rispetto ad altre soluzioni entry level, ma giustificato dalle prestazioni e dall’elevata efficienza luminosa rilevata nei test.

Dalle nostre misure il cosφ si attesta intorno a 0,60: non è un valore elevato (indice di una quota di potenza apparente), ma è in linea con molte plafoniere LED consumer. Non incide sulla bolletta (che conteggia la potenza attiva), ma implica una maggiore corrente circolante e quindi un po’ più di calore nei componenti. Un dettaglio che Twinstar dovrebbe correggere nelle prossime versioni.

Quali piante per questa plafoniera?

Ora che abbiamo visto i PAR espressi dalla Twinstar S-Line V non ci rimane che capire per quali piante possiamo ragionevolmente ritenere idonea questa plafoniera. E la risposta è scontata, giostrando anche il Boost Mode potete ragionevolmente allevare qualsiasi pianta con questa illuminazione.

Per farlo abbiamo ripreso una tabella dal sito Seneye che ha espresso i PAR necessari per ogni tipologia di pianta. La tabella la trovate in questa pagina, noi l’abbiamo anche riportata sotto per facilitare la comprensione di quello che andremo a dire. Anche perché nella nostra tabella potete selezionare la pianta che preferite e vedere i corrispondenti valori minimi, ideali e massimi per ogni pianta.

Come avete visto a 17 cm, ovvero quello che possiamo ritenere la parte alta del nostro acquario, abbiamo rilevato un massimo di 389 μmol m⁻² s⁻¹ in modalità normale che diventano 484 in modalità boost, che ci consente di allevare qualsiasi pianta, anzi con il timore di bruciarla… per cui state attenti! Anche arrivando a 37 cm, ovvero appena sotto metà acquario, abbiamo ancora 125 μmol m⁻² s⁻¹, o 156 in boost mode, di picco, un valore ancora ideale per praticamente ogni pianta. Una sola lampada invece può risultare un po’ limitata sul fondo, con i suoi 62 μmol m⁻² s⁻¹ di picco, per altro più che sufficienti per tutte le specie di Anubias, giusto per fare un esempio, ma che in boost mode con 77 μmol m⁻² s⁻¹ possono evitare l’acquisto di una seconda lampada.

Conclusioni

La plafoniera è costruita in maniera spettacolare, con un design elegante e materiali solidi. L’efficienza tecnica (PAR per watt) si è dimostrata molto elevata e, grazie al Boost Mode, i valori ottenuti permettono di coltivare anche piante molto esigenti in vasche di dimensioni importanti.

Il costo per PAR rimane competitivo: i valori misurati consentono di gestire senza problemi layout medium–high light, e con l’uso del Boost Mode anche allestimenti high light con piante tappezzanti e rosse. È chiaro che, abbassandosi molto nella colonna d’acqua, i valori tendono comunque a calare, ma restano sufficienti anche in vasche profonde fino a 50–60 cm.

Con un prezzo di circa 145 euro, la Twinstar S-Line V si posiziona come una plafoniera di fascia alta, in grado di soddisfare appassionati esigenti senza dover rinunciare praticamente a nulla. Ottimo anche il controller integrato, semplice ma potente, che permette una gestione corretta di ogni aspetto della plafoniera.

E non temete, ora la abbiamo messa alla prova sull’acquario di Federico e ci ritroveremo fra qualche mese a parlare dei risultati sul campo!

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Disclaimer di trasparenza: Questo articolo si basa su prove strumentali svolte nel DaniReef LAB (PAR/PPFD, mappe di copertura, consumi e cosφ). Il campione Twinstar S-Line V è stato fornito da Twinstar Europa per test; non sono stati corrisposti compensi e Twinstar Europa non ha visionato né approvato il testo prima della pubblicazione. Le conclusioni riflettono esclusivamente i dati raccolti e l’esperienza dell’autore. Alcuni link presenti possono essere affiliate link: se acquisti tramite essi, DaniReef può percepire una piccola commissione, senza variazioni di prezzo per l’utente.