sábado, 5 de febrero de 2011

Iluminación

Antes de ponernos a hablar de fluorescentes a fondo, es mejor saber por qué razón un tubo es mejor que otro, como se pueden combinar unos tubos con otros, porque salen algas con un tubo, o porque unos tubos tienen una luz mas rosada y otros mas brillante. Antes de mencionar que tipos de tubos existen y que caracteristicas tienen, hace falta comprender unos cuantos conceptos.




Espectro

La luz nos llega en forma de un espectro de ondas electromagnéticas, en ese espectro tenemos una parte visible por el ojo humano. Pero los extremos, los rayos ultravioleta y los infrarrojos, no somos capaces de percibirlos.

En la fotosintesis, los pigmentos de las plantas utilizan una determinada parte de ese espectro para tranformar la luz en energia aprovechable por la planta, y nosotros debemos proporcionarles una luz que cubra lo mejor posible sus necesidades, es decir al menos ese espectro.

Temperatura de color o grados Kelvin

Aunque se mide en grados Kelvin, no estamos hablando de la temperatura que produce esta luz. Se observa el color que adquiere un cuerpo negro iluminado por una determinada fuente de luz y se compara con el color que adquiere ese cuerpo negro calentado a una cierta temperatura medida en grados Kelvin. De esta forma a 3000 K una llama tiene un color rojizo, y a 4600 K la llama sera de color azul. Una llama de color azul tiene mas temperatura que una de color rojizo, por lo tanto es tan solo una medida del color de la luz.

Esto nos sirve para una cosa, para que nuestra luz se asemeje lo mas posible a la del sol, que es nuestro modelo a seguir. Para comparar, la luz del Sol a mediodia tiene 5500 K y con el cielo despejado de 10000 a 30000 K, como media debemos procurar que nuestra luz tenga 5500 K.

Comparando ahora con tubos fluorescentes:

- Los warm white tienen aproximadamente 3000K.
- Los cool white tienen aproximadamente 4100K.
- Los daylight tienen aproximadamente entre 5000 y 6000K

CRI - Color Rendering Index

Este indice nos indica lo que se asemeja un objeto iluminado bajo una luz determinada a como se vería ese mismo objeto iluminado por la luz del sol. El CRI oscila de 0 a 100. Es decir, la luz del Sol tiene un CRI de 100, y los fluorescentes, cuanto mas se acerquen a 100, más real sera el color del objeto al que iluminan. Un objeto iluminado con un fluorescente CRI 100 aparece con el mismo color que se supone que debe tener, para hacernos una idea, las luces de discotecas que tanto distorsionan los colores tienen un CRI muy bajo.

Intensidad lumínica

La intensidad de luz de un tubo se mide en lúmenes. Cuantos más lúmenes emita un tubo, mejor para estimular la fotosíntesis en las plantas. Tan importante como un buen espectro de luz es una buena intensidad. En este sentido podemos decir que es mejor poner un tubo de 30 o 36W que dos de 15 o 18W. Puesto que el rendimiento Lm/W es mayor en los tubos mas largos.

Tipos de Tubos

Muchas veces cuando uno quiere comprar un fluorescente, no se complica mucho la vida y mete el primero que encuentra, otras veces pregunta a alguien más entendido y pone lo que le recomienda y por último hay gente que quiere saber por qué esta poniendo lo que esta poniendo y entonces es donde se acaba uno haciendo un lio. Voy a explicar en este apartado que es cada tipo de tubo y que significa ser un tubo Daylight, que es un Espectro total o full spectrum, que es un trifosforo, si puede un tubo ser Daylight y trifosforo a la vez o si es mejor un espectro total o un trifosforo.


  • Daylight: Este tubo hace referencia a los grados Kelvin, un tubo Daylight tiene 6500 K, algunos son tubos baratos porque se producen en gran número, es lo más cercano a la luz solar al mediodia, mejor que los warm o cool que no tienen suficientes K de color. Por lo tanto dentro de los tubos Daylight tenemos tubos trifósforos y tubos de espectro total dependiendo del espectro de cada uno. De un tubo Daylight solo sabemos que tiene 6500 K pero no podemos saber si su espectro es bueno o es malo, es decir solo sabemos el color de la luz que emite.



  • Crecimiento de plantas: Entre estos esta el Grolux de Sylvania, este tubo tiene un CRI bajo, por lo que el color con el que aparecen los peces no es real, da un brillo especial a los azules y rojos que reaviva mucho el colorido violetáceo, se debe combinar con tubos Daylight porque la luz rosada que da es muy apagada y ademas si solo usamos tubos Grolux es más fácil que nos crezcan algas azules y rojas. También opodemos combinarlo con los trifósforo de 10000ºK. Otro tubo es el Aquaglo, este tubo tiene el espectro necesario para las plantas, da una luz mas clara o brillante que el Grolux, es decir tiene una temperatura de color (K) mayor, es el mismo tubo que el grolux wide spectrum. Ambos son tubos con un predominante espectro azul y rojo.



  • Espectro total: Imitan en lo posible a la luz Solar, emitiendo luz en cada franja del espectro, entre estos tubos tenemos el VitaLite de Durotest con 5500K y CRI 91, el Chroma 50 de GE, el Colortone 50 o el Daylight Deluxe de Philips y el Designer 5000 de Sylvania. En todos ellos el espectro de salida es muy similar al Solar, tanto como lo permite la química hoy en dia, todos ellos tienen 5000-5500K lo cual es uno de nuestros objetivos. Por lo tanto estos tubos son Daylight de espectro total.


Actualmente tenemos tubos más fáciles de encontrar y son los Philips y Osram de la serie 9 alta (965, 950) Estos tubos tienen un espectro total emitiendo en todas y cada una de las franjas del espectro con 6500 y 5000K respectivamente.

Tenemos otra gama que incluye el VitaLite 75, el Chroma 75 y el Colortone 75, todos ellos con 7500 K con un tono mas azulado de luz para climas más nórdicos, los cuales son combinados a veces en acuarios o terrarios que tienen plantas rojas porque les vienen bien o combinados con luces más tenues con menos temperatura de color (para contrarrestar). Estos tubos son de espectro total o trifósforos pero no son Daylight (consideramremos daylight hasta los 6500 K). Cuanto más azulada es la luz, más usada es en acuarios marinos, que de hecho suelen llevar tubos de 10.000 K.


  • Trifosforos: Los trifósforos mas conocidos hoy en dia son los llamados trifósforos 10.000K usados en acuariofilia. Nos encontramos con varios de ellos que son idénticos como pueden ser el Powerglo, Tripowerlight, Aquastar, Aquarelle y el Tritón. Todos ellos tienen el mismo espectro y las mismas características, aunque no todos ellos valen lo mismo. No son de espectro total, no emiten en cada franja del espectro, estos tubos tienen unos picos a lo largo del espectro de intensidad mayor que los tubos de espectro total, pero en cambio tienen franjas del espectro en las que no emiten apenas. Por lo general los trifósforos son tubos que emiten una gran cantidad de Lúmenes. Los tubos 840 y en menor medida los 860 también son trifósforos.



  • Actínica: Estos tubos no se usan en acuarios de agua dulce, en marino son necesarios para la vida de anémonas, algas y corales, son tubos con espectro en los ultravioleta como el BlueMoon. Por otro lado esta luz favorece la aparición de algas si otros factores estan presentes, mediante la fotorreducción del hierro, poniendo este al alcance de las algas.



  • Halogenuros: Estos ya no son tubos fluorescentes. Tienen una vida media de 6000 a 10000 horas , sin duda dicen que son los mejores , pero son todavía caros, necesitan unas pantallas especiales, producen mucho calor y para acuarios de agua dulce o terrarios pequeños no son realmente necesarios, sin embargo su uso en acuarios marinos y selvas tropicales esta muy difundido.


El tubo que buscamos y la clorofila

Hasta ahora con lo que llevamos debemos tener claro que lo que andamos buscando son tubos que esten rondando los 6500 K aproximadamente y con un CRI mayor de 90. Afortunadamente para nuestros bolsillos la mayoría de los tubos Daylight cumplen estas características y son baratos, no son baratos porque sean malos, son baratos porque es un tubo muy corriente y se fabrica en relativa grán cantidad por lo que los costes se abaratan. Tenemos tubos Daylight desde precios muy bajos, pero despues de elegir un Daylight, debemos mirar que espectro tiene. Por lo general todos los tubos Daylight tienen un espectro equilibrado. Los de la serie 9 son de espectro total y los de la serie 8 son más trifósforos que espectro total. La combinación de ambos es una de las mejores combinaciones que se pueden hacer.

Combinación de tubos

Debemos buscar un tubo a ser posible Daylight, bien Trifosforo o de Espectro total, la cuestion es que combinados cubran los picos que utilizan las plantas para realizar la fotosintesis. Podemos usar un tubo de espectro total que emite a lo largo de todo el espectro y asi nos aseguramos tener luz en todas las longitudes de onda, aunque probablemente no cubran la altura de algunos picos.

Por otro lado podemos poner un trifosforo cuyos picos alcancen e incluso sobrepasen a los requeridos por las plantas. El problema es que no siempre los picos coinciden con los picos en los que trabajan las clorofilas. Los Trifósforos tambien dejan huecos entre los picos sin emitir luz.

¿Cuál es la solucion? combinar tubos para cubrir el espectro de la fotosintesis. Cojemos un tubo de espectro total que cubra las zonas donde las plantas no demanden mucha intensidad y los picos de zonas de rojos y azules los cubrimos con trifosforos. Tres tubos con el mismo color pueden tener tres espectros completamente diferentes. A la hora de elegir tubos debemos procurar que el conjunto de espectros de nuestros tubos cubran el total que necesitan los pigmentos para realizar la fotosintesis lo mejor posible.

Una de las cosas más importantes que debemos sacar en claro para la elección de los tubos es tan importante o mas que la intensidad o que el espectro son los lúmenes que emite un tubo. Sobre esto hay un estudio muy interesante donde se vio que un tubo de espectro total y uno de gran intensidad combinados producian mayor crecimiento en la planta que dos de gran intensidad y estos a su vez mas que dos de espectro total.( ejemplos de estos tipos de tubos son los 965 y los 860 u 840)

En un experimento realizado con varios tipos de tubos, se comprobo que la combinacion que mas inducia a la fotosintesis era la combinacion de un cool white 4000K con un espectro total seguida de dos cool white y seguida en tercera posicion por dos espectro total. Pero aqui volvemos a lo mismo, podemos cambiar el trifosforo cool white (equivalente a 840) por un trifosforo daylight (equivalente a 865) perdiendo tan solo un poco de fotosintesis si el color de 4000K no es de nuestro agrado.


2 comentarios:

  1. Buenas Jorge, siempre me hago un lío con esto de las luces, espectros y demás, gracias por dejarlo todo un poco más claro :)
    He dado con tu blog dando una vuelta por la web y quería animarte a poner el enlace en este post recopilación sobre blogs que hemos abierto en Iguania:
    http://www.iguania.com/foro/viewtopic.php?f=92&t=29146

    A parte, nos gustaría pedirte si pudiera ser que pusieras un enlace a Iguania en tu foro :)

    Muchas gracias!

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