Iluminación LED

Guía básica de Introducción a los LED

 

La presente guía pretende, únicamente, poner las bases de la introducción a la nueva fuente de iluminación con la que contamos los aficionados a los acuarios marinos. Las fuentes utilizadas se basan en experiencias propias, información intercambiada con otros profesionales y fabricantes y la información intercambiada con otros aficionados. Dada la reciente aparición de los LED, no existe todavía una “guía” total que pueda servir como referencia. Con el paso del tiempo y nuestras experiencias podremos ir mejorando la información disponible. Toda incorporación a la presente guía por su parte, será apreciada y podremos divulgarla hacía más aficionados. Puede mandarnos sus experiencias a info@coral-reef.es

LED (Light Emmiting Diodes)

Inicialmente, los LED no tenían potencia suficiente para su utilización en acuarios. Además, su alto coste (que aún sigue siendo así) los hacían inviables. Pero en los últimos años se ha conseguido aumentar la potencia y actualmente existen LED desde 1W hasta los 3W frente a los LED de 5mm que tenían 0,25W. Obviamente, este tipo de LED emite más calor pero tienen mayor luminosidad que permite llegar a mayor profundidad. Otro de los aspectos que se ha mejorado es el ángulo de emisión.

Los LED permiten hoy día, obtener la misma eficiencia que los HQI y los T5, produciendo la misma luz (lúmenes) por Wattio.

Sin embargo, esa no es la ventaja principal ya que los LED tienen capacidad para producir más PAR (Photosynthetic Active Radiation) por W que cualquier otra forma de luz. El PAR no es más que la cantidad de luz que cae en un área en la curva de la fotosíntesis (400 – 700nm). A mayor PAR mayor crecimiento de los corales fotosintéticos. Todo esto significa que los LED no tienen que producir los mismos lúmenes que otras formas de luz (HQI o T5) para conseguir el mismo potencial de crecimiento. A mayor lumen en LED se consigue Mayor PAR.

Otra de las características de los LED es la emisión de calor. Obviamente producen calor, pero la diferencia estriba en dónde se produce ese calor y hacía dónde se dirige. Normalmente, el calor se emite desde los propios tubos fluorescentes en forma de luz infrarroja hacía el acuario. Los LED no emiten de esa forma sino desde la base donde van colocados y de ahí hacía fuera. Por eso se dice que no emiten calor…hacía el acuario. No precisa de ventiladores o enfriadores para sacar el calor.

Los LED van montados sobre unas bases llamadas Heatsinks. Estas bases no son más que objetos que absorben el calor y lo disipan, usando para ello, contacto térmico. Se pasa el calor de un objeto (LED) a otro (la base) que tiene mayor capacidad de calor. Transfiere y logra el equilibrio térmico.

Suelen ser bases de aluminio o cobre. Lo importante es la superficie, la masa y el material utilizado.

 Los LED tienen una vida útil de unas 50000 horas antes de caer a un 705 de su eficiencia inicial. Si utilizamos unas 10 horas de luz, supone unos 13 años de vida útil. Ya no más cambios de tubos ni bombillas.

Los LED permiten la graduación del color de temperatura. De esa forma, podemos controlar el sistema y ajustar a los grados ºK que necesitemos. Las lámparas que comercializa Coral Reef permiten ajustes entre los 2000ºK y los 20000ºK lo que lo hace idóneo para aquellos aficionados que precisan temperaturas distintas en función de la utilidad perseguida.

Todas estas ventajas compensan el mayor coste de los LED que, según lo visto, será compensado a medio plazo al no tener que utilizar enfriadores, cambios de lámparas, distintas lámparas con ºK distintos, etc.

Existen otros conceptos que se utilizan al hablar de LED. Veamos cuales son.

CCD (Constant Current Drivers)

Los LED llevan el sistema CCD que los hace distintos de los sistemas eléctricos normales. Una lámpara, motor, calentador, etc. utiliza un sistema en el que la tensión (voltaje) para hacer funcionar al aparato se mantiene constante pero, la corriente puede cambiar en función de la necesidad del aparato en sí. Un ejemplo claro sería el de un motor cuando opera sin carga. En ese caso, la corriente es baja pero, si empezamos a cargarlo, la corriente se dispara para proporcionar energía mientras que el voltaje permanece constante.

En el caso de los LED, el concepto es similar pero, el voltaje puede cambiar mientras que la corriente permanece constante. Esto es muy importante para el correcto funcionamiento y duración del LED pues, de incrementarse la corriente, subiría el calor y el LED  se calentaría llegando a poder quemarse o perder rendimiento.

Por eso siempre existirá un CCD en toda unidad de LED.

Grados del LED

Los proporcionan los llamados OPTICS en inglés que pueden ser reflectores o lentes,  cuyo objetivo es el dirigir la luz a un punto concreto. Esto es importante para acuarios más profundos pues, conociendo los grados sabremos si cumple, a priori, las necesidades de iluminación. A mayor profundidad necesitaremos mayor luz. Los Optics ayudan a que no baje el rendimiento.

De esa forma, un LED de 3W produce la misma cantidad de luz en todo su cono de iluminación, pero ese área no es ancha y dependiendo del tipo de lente o reflector que se utilice puede ser escasa.

Los lentes o reflectores vienen en varios ángulos, desde muy cerrados (4º) a muy abiertos (hasta más de 100º). Para acuarios marinos, los del rango 25º – 80º son los más útiles.

Hemos comprobado que a 60º se consigue un equivalente de 150W cuando los LED van a 1000mA. Con 40º se consiguen 250W.

Intensidad, capacidad y distribución de los LED

La cantidad de LED no determina la intensidad. Se hace para cubrir más espacio. Para mayor intensidad necesitamos más Vatios (W) de salida del LED o añadir lentes para concentrar la luz y subir el PAR. Con LED se quiere “cobertura” y no W/Litro como antiguamente se calculaba con los HQI y los T5.

De acuerdo al Departamento de Energía de Estados Unidos, el rendimiento (eficiencia) de los LED es de entre 2,5 y 3 veces el de los fluorescentes.

Obviamente, el tipo de LED utilizado es MUY importante. Los LED de 5, 8 y 10mm NO tienen suficiente potencia para el acuario marino.

Algunos LED de 1W producen 80 lúmenes al mismo color. Otros de 3W pueden producir 150 o 300 lúmenes. Hay que saber qué tipo de LED estamos utilizando.

La regla general para la distribución de los LED dice que se requiere de, al menos, 5 centímetros entre LED de 3W con una distancia entre filas de entre 3,5 y 5 centímetros. Esta regla daría una buena cobertura de iluminación (distribución).

De esta forma, si tenemos que cubrir un área (acuario) de 50 * 38, entre 24 y 32 LED darían una buena cobertura.

 Se recomiendan LED de 3W para lograr una buena penetración de la luz. En Nano pueden utilizarse LED con menos W.

Algunos ejemplos

Si queremos conseguir 150W, podemos utilizar 48 LED (16 * 3W, separados unos 5 centímetros entre sí) a 60º.

Si queremos conseguir 250W, podemos utiliza 78 LED a 40º.

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