Da PAR a Watt.. è possibile?

[roby70]

Dopo aver parlato in questo topic viewtopic.php?f=19&t=43728&p=727612#p727612 dei PAR necessari alle piante ho pensato se fosse possibile convertire, spannometricamente ovviamente, questo valore in watt più facilmente utilizzabile per capire se la luce che abbiamo è sufficiente.
Ho trovato una cosa interessante che provo a riproporre per vedere se ha qualche senso o meno
Nel topic indicato sopra avevo citato questo:

Secondo un documento del 2006 pubblicato su "Limnology and Oceanography (Volume 51, N 6, 2006, pages 2722–2733)", sono state create 15 miscele di varie densità delle seguenti piante acquatiche:
Specie poco illuminate: Vallisneria Americana "Natans", Vallisneria Americana "Gigantea", Sparganium Emersum;
Specie a luce medio-bassa: Hygrophila corymbosa "Stricta", Sagitaria Platyphyla;
Specie a luce media: Sagitaria Subulata, Myriophyllum aquaticum, Egeria densa, Potamogeton Crispus, Potamogeton Pectinatus, diversi Callitriche sp.
Specie di alta luce: Cabomba caroliniana, Hygrophila corymbosa "Aroma"

Il punto medio di compensazione è stato raggiunto a 119 μmol / (sec m2) di PAR
L'inizio della saturazione è stato raggiunto a 455 μmol / (sec m2) di PAR
Il vero punto di saturazione non è stato raggiunto ed è probabilmente superiore del 20%, a 546 μmol / (sec m2) di PAR.

Quindi approssimando teniamo buono il valore di 119 μmol / (sec m2) PAR come punto medio di compensazione e 445 μmol / (sec m2) di PAR come inizio del punto di saturazione.
Questi valori possono essere convertiti in W/m2 dividendoli per 4.6 ottenendo:
Punto di compensazione medio - 26 W / m2 di PAR
Inizio della saturazione - 99 W / m2 di PAR.

Se considero adesso che il mio acquario ha una superficie (80x36 cm) è di 0,29 m2 ed è di circa 100L ho:
Punto di compensazione medio: 26 W / m2 * 0,29 m2 = 7,5 W di PAR o circa 0,07 W / L di PAR
Inizio della saturazione - 99 W / m2 * 0,29 m2 = 28,5 W di PAR o circa 0,28 W / L di PAR

Questi però non sono i watt di elettricità consumati ma l'energia luminosa prodotta e di cui avremmo bisogno. Secondo diversi articoli che ho trovato l'efficienza tipica di una lampada fluorescente è del 20% mentre quella dei LED varia dal 17% al 63%
Conisderiamo quindi per il momento le CFL con la resa del 20%. Abbiamo quindi che abbiamo bisogno di:
Punto di compensazione medio: 7,5 W / 0,2 = 37,5 W
Inizio della saturazione: 28,5 W / 0,2 = 143,5
che portato in W/l mi darebbe rispettivamente
Punto di compensazione medio: 0,37 W/L
Inizio della saturazione: 1,4 W/L

Per i LED come detto anche in questo topic viewtopic.php?f=15&t=43844&p=730215#p730215 considerare i watt è difficile dato che come abbiamo visto la loro resa dipende troppo dalla qualità e in un range troppo ampio e quindi fare lo stesso calcolo con loro darebbe risultati troppo differenti.
Facciamo allora un'altra assunzione Consideriamo che le CFL circa 100 lm/W e convertiamo i watt/L in lm/L. Abbiamo quindi:
Punto di compensazione medio: 37 lm/L
Inizio della saturazione: 140 lm/L
Questo probabilmente può darci il rapporto lm/L di cui abbiamo bisogno con i LED indipendentemente dai loro watt e dalla loro efficienza.

Spero di non aver scritto troppe ca...volate Taggo @Ketto e @nicolatc con cui avevamo già discusso negli altri topic.. non taggo i frequentatori di questa sezione come @aleph0 (oh.. l'ho fatto ).

[aleph0]

Punto di compensazione medio: 37 lm/L

che se non sbaglio coincide con i lumen che consiglia tropica per una vasca di molte piante esigenti !

[cicerchia80]

Seguo

[roby70]

Aggiungo una cosa... ho considerato nei conti prima l'inizio del punto di saturazione ma se usassi quello che è ritenuto il punto di saturazione a 546 μmol / (sec m2) di PAR otterrei 1,7 W/L (170 lm/L); questo coinciderebbe con il fatto che in acquario difficilmente lo si raggiunge

[nicolatc]

Punto di compensazione medio: 7,5 W * 0,2 = 37,5 W
Inizio della saturazione: 28,5 W * 0,2 = 143,5

Volevi dire: Punto di compensazione medio: 7,5 W / 0,2 = 37,5 W
Inizio della saturazione: 28,5 W / 0,2 = 143,5

Consideriamo che le CFL circa 100 lm/l e convertiamo i wall/L in lm/L

Volevi dire: Consideriamo che le CFL circa 100 lm/watt e convertiamo i watt/L in lm/L

Spero di non aver scritto troppe ca...volate

A me sembra tutto corretto
Restano le varie approssimazioni fatte che possono essere più o meno valide a seconda dei casi, in particolare su efficienza (watt come potenza luminosa su watt consumati totali) ed efficacia (lumen su watt consumati totali).
Con LED da idroponica, a parità di watt come potenza luminosa e di watt consumati, avremo bisogno di meno lumen/L

Ma approssimativamente con spettri "normali", 40 lumen/litro credo sia una media corretta (che consiglia anche Tropica come ha scritto Aleph0).

Sarebbe poi interessante sapere da quel documento del 2006 oltre alla media PAR anche la varianza, o meglio di quanto i gruppi più "estremi" di piante si discostano da quel valore medio.

[roby70]

Nicola, grazie per le correzioni però ti posso assicurare che i conti li avevo fatti giusti
Correggo sopra così è meglio per chi legge.

Sul discorso delle varie piante recupero qualche valore che avevo trovato

[nicolatc]

però ti posso assicurare che i conti li avevo fatti giusti

Si certo, infatti ho scritto che non hai sbagliato nulla, era solo per chiarire meglio a chi dovesse leggere...

Che poi Tropica in effetti suggerisce 20-40 lm/L come valori medi, ma probabilmente per essere un po' più cautelativi.

[aleph0]

Che poi Tropica in effetti suggerisce 20-40 lm/L come valori medi, ma probabilmente per essere un po' più cautelativi.

però tropia si riferisce anche ad una ben precisa illuminazione ?
Per esempio, un LED da 10W ed una CFL da 10W, potrebbero essere più o meno efficienti per le piante, a parità di potenza. Proprio perchè potrebbero avere uno spettro tale per cui si disperda molta energia in una porzione di spettro che le piante non "consumano"; oppure esser proprio indirizzati su questi punti, come i LED da idroponica!
però, a dirvi come la penso, io l'uso di LED idroponica per l'acquario non lo vedo molto bene, esteticamente parlando. A me piace molto quella luce a 5000K che fa risaltare molto le piante rosse e a sua volta anche il verde, con i LED da idroponica ovviamente si ha una sorta di colore rosa/violaceo! Ma fisicamente parlando potremmo illuminare solo con i LED full spectrum, avremmo necessità di minor potenza rispetto ad un'altra qualsiasi fonte ! ma non avrebbe molto senso per noi

[roby70]

Solo una precisazione... i ragionamenti fatti sopra si applicano a normali CFL o LED a 6000-6500K; se parliamo di LED da idroponica o anche lampada specifiche per acquario che hanno facilmente degli spettri particolari i discorsi cadono un pò in quanto vanno considerati altri fattori come lo spettro che è particolare.

[nicolatc]

Per esempio, un LED da 10W ed una CFL da 10W, potrebbero essere più o meno efficienti per le piante, a parità di potenza.

Se i 10W si riferiscino al consumo, ovviamente anche a parità di spettro il LED potrebbe emettere più lumen perché più efficace.
Se i 10W si riferiscono alla potenza della radiazione, se l'emissione LED fosse concentrata nelle zone meno percepibili dal nostro occhio, i lumen sarebbero inferiori.
Quindi vedresti dai dati di targa una minore efficacia ed efficienza, ma per le piante potrebbe andare altrettanto bene se non meglio di quelle che consideriamo più efficaci ed efficienti.

però, a dirvi come la penso, io l'uso di LED idroponica per l'acquario non lo vedo molto bene, esteticamente parlando. A me piace molto quella luce a 5000K che fa risaltare molto le piante rosse e a sua volta anche il verde, con i LED da idroponica ovviamente si ha una sorta di colore rosa/violaceo!

Una luce esclusivamente con componenti rosse e blu oltre ad essere esteticamente pessima, non credo sia il meglio nemmeno per le piante. Un opportuno mix di barre da idroponica e barre normali è probabilmente il miglior compromesso.