自製高功率LED燈 – 準備2


本來參考自水草栽培新世界的那個光合作用吸收光譜(India/McCree)
看起來跟下面藻類、大水蘭的吸收光譜有很大的差異
因此就綠色藻類、大水蘭挑出來,藻類是看產生氧氣相對比率、大水蘭是看吸收光譜
藻類產生氧氣相對比率跟它的吸收光譜重疊性很高,用氧氣為標準是因為光合作用一定會產生氧氣
對照圖如下:

黑色:India/McCree光合作用光譜
藍色:德國工業標準(DIN)的光合作用光譜
黃色:chlorella產生氧氣比率
紅色:ulva產生氧氣比率
紫色:大水蘭光合作用光譜

看起來就像水草栽培新世界提到的DIN的理論比較符合光合作用光譜
因此改變LED配置換成 兩顆白光(偏藍)+1顆紅光
(藍光LED的lm太低(約白光的1/6)暫不考慮)

要用LED達到金屬鹵素燈的效果:
瓦數不能太小、縮短距離、使用發光效率更高的LED、發光時間拉長

瓦數不能太小金屬鹵素燈瓦數150W,LED在怎麼利用光合作用光譜 瓦數不拉高也沒用
但是有散熱的問題很難設計高瓦數的LED燈

發光時間拉長每個光源都可以(目前也只有螢光燈會閃爍,時間上會比較不利)

距離縮小一半lux增加四倍,看起來頗划算,不過水草缸內有水距離很難拉近

LED的發光效率目前主流是50lm/W,實驗室的產品可以到110lm/W
日亞化的今天五月傳出消息已經到150lm/W(目前已知發光效率最好的是高壓鈉燈(130lm/W))
高壓鈉燈當水草養殖用很不划算(納黃光剛好落在光合作用光譜最低點70%能量吸收不了)

一般認為LED發光效率到達150lm/W時,只有約20%的能量轉換成熱能
這樣就不用考慮太多散熱問題 靠LED科技解決發光效率就可以了
(目前LED只有30%能量是變成光,70%變成熱)

依美國OIDA預測2012年(4年後)可購買到150lm/W的LED
2020年(18年後)可以有200lm/W的LED(幾乎100%的能量都轉成光)

回歸到目前現實狀況LED發光效率頂多可以跟螺旋型螢光燈打平,還比不上管型的螢光燈
依據光合作用光譜優勢設計的LED燈,在瓦數都為13W的情形下或許可以跟管型螢光燈打平
接下來只能靠拉長發光時間 LED 24小時都開著螢光燈開8小時,讓光合作用的時間多三倍
( 畢竟LED還有壽命的優勢可以這樣開著不關)

LED壽命號稱10萬小時24小時全年無休開個11年可能還不會壞,保守一點 5~6年也不會掛
螢光燈壽命8000小時每天8小時開約 3年就會掛,當然財力夠多螢光燈也可以全年無休

要打造LED燈建議等發光效率到100lm/W,這樣DIY  LED水草燈比起螢光燈才有明顯的優勢出現
發光效率到了150lm/W LED 水草燈就會比現存所有照明燈具還好用
對了 忘了說目前我是用小型化 管狀CCFL,水草適應似乎還好
我自己的話等可購買到各種顏色的LED發光效率皆超過80lm/W的LED時
就開始 DIY LED水草燈 (預計明年),目前只看到10W白光有達到80lm/W

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