Strip led in acquario,cerchiamo di capirne di più

In un recente articolo abbiamo parlato dell’importanza della luce in acquario ci siamo pure soffermati sulle differenze watt, lumen nei led e nei tubi neon o led.

Ultimamente si è avuta una espansione della tecnologia smd ovvero Surface mount technology o in italiano tecnologia a montaggio superficiale .

Surface-Mount-Device (SMD) sono chiamati i componenti elettronici di vario genere, tra cui gli SMD LED, che vengono assemblati direttamente su un lato del circuito stampato (PCB – Printed Circuit Board) mediante saldatura e senza forare il circuito stampato.

Questa è la tecnica utilizzata in acquariologia per la realizzazione dell’illuminazione nelle nostre vasche insieme ai moduli singoli di diverse potenze o nei tubi led in cui vengono largamente utilizzate delle strip led

Credo sia opportuno fare un breve cenno a che cos’è una strip led in modo da tenere sempre bene in mente di cosa stiamo parlando.

La strip led è anche chiamata striscia led ed è appunto una specie di nastro molto flessibile sul quale sono stati collegati elettricamente dei diodi luminosi. Su ogni diodo luminoso è stata collegata una resistenza ed il rotolo ottenuto (Roll) solitamente ha una lunghezza complessiva di 5m. Qualora fosse necessario coprire distanze maggiori, si possono aggiungere delle estensioni che permettono di raggiungere lunghezza di molto superiori.

Le strip led sono estremamente flessibili e soprattutto presentano dimensioni molto ridotte sia in larghezza, che generalmente è di circa dieci o massimo sedici millimetri, che in spessore, solitamente non superiore ai due millimetri.

Per questi motivi, le strisce LED possono essere applicate anche seguendo curve oppure negli angoli più stretti. In ogni caso, bisogna però fare attenzione a non posizionare la striscia in curve di raggio inferiore ad un centimetro per evitare di danneggiare i componenti delle strip.

I reali vantaggi di una strip led sono fondamentalmente quattro. Avrai un significativo risparmio energetico, un abbattimento del calore emesso dalla luce, una più lunga durata del prodotto ed una flessibilità molto utile per creare percorsi e forme.

Il risparmio energetico è legato al fatto che in proporzione a quanto assorbirà in termini di potenza la strip led, avrai una resa di 5 volte circa maggiore rispetto alle vecchie sorgenti luminose. Questo significa che pur avendo assorbimenti nominali di potenza molto bassi la luce sarà potenze ma economica dal punto di vista dei costi in bolletta.

Le luci LED emettono meno calore rispetto alle altre sorgenti luminose che conosci. L’assenza di infrarossi, garantita dal fatto che solo una minima parte di calore viene emessa dall’energia sprigionata dalla strip led, ti permette di non disperdere inutilmente il calore cosi come avviene in altre luci.

Tutti i prodotti dotati di illuminazione Led hanno una durata di molto superiore. Solitamente, la durata di una strip led di buona qualità si aggira attorno alle 50.000 ore in condizioni di installazione ottimali. Cosa significa questo? Pensa a come si dilatano i tempi di manutenzione su un prodotto che andrai a sostituire dopo cosi tanto tempo

Le strisce LED sono costituite da un circuito stampato, detto PCB, sul quale sono saldate resistenze e LED SMD. Sono alimentate generalmente a 12V o 24V in corrente continua, mediante appositi alimentatori (detti anche trasformatori), che trasformano la corrente elettrica domestica (220VAC) in corrente continua del giusto voltaggio per l’alimentazione.

Per la scelta delle strip led consiglio di seguire alcuni punti importanti

Il grado di protezione IP

E’ la prima valutazione da fare in acquariologia in quanto è da prediligere un grado di protezione ip65 che permette l’installazione in ambienti umidi o grossi carichi di condensa o peggio ancora possibili schizzi diretti

La densità dei led

Soprattutto quando l’impiego dei led è diretto ad un illuminazione in vasca la densità dei led, ovvero il numero di chip per metro è molto importante per l’uniformità dell’illuminazione

La potenza (W/m)

Dipende dal livello di luminosità che si vuole ottenere e si trovano in commercio di diverse potenze calcolando poi che cambierebbero i lumen/metro che a differenza dei classici tubi neon T5 o T8 sono da tenere in considerazione

In acquario possiamo utilizzare una regola indicativa lumen/litro
In media, quindi, dovremo calcolare circa:

• 15-30 lumen/litro per un acquario modestamente illuminato, ad esempio con acque scure o solo galleggianti o solo piante ombrofile o comunque poco esigenti;
• 30-60 lumen/litro per un acquario mediamente illuminato, ad esempio con piante verdi o rosse poco esigenti;
• 70-90 lumen/litro per un acquario ben illuminato, con piante rosse o verdi esigenti; con alcune specie potrebbe essere necessaria maggiore potenza.

Naturalmente sono valori indicativi che potranno essere modificati pure in base ai biotopi utilizzati e ad un corretto mix fertilizzanti,luci e co2 in vasca per evitare l’insorgenza delle alghe 

La temperatura di colore

Che cosa significa? Se acquisti una strip led con una temperatura di colore di 3000K avrai una luce bianco calda, se invece l’acquisterai con una temperatura di colore di 4000-5000K avrai una luce neutra. Con una luce da 6000K avrai un effetto luce molto freddo.

Molto importante in acquario per la crescita delle piante e il benessere dei nostri amici pinnuti.

Flusso Luminoso

Al variare della temperatura di colore cambia anche l’illuminamento; nella stessa tipologia di strip all’aumentare della temperatura di colore, aumenta anche il flusso luminoso

Alcuni dei parametri da tenere in considerazione:
Efficienza: misurata in lumen/W, rappresenta la capacità della striscia LED di trasformare l’energia utilizzata in luminosità. Non dipende solamente dai LED ma anche dalla qualità costruttiva complessiva.
Qualità del circuito stampato (PCB): fattore molto importante per la qualità e lo spessore del rame utilizzato.
Durata: la vita media di una striscia LED consente di non dover eseguire sostituzioni per lungo tempo.
Resa cromatica: rappresenta la capacità della luce di rendere i colori circostanti quanto più verosimili possibile.
Temperature raggiunte: una striscia molto performante che raggiunge temperature eccessive avrà una vita ridotta e una perdita di luminosità più rapida rispetto a una striscia altrettanto performante con delle migliori capacità di dissipazione del calore prodotto.
Qualità costruttiva complessiva: oltre alla validità dei LED installati, è importante che anche gli altri elementi siano di qualità elevata.
Qualità del biadesivo per l’incollaggio della striscia LED.
Qualità del silicone impermeabilizzante, nel caso delle strisce LED IP65.

Andiamo a vedere le principali caratteristiche da tenere in considerazione:

Caratteristiche dei LED SMD
Modello	Lunghezza (mm)	Larghezza (mm)	Flusso luminoso (lm)	Consumo (W)
SMD LED 2835	2,8	3,5	22-24	0,2
SMD LED 3014	3,0	1,4	10-12	0,1
SMD LED 3020	3,0	2,0	10-12	0,12
SMD LED 3030	3,0	3,0	61-85	0,63
SMD LED 3528	3,5	2,8	6-7	0,062
SMD LED 5050	5,0	5,0	16-22	0,24
SMD LED 5630	5,6	3,0	54-56	0,5
SMD LED 5730	5,7	3,0	47-56	0,5

Comparazione tecnica dei tre tipi di SMD LED

Comparazione LED 3528/3014=2835
Modello	Dimensioni (mm)	Tipi di emissione	Area emissione (mm)	Angolo emissione (°)
SMD LED 3528	35×2,8×1,9	Luce puntiforme	4,5	90
SMD LED 3014	3,0	Luce laterale	3,64	90
SMD LED 2835	3,0	Luce laterale	9,18	120

Se osservate bene queste tabelle, avrete notato che il numero del modello di un SMD LED si riferisce proprio alla dimensione in decimi di millimetro del Led stesso. Un SMD LED 2835 avrà le dimensioni di 2.8×3.5 millimetri.

I più utilizzati in commercio sono i 3528 ed i 5050 ma si stanno imponendo sempre di più i 2835, i 3014 ed i 5730. Credo sia utile fare una disamina dei vari chip Led cosi da avere un’idea delle loro caratteristiche principali.

I vari tipi di chip SMD LED sul mercato

• 3528: è un tipo di led vecchio e con una potenza di emissione luminosa veramente bassa e tipica delle decorazioni natalizie. Si tratta di una soluzione da evitare quando pensi di dover illuminare con strisce a Led. Gli SMD LED 3528 puoi trovarli sul mercato in tante varianti di colore ed un rapporto di circa 60/120 led per metro. La potenza relativa è di circa 200lm ogni metro.
• 5050: questo tipo di SMD LED è oramai considerato vecchio pur se è molto facile trovarlo da acquistare. Si tratta di un chip abbastanza efficiente ma privo di un dissipatore. Questo basterebbe a sconsigliarti di acquistarlo. Senza un dissipatore che si rispetti il chip SMD potrebbe surriscaldarsi e rovinarsi con facilità. Questo tipo di chip è disponibile anche con la tecnologia RGB, quella che ti permette di cambiare colore ed una potenza di circa 600lm ogni metro, con un assorbimento in termini di potenza di 11w ogni metro approssimativamente.
• 5630, 5730: questi sono gli SMD più attuati e forniscono una potenza superiore agli altri. Li puoi trovare in tante varianti diverse. Spesso potrebbe capitare di trovarli con alcune manomissioni da parte da chi li produce. Mi è capitato infatti di scoprire che ne era stata diminuita la resistenza di carico. Con questo trucco veniva fatta passare una corrente maggiore per ottenere una luminosità maggiore in maniera artificiale. Il risultato? I chip led spesso durano di meno. La loro potenza oscilla fra i 1200lm ed i 1500lm ogni metro. Il loro assorbimento elettrico, invece, si attesta attorno ai 14w ogni metro.
• 7020, 8020, 8520: sono chip Led SMD molto luminosi e vengono spesso impiegati sulle strisce metalliche non flessibili da minimo 50cm. Il fatto che vengano installati su una struttura che non si flette non permette che il calore si dissipi correttamente e questo, come avrai oramai imparato, riduce tantissimo la durata del prodotto. La potenza di questi SMD LED è di circa 4000lm ogni metro per un assorbimento in termini di potenza di 50w ogni metro circa.
• 2835, 3014: i miei preferiti. Perchè? Semplicemente perchè sono dotati dell’essenziale dissipatore per il calore. Puoi trovarli su strip led che hanno dai 60 led ogni metro fino anche a 120 led/m. Il costo di questi chip led non è basso ma le prestazioni sono ottimali e questa è la ragione per la quale è facile trovarne di diversi produttori. Il modello 2835 può raggiungere gli 800lm o 1600lm ogni metro per un assorbimento in termini di potenza di 6w o 12w al metro massimo.
• 3020: un chip Led nuovo e con potenze disponibili sul mercato variabili. Sono usati solitamente su strisce con un uscita da 6-7 lm/led e usati su strisce da 60/120 led/mt. La loro potenza va da 600/800 lm/mt e un assorbimento da 5/10 w/mt circa.

Adesso hai una serie di dati che possono esserti veramente utili nel tuo prossimo acquisto di chip Led di diversa realizzazione. Leggere queste tabelle non significa avere svelato tutti i segreti di questa tecnologia ma ti aiuterà senza dubbio a districarti meglio nelle decine e decine di prodotti che puoi trovare sul mercato.

 

Voglio far notare infine che le tecniche di costruzione dei led SMD è in continua fase di modificazione, inoltre tenete conto che esistono oramai le note strisce RGB o W-RGB che permettono di compensare (grazie alla possibilità di molteplici regolazioni) di modificare eventuali carenze nel completamento dello spettro luminoso necessario alla crescita delle nostre piante in acquario.