Материалы для FAQ по светодиодному освещению

[nanolab]

Senturio, Dmitry Karpenko, хочу вас предостеречь от очередной перепалки по поводу 660 нм светодиодов.
Все уже высказались и в этой теме, и в соседних, и даже на соседних форумах. Все равно ни у кого нет исчерпывающих данных, которые могли что-то доказать. Так же призываю не вешать ярлыки: "не использовать НИКОГДА" или "использовать ВСЕГДА".

От себя могу сказать, что светильники с 660 нм диодами стоят в десятках аквариумов, где такой светодиод каждый десятый и даже каждый седьмой.
В части аквариумов после перехода на эти светильники была вспышка водорослей, в части - не было. При этом такие вспышки были и в аквариумах вообще БЕЗ красных диодов (660 нм или 625 нм). Но главное - во ВСЕХ случаях проблемы с водорослями решались, и светильники продолжают работать.

Dmitry Karpenko, по поводу эффективности 660 нм по сравнению с белыми. Сравнивать их по излучаемой мощности (в ваттах) так же не правильно, как и по световому потоку (в люменах). Нужно сравнивать потоки фотонов (PPF). И как минимум обращать внимание на спектр действия фотосинтеза.
У холодных белых диодов (6000 К) со световым потоком 155 лм PPF=2,2 мкмоль/с.
У 660 нм диодов с оптической мощностью 400 мВт PPF так же равен 2,2 мкмоль/с.
Более того, у синих диодов с мощностью излучения 580 мВт поток фотон также равен 2,2 мкмоль/с!
Но при этом 660 нм светодиоды потребляют 700 мВт, а синие и белые - 1000 мВт.

[Dmitry Karpenko]

Прошу прощения у коллег, будет немного больше текста, чем мне самому бы хотелось. Поэтому кто хочет получить "соль" поста, прошу прыгать на тег NB:

Допис від nanolab

Так же призываю не вешать ярлыки: "не использовать НИКОГДА" или "использовать ВСЕГДА".

Я не против. Только если вы скажете в чем сакральный смысл применения этих светодиодов, особенно если посмотреть на заключительную часть вашего же поста.

От себя могу сказать, что светильники с 660 нм диодами стоят в десятках аквариумов, где такой светодиод каждый десятый и даже каждый седьмой.

То есть, как я и писал - в мизерном, ни на что не влияющем количестве. Спасибо, что и требовалось доказать.

[B] Сравнивать их по излучаемой мощности (в ваттах) так же не правильно, как и по световому потоку (в люменах). Нужно сравнивать потоки фотонов (PPF).

Да, согласен. Потому как, ежели "на пальцах", то один фотон - одна реакция фотосинтеза. Однако, энергия фотона обратно пропорциональна его длине волны. То есть количество фотонов в одном ватте излучения на длине волны 660нм и, к примеру, 450нм, отличается всего в 660/450=1,46 раза. Обращаю внимание что эта, менее чем полуторакратная разница, в нашем случае не играет вообще никакой роли. По банальной причине - даже для светильников Амано, которые традиционно считаются образцовыми для травников, градиент освещенности по площади аквариума - от трех до пяти раз!

И как минимум обращать внимание на спектр действия фотосинтеза.

Чтобы это знать неплохо бы иметь представление какие именно хлорофиллы и светособирающие пигменты есть в освещаемых растениях. Разница опять составляет разы

У холодных белых диодов (6000 К) со световым потоком 155 лм PPF=2,2 мкмоль/с.

Не совсем корректно. Спектр белых светодиодов с ССТ 6КК не константа для разных производителей. Хотя, на фоне того что у нас ошибка везде в разы, спорить из-за возможной разницы порядка 10-20% нет смысла

У 660 нм диодов с оптической мощностью 400 мВт PPF так же равен 2,2 мкмоль/с.
Более того, у синих диодов с мощностью излучения 580 мВт поток фотон также равен 2,2 мкмоль/с!

Разумеется. Та самая пропорция 1:1.46 которую я показал выше

Но при этом 660 нм светодиоды потребляют 700 мВт, а синие и белые - 1000 мВт.

Разумеется. Та самая пропорция 1:1.46 которую я показал выше

NB: Светодиоды с излучением 660нм в пересчете на один ватт потребленной электроэнергии дадут для водных растений (SIC!) в общем случае эффективность фотосинтеза в 1.46 раза больше чем белые или синие. Это - ничто по сравнению с другими факторами, которые следует учитывать при построении растительного аквариума. Таким образом, применение светодиодов 660нм для освещения растительных аквариумов является в лучшем случае заблуждением, а в худшем - обманом, вероятно с целью наживы.

Если кому-то интересно, почему 660нм излучение гораздо более пригодно именно для водорослей, чем для иных фотосинтетиков - готов рассказать.

[briz07]

Dmitry Karpenko,
nanolab,
спасибо за пояснения, но я немного влезу в спор по поводу 660 нм..
Проблема этих споров в фотоморфогенезе, который зависит от пиков поглощения - 660 и 730 нм. Описана в любом учебном пособии (даже не надо монографии читать). Например: Лемана за 76 год "Курс светокультуры растений" .
Осторожно... дальше много буковок
Скрытый текст

Т.е. механизм этого явления - взаимоисключающее влияние двух соседних спектральных составляющих: темно-красных и дальне-красных лучей (соответствующие пики поглощения - 660 и 730 нм) на регуляторный фотоактивный белок фитохром. Воздействие фотонов двух этих спектров попеременно переводит белок из одной формы в другую с двумя противоположными пиками поглощения. Красные лучи активируют молекулу, переводя ее в форму, поглащающую дальнекрасные лучи, а дальнекрасные лучи, соответственно, переводят белок в форму, поглощающую красные лучи.

Две формы регулятора противоположным образом влияют на прорастание семян и развитие в первые дни жизни, на рост осевых частей взрослого растения, образование листьев и синтез фотопигментов и ряд других процессов. Соответственно, в связи с изменением относительной доли более короткого и более длинного излучения в падающей радиации в зависимости от высоты стояния Солнца над горизонтом меняется концентрация двух форм фитохрома и складывается биоритм развития фотосинтетика, связанный с сезонным и суточным циклами. Поэтому, собственно, в природе растение не удлиняется, как анорексичный гулливер, склонившийся под собственной тяжестью, и семена не начинают рост в холодные дни слишком ранней весны - сезонные доли красного и дальне-красного спектров различны и в нормальных популяциях на них есть тонкая настройка.

И это правда, что дальнекрасное излучение "подготавливает растение к активной жизни на рассвете", т.к. более интенсивные при низком солнце дальне-красные лучи 730 нм создают в тканях предварительный "предрассветный" запас белка-регулятора, активного в последующую фазу усиления более коротковолнового темно-красного излучения 660 нм, при котором происходит пиковый фотозинтез за счет хлорофилла А. И результаты этого "сверх-фотосинтеза" "активная" форма фитохрома, запасенная в предшествующие часы, разрешает направлять на рост.

Именно отсюда растут лапы рекламного пения про "волшебный диод 730 нм"
То есть дело отнюдь не в диодах, а в растениях, с их фотоморфогенезом.....
Поэтому последние веяния - более полный спектр светильников... Знакомые нам пики потихоньку уходят на второй план...

[Dmitry Karpenko]

Допис від briz07

Проблема этих споров в фотоморфогенезе, который зависит от пиков поглощения - 660 и 730 нм.

Эти рассуждения имеют мало смысла для типичных водных растений. Например, для барклайи. Для растений, которые могут жить в полупогружном или сухопутном виде, например для эхинодорусов, это имеет смысл по большей части только в том случае когда они находятся именно вне воды.

Кстати, 730нм светодиоды лежат у нас кучкой, даст бог в мае сделаем прожекторы для перфекционистов-любителей наземных растений.

[Senturio]

Допис від Dmitry Karpenko

Эти рассуждения имеют мало смысла для типичных водных растений. Например, для барклайи. Для растений, которые могут жить в полупогружном или сухопутном виде, например для эхинодорусов, это имеет смысл по большей части только в том случае когда они находятся именно вне воды.

Кстати, 730нм светодиоды лежат у нас кучкой, даст бог в мае сделаем прожекторы для перфекционистов-любителей наземных растений.

У кого лежат, а у кого тестируются

[Dmitry Karpenko]

Допис від Senturio

У кого лежат, а у кого тестируются

Тестировались они у нас летом прошлого года, потом был оформлен заказ, они сделаны под нас - не какими-то китайцами, а компанией Semileds, сейчас лежат, ждут своего часа пойти в сборку.

ЗЫ За прошлый год Semileds нашей компании прислал благодарственное письмо