Iluminación con Leds para Plantados

No es lo mismo iluminar el acuario para ver lo que tenemos dentro, que satisfacer las necesidades de distintas plantas.

La recopilación de información y el desarrollo subsiguiente debajo, está pensado específicamente para el mantenimiento y cuidado de especies vegetales, de una manera satisfactoria y saludable en el acuario. Distinguiendo entre distintos insumos de iluminación con los cuales contamos en el hobbie, que hemos adoptado y adaptado para nuestros particulares requerimientos.

Hace tiempo que venimos leyendo y escuchando que se empieza a implementar la iluminación "del futuro" con Leds, ya que traen distintas ventajas: bajo consumo energético, mayor potencia de iluminación, ahorro de espacio, y la posibilidad de personalizar al máximo la iluminación que deseamos dando distintos colores dentro de un espacio muy reducido.
¿Pero esto es tan así? ¿Realmente la iluminación con leds presenta todos beneficios para nosotros, sin ninguna contra aparente?
Bueno, no. Nos pueden jugar tanto a favor como en contra.
Algunas de las contras que podemos enumerar hoy en nuestro país son: la dificultad de conseguirlos, su alto costo económico inicial, que generan altas temperaturas y que cada bulbo de Led posee un tipo de iluminación muy específico (1).

Lo principal que tenemos que tener en cuenta es que las reglas "1 Watt por litro" y "35 ~ 60 lúmenes por litro" son reglas añejas, por no decir viejas. Son útiles para tener un vistazo de lo que necesitamos a muy grosso modo. Se mantiene actual y útil cuando hablábamos de tubos iluminación basada en tubos Fluorescentes. Pero ha quedado antigua para los PL-L, ni hablar para HQI y la iluminación del futuro: los leds.

¿Por qué ha quedado antigua esta regla? Principalmente por la potencia lumínica: los tubos fluorescentes son muy útiles para iluminar ambientes, pero nosotros no queremos iluminar ambientes, queremos iluminar un acuario que tiene una columna de agua determinada y que como disipadora de la potencia lumínica. La luz de nuestras lámparas ilumina al 100% en la superficie, pero no llega con tanta potencia a la mitad del acuario, ni mucho menos al lecho del acuario.
Es por esto que un tubo Fluorescente puede funcionar de maravillas en un acuario con una columna de agua (2) de 20 centímetros y plantas tapizantes demandantes. Mismo un PLL nos ofrece una excelente alternativa lumínica para un acuario de 30 centímetros hasta 40 centímetros de columna de agua con plantas tapizantes demandantes. Para mayores medidas solía optarse por HQI, pero presentan grandes contras (como la necesidad de contar con un espacio de al menos 30 centímetros sobre el acuario para distanciarlo debido a su gran generación de calor que influye directamente sobre el acuario sobrecalentándolo) por lo que cada vez se le pierde el miedo a los Leds y suelen presentarse como una alternativa viable.
Los hay de distintas potencias y comportamiento.

Yo he realizado pruebas con leds de 3 Watts "High Power" y he concluido en que son ideales para acuarios que posean una columna de agua de 50 a 70 centímetros en los que deseamos mantener plantas tapizantes altamente demandantes.
Tienen una excelente penetración en la columna de agua, por lo que los hace idóneos para iluminar acuarios de gran altura.

Las utilidades que presentan como novedad son las siguientes:

- Tienen como característica emitir un haz de luz muy "focal", por lo que su potencia esta poco dispersa y permite iluminar eficientemente profundidades de hasta 60 centímetros de columna de agua.

- Su pequeño tamaño de 2 centímetros de diámetro por Led, nos permiten introducir un gran número de ellos en nuestras tapas iluminadoras para así cubrir las necesidades que poseamos. Esta característica permite realizar tapas de baja altura, compactas y livianas. Dato no menor para quien necesite realizar mantenimiento regular en el acuario y requiera poder evitar hacer fuerza constantemente.

- Al haber Leds de distintos colores, nos presentan la oportunidad de personalizar o "customizar" nuestra tapa iluminadora para cubrir al 100% las necesidades de las plantas. Optando por introducir, por ejemplo, leds de colores blanco frió, blanco calido, azules y rojos; para aportar la gama de colores que se necesiten. Donde antes nos organizábamos para poner un Fluorescente 840, otro de 10.000k y un Grolux, hoy podemos introducir algunos pocos leds para obtener esa misma combinación. (3)

- Podemos diseñar circuitos de encendido gradual para lograr una mayor naturalidad simulando "amanecer", "medio día", "atardecer" y "luz de luna".
Por ejemplo: unir 2 leds rojos, 4 blancos calidos, 4 blancos fríos y 2 azules para lograr  el "amanecer" y "atardecer" programado para estar prendido de 9 a 19 horas.
Seguido de otro circuito de 8 blancos fríos y 4 blancos calidos programado para encender a las 11 horas y apagar a las 16 horas, para obtener el efecto "medio día" al estar prendido en simultaneo con el circuito anterior.
Un tercer circuito de leds azules puede ser agregado para prender de 19 a 23 horas simulando "luz de luna".


Las contras que podría destacar son las siguientes:

- Su característica "focal" hace que emitan una gran cantidad de luz en un espacio reducido, por lo que son ideales para acuarios altos y no así para acuarios de menos de 30 centímetros de columna de agua.

- La alta potencia iluminaría que tienen hace imposible mantener leds de 3W en acuarios de 30 CMS, o 25 de columna de agua por su gran potencia. Generan un gran numero de algas independientemente del tipo de acuario, soluciones posibles (como cambios parciales importantes, distintos abonados o dejar de abonar, aumentar el CO2, etc.).
Lo hace imposible por dos motivos:
1) Su gran potencia dentro del haz de luz que emiten en acuarios pequeños hace que este aún más "focalizada", generando algas.
2) Si bien son altamente lumínicos en comparación con otros estilos de iluminación, el tipo de luz que emiten es altamente específico en cuanto a su graduación Kelvin, o coloración. Por lo que es necesario aplicar distintos colores para lograr una iluminación "uniforme" en tanto sea necesario para mantener plantas demandantes. Esto conlleva realizar un calculo muy especifico en cuanto a la potencia de los leds que deseemos utilizar, el numero de leds, y siempre contemplar el ángulo de apertura que traen para que no queden zonas "oscuras", con poca iluminación o con iluminación de un solo tipo formando "conos de color".
Esta es la principal contra con la que me he tropezado; lograr una iluminación estéticamente uniforme no es sinónimo de que las plantas estén obteniendo la luz que necesitan. Debe tenerse en cuenta aportar una amplia gama de colores a la tapa para cubrir  los espectros necesarios. (Ejemplo de los colores más comunes: Blanco Frío, Blanco Calido y Azul).

- Otra problemática es el sobrecalentamiento de los leds. Estos han de ser provistos de un generoso material disipador. En mi caso utilice perfiles rectangulares de aluminio de 2 centímetros de espesor y dispuse los leds cada 7 CMS. En el acaso de abultarlos demasiado y el aluminio caliente, puede agregarse un "cooler" de PC para que baje la temperatura.



Pruebas en mi acuario de 50 centímetros de alto

Led de 3 Watts High Power "Cool White"
Potencia: 3 W
BIN color: Blanco
Voltaje de la tarifa: 3.4 ~ 3.6 V
Flujo luminoso: 160 ~ 180 lm
Temperatura de color: 6300 ~ 7000 K (414 ~ 460nm)
Corriente: 700mA
Apertura: 135º
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Led de 3 Watts High Power "Rojo"
Potencia: 3 W
BIN color: Rojo
Voltaje de la tarifa: 2.2 ~ 2.6 V
Flujo luminoso: 70 ~ 90 lm
Temperatura de color: 4325 ~ 4390 K (660 ~ 670nm)
Corriente: 750mA
Apertura: 120º
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Led de 3 Watts High Power "Royal Blue"
Potencia: 3 W
BIN color: Azul Real
Voltaje de la tarifa: 3.4 ~ 3.8 V
Flujo luminoso: 70 ~ 80 lm
Temperatura de color: 6369 ~ 6439 K (450 ~ 455nm)
Corriente: 700mA
Apertura: 120º
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Fluorescente "Standard Daylight"  T8 18w
Potencia de la lámpara: (W) 18
Código de color: 54
Temperatura de color: 6500 (Kelvin)
Flujo luminoso: 900 (lúmenes)
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Comparaciones de iluminación
Cabe hacer un distingo entre "Iluminacion" y "Eficientes en el fondo":
Iluminacion: la distancia en el fondo del acuario que llegan a iluminar.
Eficientes en el fondo: la distancia en el fondo del acuario que iluminan con aceptable intensidad.

Noten que en blanco está dibujado el sector en el cual estaba el foco correspondiente a cada imágen. A su vez trazado con lineas amarillas el límite del haz de luz "eficiente" que sufre la menor cantidad de disperción en la columna de agua.

Fluorescente "Standard Daylight"  T8 18w
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Iluminación: Aprox. 120 CMS
Eficientes en el fondo: Aprox. 50 CMS


Led 3 Watts High Power "Cool White"
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Iluminación: Aprox. 110 CMS
Eficientes en el fondo: Aprox. 70 CMS


Led 3 Watts High Power "Royal Blue"
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Iluminación: Aprox. 70 CMS
Eficientes en el fondo: Aprox. 60 CMS


Led 3 Watts High Power "Rojo"
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Iluminación: Aprox. 70 CMS
Eficientes en el fondo: Aprox. 60 CMS




(1) "Cada bulbo de Led posee un tipo de iluminación muy especifica": esto significa que la variación de la gama de colores que presenta la iluminación es muy pequeña; varia apenas unas décimas de grados Kelvin, o unos pocos NM. No ocurre esto con la iluminación que podríamos denominar "Standard" como Fluorescentes, PLLs o HQIs, los cuales tienen una amplia variación y cada foco aporta distintos colores simultáneamente.

(2) "Columna de agua": significa la altura de la extensión acuosa que tengamos. Por ejemplo: en un acuario de 50 centímetros de altura, donde tengamos 5 centímetros de sustrato, 2 centímetros de agua, y este lleno hasta casi 2 centímetros del tope; debemos calcular que la columna de agua será de aproximadamente 40 centímetros.

(3) Un tubo de 10.000k de 18w puede ser reemplazado por 2 leds de 3 Watts Azules mejorando aun la iluminación (dependiendo de la altura del acuario pero por defecto hablaremos de uno de 45 centímetros de columna de agua).
Para reemplazar un tubo Grolux, uno creería que los leds de 3 watts Rojos son lo ideal, pero debe tenerse en cuenta que generan una altísima concentración de algas a la hora de ubicarlos en nuestra tapa. Por lo que debemos tener en cuenta que, salvo que fuese un acuario de más de 35 centímetros de columna de agua, sigamos utilizando el Grolux, u optemos por otra coloración de Led; como puede ser blanco calido, naranja claro, e inclusive rosado.

Excelentes conclusiones Tano....muy utiles para quien esté evaluando iluminar con leds sus plantas...

Es un interesante debate el que nos planteas. A mi entender, actualmente los leds terminan siendo antieconomicos pues el ahorro de energia que representan se ve diluido por el mayor costo que representan, sobre todos en argentina donde aun la energia es barata respecto de otros paises.
PAra mi fishroom estoy casi seguro que me voy a inclinar por los tubos T5 HO de 54W que tienen un flujo luminoso de 4450 lm, como ejemplo para lograr ese flujo necesitaria algo a si como 25 leds que a 3w c/u serian 75W (mayor consumo) y a $35 c/serian $875 contra los $64 que cuesta cada tubo, sin contar el resto de la instalacion de los leds.
Tengo que aclarar que tengo estos reflectores que hacen que el flujo luminoso no se disperse y los focaliza hacia el fondo.
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Cierto es que no contamos con la variedad de tubos T5 Ho que hay en el exterior pero si hay 840 que para acuarios andan muy bien.
No tengo el valor actual del kW pero lo ultima vez que hice las cuentas me daba que la diferencia de iluminar con leds e iluminar con Fluoresentes comunes la amortizaba en mas o menos 8 años y si le hacia el valor actual (NPV) al 13% estaba en 16. Ahora con la quita del subsidio, seguramente la cosa cambie, por eso los iluminadores los dejare preparados para cambiar a led una vez que sea mas economico.
Sin dudas a futuro la iluminacion sera a leds y en acuarios pequeños actualmente son una buena opcion pero para acuarios grandes los T5 HO son imbatibles de hecho en la ultima expo virtual de la AGA los acuarios grandes tenian casi en su totalidad tubos T5 HO solo uno de los que revise tenian iluminacion LED, y un par combinaba HQI con T5 HO.
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Si Diego concuerdo en que en Capital todavia no estamos sintiendo el beneficio economico del menor consumo energetico de los leds (yo creo que lo vamos a sentir no dentro de tanto), en interior siempre se pago 10 veces mas el gasto y quizas alli sirva mas como una alternativa. Habria que preguntarle a alguno de los chicos que tengan Leds del CAC, o CABB si tienen algun registro de esto. Lo que si te digo, es que el tubo lo cambias cada 6 meses o cada un año, al led no...
Yo no puedo decirte cuanto ahorro porque el nuevo acuario directamente lo arme con leds...
Lo que si te puedo decir es que en el plantado chico antes tenia 90 watts (Un grolux de 18w, un aquastar de 10.000k y 18w, un 840 de 18w, y un PLL de 36w de luz calida) y hoy con 11 leds y 33w tengo problemas de algas como nunca!
Por eso, no pasa tanto por el tema lumenaje y wattaje, sino por el tipo de iluminacion. Los tubos fluorescentes tienen una penetracion muy pobre en el agua, y por ejemplo a uno de 18w lo reemplazas facilmente por 3 leds de 3w que vas a estar muchisimo mejor iluminado. Depende de qué quieras lograr y la altura del acuario es fundamental por el angulo de apertura de los leds. Por ejemplo, para iluminar 30 cms de alto te sigue rindiendo mucho mas un tubo fluorescente (o leds de menor potencia que como no tengo experiencia con ellos, solo con los de 3w, no me anime a hacer conjeturas). Ahora para un acuario de 50 60 de alto, donde quieras tapizantes de altos requerimientos, para mi entender van mucho mejor los leds.
En realidad el post esta bastante incompleto, me hubiera gustado desarrollarlo mucho mas pero bueno, las preguntas me sirven justamente para seguir desarrollando el tema e ir completandolo con lo que haga falta asi que gracias!

Mira, fijate que por ejemplo el acuario de 150 de largo x 40 de ancho x 50 de alto esta iluminado con: 5 rojos, 5 blancos y 1 azul. Tenes 11 leds de 3w, 33 watts (0,11 w/l), 1440 lumenes a full (4,8 lm/l)... podriamos coincidir en que esta muy pobremente iluminado con las reglas w/l y lm/l...

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En esta imagen se ve el "diseño extraño" de la tapa, que la tira de leds esta puesta atras de todo al borde, inclinada levemente hacia adelante. Esto lo hice asi porque me imagine que cuando abriera la tapa, de estar ubicada la tira en la parte que se abre (como lo esta la otra tira de repuesto) me iba a quedar ciego y sin luz en el acuario para ver donde metia la mano.

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Si te fijas en el video, en las rocas estan creciendo algas pelo de lo lindo. Este acuario no lo abono con nada, ni macros ni micros, ni co2. No tiene sustrato porque nunca me plantee meterle yuyos pero a la larga se fueron colando porque me parecia muy vacio. Lo unico que le hago son cambios del 30% cada 15 dias. Ya se que se aporta bastante con eso, y con los deshechos de los bichos (que dicho sea de paso comen un pedazo de carne cada una una vez por semana, asi que tampoco es que hay alimento dando vueltas por el acuario). Y tiene un fotoperiodo de 7 horas, que tampoco es excesivo como para que salgan algas de todos lados.



Mas alla de la pobre calidad del video, esta bueno que se ve que las zonas oscuras que hay son en las cuevas que estan armadas con esa intencion, y tambien se ve que donde no llega un led blanco (por ejemplo) llega uno azul, o rojo... en el fondo tenes creciendo algunas tapizantes como eleocharis minima, echinodorus tenellus, e hydrocotyle tripartita... que si bien son de bajos requerimientos, podemos ver que luz no les falta porque todas han estado tirando crios y no estan creciendo con demasiada altura buscando mas luz. Hay otras plantas de tallo creciendo lenta pero sanamente tambien, lo que me lleva a concluir que de luz, contra todo pronostico que podria haberme imaginado a la hora de diagramar la tapa para un acuario con plantas de 300 litros, que de luz corto no anda porque crecen bastante bien.

Por esta cuestion, mas practica que teorica porque este acuario me rompio las reglas que tenia armadas de iluminacion "convencional", es que si armamos un acuario con leds siguiendo las reglas w/l o lm/l vamos a hacer un criadero de algas jejeje
La penetracion que tienen los leds en la columna de agua es fuertisima, por eso hice la distincion arriba de cuando lo usaria y cuando no en base a la altura del acuario. La altura del acuario afecta al led en 2 cuestiones importantisimas, en la potencia con la que llega al fondo, pero para mi la mas importante y fundamental el angulo de apertura del led. Al ser tan focales dentro de un angulo especifico, te permite iluminar una importante distancia (o pequeña, depende de la altura donde lo ubiquemos) eficientemente. Por eso poniendolos cada 5 cms para la altura con la que yo me maneje no solo no tenes huecos oscuros en el acuario, sino que tenes todos los rincones iluminados.

Por ultimo, lo que mas me gusta de los leds es la plasticidad que te permiten lograr. Los tubos como vos decis muchas veces no conseguimos el largo y color que queremos, se gastan muy rapido y pierden muchisima potencia, por lo que tenemos que cambiarlos y ver donde, y a cuanto. En cambio, la estrella del led mide 2 cm de diametro y con el bulbo, el alto no llega a los 7mm...

Mira te doy un ejemplo de una medida popular, un cubo de 50. En la tapa con meter 10 leds de colores varios ya te sobra la luz y, por ejemplo, metiendo 4 blancos en las esquinas ya tenes la luz que necesitas, el resto le pones 2 rojos, 2 azules, si queres 2 verdes y podes meter cuba si te gusta adentro que luz no le va a faltar, y seguis hablando de 30 watts! Con tubos como lo armas? Metes los 2 pll y ya estas... Si tenes que poner un grolux o un aquastar ya lo tenes que meter cruzado o te sobresale la tapa.

Yo se que mis fotos dejan mucho que desear porque son sacadas con celular y no se distingue bien bien a lo que me refiero con los detalles que me gustaria... pero si se pueden conseguir un led y lo enchufan a un cargador de celular, pueden comparar tranquilamente como ilumina.

A la proxima reunion que hagamos voy a llevar uno de cada color y lo probamos en el acuario del club!!

En mi caso particular tenía previsto armar una tapa con pantalla led para mi plantado de 360 lts 100x63x57 cm que en la actualidad ilumino con 3 pll de 36 w mas 2 bajo consumo de 26 w mas 2 bajo consumo de 18w. La iluminación que tengo ahora funciona bien pero son artefactos no es una tapa y se me complica a la hora de meter mano y ver lo que hago.
Me hice plegar una tapa en chapa galvanizada de 1 mm de espesor de las dimensiones del acuario y la voy a colgar con roldanas para poder levantarla sin apagar la iluminación mientras hago lo que sea en el acuario.
Pensaba armarla con leds porque ya los tengo comprados blancos frios y cálidos, pero desistí por ahora porque en la pantalla que me arme para mi acuario de ciclidos, en 8 meses se quemaron 2 led y es realmente incomodo cambiarlos cuando uno tiene poco tiempo y el plantado debe seguir iluminado de alguna manera. Por lo tanto arrugue y esta nueva tapa la voy a armar con 6 tubos de 30W T8. Averigue por los T5 pero tendrían que ser por el largo los de 21 W y cuesta conseguirlos.
La iluminación led la voy a reservar por ahora para los acuarios de ciclidos y algún plantado más pequeño.

Yo estoy usando en mi cubo plantado de 40 un reflector con una pastilla led de 20 w 6500K, de entre 1650 y 1800lm con apertura de 120°, si bien al principio que habia pocas plantas me parecio excelente, al comenzar a crecer todo y replantar me encontre con que no esta tan bueno, creo que es insuficiente, tal vez me quede corto y tendria que haber puesto dos de 20w, que lo pense, pero me parecia demasiado para 40x y con un sustrato de 4 cm en la parte mas baja, ahora no se si hubiera sido demasiado, tambien note que el led este no logra generar los rojos en las plantas, salvo en algunas especies y solamente las puntas que estan casi emergiendo del agua, actualmente agregue dos bajo consumo luz fria de 11w para hacer unas pruebas, la respuesta de las plantas fue inmediata a los bajo consumos, los rojos se incrementaron mucho e incluso se dieron en plantas que no aparecian con el led solo, incluso las plantas tienden a direccionarse hacia el haz de luz de las bajo consumo cuando antes apuntaban al haz del led, tambien note que a medida que el matorral se desarrolla se pierde bastante luz, hoy con el agregado de los dos bajo consumos tengo la luz que tenia cuando estaba recien plantado pero con el matorral ya mas o menos armado. Tal vez la mezcla de led y bajo consumo sea buena como en su momento fue la mezcla de hqi y tubos, si uno no tiene ganas de convertirse en electronico y experto en iluminacion, por ahi combinar un reflector led y un par de bajo consumo sea una buena alternativa.