Yo en estos momentos tengo 2 tubos T5 de 39W con reflectores en un acuario plantado de 200 l y estoy bastante contento con los resultados. Pero quizás con un pelín más de iluminación las plantas estarían mejor, así que he empezado a profundizar en el tema de la iluminación LED sin que cueste una fortuna y me gustaría compartirlo.
Considero que en algo como la iluminación -que está en uso unas 10 horas al día y 365 días al año- la eficiencia es algo crucial. La eficiencia es la cantidad de energía útil en relación a la energía total consumida. En el caso de un acuario plantado, lo que interesa es la cantidad de luz aprovechada por las plantas en función de la electricidad que gastamos. Y es esto junto con la inversión inicial lo más importante a considerar en cuanto a cómo iluminar nuestro acuario. Es por eso que me he puesto a analizar con detenimiento el tema de la iluminación LED, apoyado por bibliografía y recomendaciones que se pueden encontrar en la web.
En cuanto a luxes se refiere, o la intensidad lumínica que realmente les llega a las plantas en la superficie en la que están distribuidas, los LED de alta potencia son más eficientes que los T5 incluso aun cuando se usan con reflectores. Para ser rigurosos, habría que hablar de la eficiencia de absorción lumínica por las plantas en cada longitud de onda (que no se corresponde exactamente con los lúmenes o luxes porque depende bastante de la longitud de onda particular), pero como esa información no es fácilmente accesible, a efectos comparativos se pueden considerar los lúmenes siempre y cuando comparemos a la misma temperatura de color o longitud de onda. De cualquier forma, la cuestión está en si la inversión inicial justifica el ahorro energético y esto yo creo que puede ser cierto a día de hoy principalmente si nos hacemos nosotros mismos la pantalla LED.
Las plantas acuáticas de agua dulce absorben principalmente luz en las longitudes de onda correspondientes al color rojo, entre 650 nm y 680 nm, que corresponden a temperaturas de color alrededor de 4350 ºK. Y las plantas también absorben en menor medida y al igual que las algas, luz en la parte del espectro correspondiente al azul, entre 400 nm y 480 nm (con picos de absorción en 430 nm, 449 nm, 453 nm y 475 nm), correspondiente a temperaturas de color predominante entre aproximadamente 6000ºK y 6800ºK.
Según lo anterior, si fuéramos a iluminar nuestro acuario con LEDS, querríamos centrarnos principalmente en la temperatura de color 4350ºK (con muy poca variación sobre este valor) y también en 6400ºK con una variación de +/-400 ºK.
Para iluminar los acuarios con LED yo creo que hoy por hoy lo mejor sería usar LED de alta potencia, por ejemplo LED Cree. Los LED por su tecnología de fabricación, tienen una variación en la temperatura de color concreta en la que emiten (dependiendo de cada tirada y diodo particular), siendo la temperatura que da el fabricante normalmente la media de temperaturas predominantes en que emite cada elemento individual. Así un LED de blanco "Neutro" de 5W de Cree estaría emitiendo en temperaturas de color entre 3700ºK y 5000ºK y un LED de blanco "Frío" de la misma potencia estaría emitiendo entre 5000ºK y 8300ºK.
Teniendo en cuenta que los diodos tienen una temperatura de color variable, habría que intentar atinar, en la medida de lo posible, en esos 4250ºK-4446ºK que necesitan las plantas y para eso harían falta LED de un blanco neutro que estén alrededor de 4350ºK. Por otra parte, con diodos de blanco frío, con una temperatura de color predominante algo inferior a 6500ºK y una variación entre 5000ºK y 8000ºK, estaríamos cubriendo la zona del espectro azul en que absorben las plantas.
El que las plantas absorban luz en la parte azul del espectro en un rango bastante amplio es el motivo por el que se recomiende normalmente una temperatura de color de 6500ºK. Es decir, todo el espectro en la zona del azul en que absorben las plantas -y más- es cubierto por la emisión de LEDs blanco frío de 6500ºK en mayor o menor medida. Además, añadiendo algún LED que emita específicamente en la longitud de onda del color rojo donde principalmente absorben las plantas, como el Philips Rebel ES 660nm Deep Red LED, centrado en las longitudes de onda 650-670 nm, tendríamos una pantalla que sería adecuada para iluminar acuarios plantados de agua dulce.
Alternativamente a la configuración LED blanco frío + LED rojo razonada en el párrafo anterior, entiendo que otra configuración posible sería LED blanco frío + LED blanco neutro que teóricamente cubriría ambas ventanas del espectro que usan las plantas. Aquí tengo mis dudas de en qué medida un blanco neutro cubre la ventana concreta del rojo, ya que si la ventana de emisión es mucho mayor que la que usan las plantas, estaríamos emitiendo en un amplio rango del espectro que las plantas no están usando. Es decir, habría una cantidad considerable de luz o energía no aprovechada por las plantas. Esta combinación debería funcionar también, pero habría que comparar empíricamente con respecto a la anterior según los resultados deseados.
Según todo lo anterior, mi idea es comprar unos disipadores -básicamente barras de aluminio con aletas- y montar yo mismo los LED. Esto en principio compensaría sólo en coste el precio el cambiar los tubos T5 año a año y debería haber un ahorro energético considerable si los LED son elegidos cuidadosamente. Ahora bien, sólo por experimentación con configuraciones específicas se podrá concluir si el uso de LED es adecuado para el crecimiento de plantas y cuál es el más adecuado en función de los resultados que se esperen. Yo considero que debería funcionar razonablemente bien y cuando se dice que los LED no son una buena elección, es porque quizás no se han elegido los adecuados o son LED de mala calidad o se están considerando pantallas comerciales que quizás no sea aún un mercado suficientemente maduro.
Si se eligen por ejemplo sólo LED de 6500ºK es posible que las plantas crezcan bien, al igual que las algas si no se tiene cuidado. Añadiendo LED específicos en la longitud de onda del rojo debería en principio ayudar al crecimiento de las plantas y actuar en detrimento del desarrollo de algas.
A veces se habla en los foros de tiras de LED. Convendría recordar que la eficiencia de los LED SMD como los incluidos en las tiras de LED es relativamente baja y significativamente inferior a la de los tubos T5 o la de los LED de alta potencia. Por consiguiente, sustituir tubos T5 por tiras de LED no aporta gran cosa en eficiencia para el crecimiento de plantas en acuarios, ya que estaremos iluminando con algo menos eficiente que los fluorescentes T5 y posiblemente sin cubrir el espectro necesario. Con LED en los que la eficiencia energética se acerque o supere los 100 lum/W (LED de alta potencia o los recientemente aparecidos COB, o múltiples LED integrados en un chip consiguiendo una mayor eficiencia) en la longitud de onda adecuada estaríamos por tanto obteniendo un mayor rendimiento que con los tubos T5 (de unos 90 lum/W de eficiencia y no direccionales), mientras que con LED SMD tradicionales de calidad (con una eficiencia de alrededor de 50-60 lum/W) nos encontraríamos con un rendimiento comparable a los tubos T5 con reflectores. Si los LED son de baja calidad y rendimiento (como los de alguna tiras de LED "malillas"), no se ganaría en rendimiento sustituyendo los tubos T5.
Quizás convenga hacer una última consideración adicional y es que los tubos T5 radian la luz en 360º en torno al eje del tubo, con lo que la mayoría de la luz radiada es desperdiciada ya que sólo una porción de esa luz acaba iluminando las plantas. Incluso usando reflectores como los que yo uso actualmente, parte de la luz se pierde en la reflexión y parte acaba igualmente radiada hacia los laterales del acuario. En este sentido, los LED tienen una clara ventaja ya que son direccionales -toda la luz "apunta" hacia abajo- y en concreto, cuando se usan pantallas suspendidas, se les puede incorporar lentes para concentrar aún más la luz hacia la vertical del acuario. Es aquí donde los LED cobran si cabe más ventaja con respecto a los T5 ya que, a igual eficiencia, se conseguirá dirigir mucha más luz hacia el fondo del acuario, con lo cual los requerimientos de potencia para igual iluminación serán menores en LED que en T5. Comentar que los LED de alta potencia tienen una apertura de iluminación de unos 120º, con lo que si los situamos inmediatamente encima de la superficie del agua (es decir, si no están suspendidos a medio metro de la superficie o muy cerca de las paredes laterales del acuario) no debería hacer falta ninguna óptica adicional ya que la luz estaría razonablemente concentrada en la columna de agua.
Considero que en algo como la iluminación -que está en uso unas 10 horas al día y 365 días al año- la eficiencia es algo crucial. La eficiencia es la cantidad de energía útil en relación a la energía total consumida. En el caso de un acuario plantado, lo que interesa es la cantidad de luz aprovechada por las plantas en función de la electricidad que gastamos. Y es esto junto con la inversión inicial lo más importante a considerar en cuanto a cómo iluminar nuestro acuario. Es por eso que me he puesto a analizar con detenimiento el tema de la iluminación LED, apoyado por bibliografía y recomendaciones que se pueden encontrar en la web.
En cuanto a luxes se refiere, o la intensidad lumínica que realmente les llega a las plantas en la superficie en la que están distribuidas, los LED de alta potencia son más eficientes que los T5 incluso aun cuando se usan con reflectores. Para ser rigurosos, habría que hablar de la eficiencia de absorción lumínica por las plantas en cada longitud de onda (que no se corresponde exactamente con los lúmenes o luxes porque depende bastante de la longitud de onda particular), pero como esa información no es fácilmente accesible, a efectos comparativos se pueden considerar los lúmenes siempre y cuando comparemos a la misma temperatura de color o longitud de onda. De cualquier forma, la cuestión está en si la inversión inicial justifica el ahorro energético y esto yo creo que puede ser cierto a día de hoy principalmente si nos hacemos nosotros mismos la pantalla LED.
Las plantas acuáticas de agua dulce absorben principalmente luz en las longitudes de onda correspondientes al color rojo, entre 650 nm y 680 nm, que corresponden a temperaturas de color alrededor de 4350 ºK. Y las plantas también absorben en menor medida y al igual que las algas, luz en la parte del espectro correspondiente al azul, entre 400 nm y 480 nm (con picos de absorción en 430 nm, 449 nm, 453 nm y 475 nm), correspondiente a temperaturas de color predominante entre aproximadamente 6000ºK y 6800ºK.
Según lo anterior, si fuéramos a iluminar nuestro acuario con LEDS, querríamos centrarnos principalmente en la temperatura de color 4350ºK (con muy poca variación sobre este valor) y también en 6400ºK con una variación de +/-400 ºK.
Para iluminar los acuarios con LED yo creo que hoy por hoy lo mejor sería usar LED de alta potencia, por ejemplo LED Cree. Los LED por su tecnología de fabricación, tienen una variación en la temperatura de color concreta en la que emiten (dependiendo de cada tirada y diodo particular), siendo la temperatura que da el fabricante normalmente la media de temperaturas predominantes en que emite cada elemento individual. Así un LED de blanco "Neutro" de 5W de Cree estaría emitiendo en temperaturas de color entre 3700ºK y 5000ºK y un LED de blanco "Frío" de la misma potencia estaría emitiendo entre 5000ºK y 8300ºK.
Teniendo en cuenta que los diodos tienen una temperatura de color variable, habría que intentar atinar, en la medida de lo posible, en esos 4250ºK-4446ºK que necesitan las plantas y para eso harían falta LED de un blanco neutro que estén alrededor de 4350ºK. Por otra parte, con diodos de blanco frío, con una temperatura de color predominante algo inferior a 6500ºK y una variación entre 5000ºK y 8000ºK, estaríamos cubriendo la zona del espectro azul en que absorben las plantas.
El que las plantas absorban luz en la parte azul del espectro en un rango bastante amplio es el motivo por el que se recomiende normalmente una temperatura de color de 6500ºK. Es decir, todo el espectro en la zona del azul en que absorben las plantas -y más- es cubierto por la emisión de LEDs blanco frío de 6500ºK en mayor o menor medida. Además, añadiendo algún LED que emita específicamente en la longitud de onda del color rojo donde principalmente absorben las plantas, como el Philips Rebel ES 660nm Deep Red LED, centrado en las longitudes de onda 650-670 nm, tendríamos una pantalla que sería adecuada para iluminar acuarios plantados de agua dulce.
Alternativamente a la configuración LED blanco frío + LED rojo razonada en el párrafo anterior, entiendo que otra configuración posible sería LED blanco frío + LED blanco neutro que teóricamente cubriría ambas ventanas del espectro que usan las plantas. Aquí tengo mis dudas de en qué medida un blanco neutro cubre la ventana concreta del rojo, ya que si la ventana de emisión es mucho mayor que la que usan las plantas, estaríamos emitiendo en un amplio rango del espectro que las plantas no están usando. Es decir, habría una cantidad considerable de luz o energía no aprovechada por las plantas. Esta combinación debería funcionar también, pero habría que comparar empíricamente con respecto a la anterior según los resultados deseados.
Según todo lo anterior, mi idea es comprar unos disipadores -básicamente barras de aluminio con aletas- y montar yo mismo los LED. Esto en principio compensaría sólo en coste el precio el cambiar los tubos T5 año a año y debería haber un ahorro energético considerable si los LED son elegidos cuidadosamente. Ahora bien, sólo por experimentación con configuraciones específicas se podrá concluir si el uso de LED es adecuado para el crecimiento de plantas y cuál es el más adecuado en función de los resultados que se esperen. Yo considero que debería funcionar razonablemente bien y cuando se dice que los LED no son una buena elección, es porque quizás no se han elegido los adecuados o son LED de mala calidad o se están considerando pantallas comerciales que quizás no sea aún un mercado suficientemente maduro.
Si se eligen por ejemplo sólo LED de 6500ºK es posible que las plantas crezcan bien, al igual que las algas si no se tiene cuidado. Añadiendo LED específicos en la longitud de onda del rojo debería en principio ayudar al crecimiento de las plantas y actuar en detrimento del desarrollo de algas.
A veces se habla en los foros de tiras de LED. Convendría recordar que la eficiencia de los LED SMD como los incluidos en las tiras de LED es relativamente baja y significativamente inferior a la de los tubos T5 o la de los LED de alta potencia. Por consiguiente, sustituir tubos T5 por tiras de LED no aporta gran cosa en eficiencia para el crecimiento de plantas en acuarios, ya que estaremos iluminando con algo menos eficiente que los fluorescentes T5 y posiblemente sin cubrir el espectro necesario. Con LED en los que la eficiencia energética se acerque o supere los 100 lum/W (LED de alta potencia o los recientemente aparecidos COB, o múltiples LED integrados en un chip consiguiendo una mayor eficiencia) en la longitud de onda adecuada estaríamos por tanto obteniendo un mayor rendimiento que con los tubos T5 (de unos 90 lum/W de eficiencia y no direccionales), mientras que con LED SMD tradicionales de calidad (con una eficiencia de alrededor de 50-60 lum/W) nos encontraríamos con un rendimiento comparable a los tubos T5 con reflectores. Si los LED son de baja calidad y rendimiento (como los de alguna tiras de LED "malillas"), no se ganaría en rendimiento sustituyendo los tubos T5.
Quizás convenga hacer una última consideración adicional y es que los tubos T5 radian la luz en 360º en torno al eje del tubo, con lo que la mayoría de la luz radiada es desperdiciada ya que sólo una porción de esa luz acaba iluminando las plantas. Incluso usando reflectores como los que yo uso actualmente, parte de la luz se pierde en la reflexión y parte acaba igualmente radiada hacia los laterales del acuario. En este sentido, los LED tienen una clara ventaja ya que son direccionales -toda la luz "apunta" hacia abajo- y en concreto, cuando se usan pantallas suspendidas, se les puede incorporar lentes para concentrar aún más la luz hacia la vertical del acuario. Es aquí donde los LED cobran si cabe más ventaja con respecto a los T5 ya que, a igual eficiencia, se conseguirá dirigir mucha más luz hacia el fondo del acuario, con lo cual los requerimientos de potencia para igual iluminación serán menores en LED que en T5. Comentar que los LED de alta potencia tienen una apertura de iluminación de unos 120º, con lo que si los situamos inmediatamente encima de la superficie del agua (es decir, si no están suspendidos a medio metro de la superficie o muy cerca de las paredes laterales del acuario) no debería hacer falta ninguna óptica adicional ya que la luz estaría razonablemente concentrada en la columna de agua.
