龙巅
选灯不求人：LED适合在用海缸上吗？（上篇）
2019-03-24 14:31:31
7
友情提示：阅读本篇文章请先理解前文回顾中的一二篇。
具体翻阅我的历史帖子即可。
结论党直接看最后即可。
---------东杰聊----------
终于开始写LED了，LED是在2014-2017阶段争议最大的灯，有4年以上经验的老玩家肯定曾经经历过各大论坛对T5，卤素，LED哪个更适合饲养珊瑚的论战贴。当时普遍认为LED可以养软体，但是养不了硬骨，理由是功率不够，光谱不全，阴阳脸严重。
（北京鱼友Nemo的LED下的SPS缸）
那么今天咱们就再聊一下这个话题。
LED被称为第四代光源。第一代是白炽灯，第二代是荧光灯，第三代是卤素灯。也有从民用角度来说的，油灯，白炽灯，荧光灯，LED。
我记得在07年左右，那时候玩草缸，在十里河水族市场看到LED灯条照水草，LED的灯珠花花绿绿的，感觉好花哨，当时觉得就是商家瞎忽悠的。
那时候普遍用卤素灯或者T8灯管晒水草。
但是没有过几年，T5灯就取代了T8，同时LED开始大规模应用在了草缸上。
海缸属于小众中的小众爱好，在灯这个问题上，大部分人还是相当保守的。我们愿意用新科技的蛋分，造浪，水泵，但是唯独在灯上慎之又慎。到2015年前后，使用LED养海缸的玩家还是比较少的。
（北京鱼友 Tony Zhong的LPS缸，使用LED为光源）
赏
共有人打赏0龙币
13245
东杰聊
楼 2019/03/24
LED相对其他光源来说，他的优点很多：
体积小：相对T5灯盘，大龟，至少节约50%的空间。
发光效率高，衰减慢，节能：
（综合对比下，LED完胜）
易于实现自动控制：可以方面的模拟日出日落，营造自然光变化，同时可以方便控制输出功率。
多个品种可以使制作者选择不同波长的LED组合，从而实现针对性的光谱组合；
其中相较其他光源最大的优点是波长固定，不会随着使用时间而发生光谱变质的问题。
其中相较卤素，T5在间接节能上也很明显，以我所在的华北地区为例，在夏季，如果使用LED为唯一光源，则配合风扇可以安全度夏。若使用其他光源，则必须搭配冷水机使用。
另外LED应用在海缸上还有一个最大的优点：显色非常好，特别显荧光色，这就是窄光源的最大特色。
（北京鱼友Tony Zhong的珊瑚在LED下荧光色非常漂亮 ）
（北京鱼友Nemo 纯LED下的硬骨，荧光色很赞）
LED也有他的不足，发热量高，所以对散热要求高；对透镜及组装要求也比较高，否则极易出现大片的色斑。
---------东杰聊----------
LED问世后，最早在1982年被应用在生物栽培上，日本三菱公司利用波长为650nm的红光用于温室番茄补光。此后，美国NASA也把此项技术作为宇宙基地等闭锁式维持系统的相关技术之一进行研究。
真正推动民用的是1992年福冈大学成功了利用红蓝光led进行了番茄栽培。此后，LED开始作为植物生长灯被广泛的应用在蔬菜培育工厂。现在X宝搜“植物生长灯”几乎全是LED光源。
东杰聊
楼 2019/03/24
我们饲养珊瑚时，灯光不是晒珊瑚，而是晒珊瑚体内的虫黄藻，虫黄藻是一种微藻，可以与珊瑚虫共生：虫黄藻吸收光线进行光合作用，提供能量给珊瑚虫，珊瑚虫也会反补能源给虫黄藻。
所以只要光源符合虫黄藻的需求，就可以养活绝大部分珊瑚。
前文我们讲过，虫黄藻对光的需求：
蓝、紫为主，虽然有红绿的需求，但是在海水5米深度以后，红绿光基本被海水过滤的差不多了，所以真正影响虫黄藻的是蓝光，紫光，紫外线。
（虫黄藻对光的需求）
全光谱对珊瑚本身并没有太大意义。只要包含了必要的波段，虫黄藻就可以同珊瑚共同成长。
并且之前我也介绍了，T5,卤素不是全光谱，他们不符合全光谱的定义，只有太阳是全光谱。
不要再纠结全光谱的问题了。不然大部分红蓝光植物生长灯怎么给你种菜吃呢？
---------东杰聊----------
LED被认为不能饲养SPS的另外一个原因是功率。
我们使用T5，卤素来饲养硬骨都会用很大功率的灯具，例如：90缸使用T5灯管会300-400的总瓦数，用卤素可能配置2个250瓦小龟。
所以好多人认为LED一台也就180瓦左右，怎么养好硬骨呢？
这里涉及到一个科技不断进步的因素，传统的衡量光能量的时候是用流明或者功率。不过我之前已经贴图了，不同光源的发光效率不一样。
而不同发光效率的光源用功率做对比，是没有任何意义的。
LED的特点之一就是发光效率较第一二三代灯具格外的高。
我们用什么办法来确定LED的光的强度足够珊瑚来生存呢？这里就需要再提这个词：PAR，他的全称是有效光合辐射。（不明白的请重点看下：选灯不求人，海缸应该使用什么光？（一））
PAR是真正有效衡量光源对植物光合促进能力的指标。这是科技进步与人对自然不断加深认知后的新知识。
如下图：这是一家著名的灯厂联合美国WWC珊瑚农场发布的一些数据，不同的珊瑚对不同PAR的适应。
东杰聊
楼 2019/03/24
LED被玩家诟病的另一个地方就是“阴阳脸”问题。
“阴阳脸”指的是硬骨向光的一面发色正常，背光的一面咖色甚至发白。
这个锅LED不能背。 使用T5 卤素一样存在这个问题。在自然界中硬骨也不是全颗发色。
但是LED确实会格外的严重一点。不过以我的经验看，如果您不是专业卖断枝的，没必要考虑这个问题。等你真正用了led会发现，从你的视界角度去看鱼缸，根本就看不到或者很少能看到珊瑚的背阴面。
LED也有解决方案：市面的led从结构上说有“矩阵式led”“分布式led”两种。
所谓矩阵式led，也叫集成型led。简单理解就是灯珠高度集成，光源为一个“点”，例如这几年很流行的筒灯，这种方式的LED阴影较重。
（不同颜色的灯珠集成为一颗高功率的大灯珠）
分布式led，也叫非集成led，是最早的led灯具形态，把单颗灯珠平均分布，配合反光透镜系统，多排分路，达到整体照亮鱼缸的效果。这种LED阴影比较轻。
两种方式各有优缺点：
矩阵式LED：
优点：成本低，体积小巧，总重量低，色彩混合出色。
缺点：出问题的维修成本相当高;热量集中，需要优质的散热风扇;风扇噪音大。维护比较困难。发出的光线是金字塔形，有明显的亮暗区，一般通过提高吊装高度来让光线更均匀些。需要对生物习性了解，不然容易晒伤生物或者光不足。
分布式LED：
优点：单颗分布亮度均匀，散热好，明暗区不明显，后期成本低，更换灯珠简单;
缺点：整体成本高，灯具体积大，重量大，多色混合欠佳，容易造成阴影里有红、绿等光斑。
这两种灯本身并没有优劣之分，完全可以按照需求来选择。这里我不做推荐了。
---------东杰聊----------
LED与传统的灯具比，确实也存在一些问题，明显的就是整体光效照射均度不如传统灯具，明暗对比明显。
另外LED目测不亮，是因为人眼感知存在“偏见”。这一点在灯具第一二章讲过，如果使用仪器测，你会发现LED的输出能量其实很强。很多玩家以肉眼亮度为准来调整LED，就可能造成光线过强，导致珊瑚被灼伤，脱色，吐藻。
所以在使用LED时，避免一口气把灯光功率全开。我的经验是从60%功率开始，通过1个月的时间逐渐提升。让生物有适应时间，并可以有时间来调整生物位置。另外把LED吊高也是解决局部过亮的方法。光在空气中的衰减要比水中弱很多。
我曾经是用“Ecotech”的一台灯具饲养了2年一口90*75*60的缸。2018年10月停电72小时，团灭 ~~~~(>_<)~~~~。
 |  |
 |  |
（我的90*75*60的硬骨缸，2年始终使用LED，硬骨生长并不缓慢）
东杰聊
楼 2019/03/24
简单总结下：
1.LED完全可以满足虫黄藻的需求，很多案例证明，LED可以长期饲养硬骨。
2.LED高效节能，最重要的是显色。
3.不要用功率来对比LED\T5\卤素，因为他们的发光效率不一样。
4.LED看着不亮，是人眼的“偏见”，不要一口气开太高功率。
5.通过吊高LED，可以解决局部光过量以及照射范围的问题。
6.分布式还是矩阵式，看你情况选择。
下篇我再讲一些想到的问题，以及LED调光的具体建议。
请务必结合第一二篇灯管帖子来阅读。
（浙江鱼友 蓝珊海水 的纯LED硬骨缸）
参考文献：
陈炜. 四代光源的变迁[J]. 中国照明, 2008(12):96-99.
毛安君. LED光源促进微藻生长的研究[D]. 中国海洋大学, 2007.
各种光源的发光效率对比分析-电子发烧友网By Dmitry Karpenko, Vahe Ganapetyan Light in the Reef Aquaria
C.D'Angelo, J.Wiedeion XR30w wins the 2011 Reef Builders LED showdown
Leletkin V.A., Popova L.I., Light absorption by carotenoid peridinin in zooxanthellae cell and setting down of hermatypic coral to depth, Zh. Obshch. Biol. 2005 May-Jun;66 (3)
Spectrum and PAR -WWC CORAL LAB
