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Quando si parla della luce necessaria per un acquario nel caso di CFL si è sempre parlato di rapporto watt/litro ma con i LED abbiamo iniziato a parlare di lumen/litro.
Tralasciando il discorso se è un modo corretto per stabilire se la luce è sufficiente ma è giusto considerare i lumen invece che i watt?
In fin dei conti l'occhio umano vede come lunghezza d'onda massima quella a 555 nm (nella regione verde) mentre le piante preferiscono quelle rosse (intorno ai 660nm) che noi non riusciamo quasi a vedere. E i lumen misurano prevalentemente le lunghezze d'onda le regioni giallo / verde dei PAR quindi come fanno a darci indicazioni? Infatti i LED a 3000-4000K hanno di solito molti più lumen rispetto a quelle a 6000K.
I watt invece dovrebbero essere una cosa fissa

La cosa migliore sarebbe conoscere lo spettro e i PAR ma in loro mancanza meglio considerare i watt o i lumen? Ovviamente i lumen ci possono indicare se un LED è efficiente o meno in base al rapporto lumen/watt.

Taggo @Ketto che so che è interessato a parlare di questi argomenti

roby70 ha scritto: ↑La cosa migliore sarebbe conoscere lo spettro e i PAR ma in loro mancanza meglio considerare i watt o i lumen?

credo che la risposta a questa domanda sia proprio:

roby70 ha scritto: ↑Ovviamente i lumen ci possono indicare se un LED è efficiente o meno in base al rapporto lumen/watt.

Non vedo alternative, la potenza che sia una CFL o un LED, ci da sempre la stessa informazione, tot lavoro nell'unità di tempo, che sia un motore elettrico o un uomo che cammina, penso che non ci sia differenza

aleph0 ha scritto: ↑la potenza che sia una CFL o un LED, ci da sempre la stessa informazione

Quindi anche nel caso di LED tu considereresti i watt/litro come per le CFL? Ovviamente se con le CFL si parlava di 0,5 w/l per i LED il rapporto deve essere diverso perchè hanno una resa differente..

roby70 ha scritto: ↑Quindi anche nel caso di LED tu considereresti i watt/litro come per le CFL?

No, probabilmente mi sarò espresso male.
La potenza, dal punto di vista fisico, misura il lavoro ( misurato in Joule) nell'unità di tempo !
Il lavoro è sostanzialmente il "mezzo di scambio di energia", e l'energia possiamo intenderla in varie forme. Per esempio il calore è il mezzo di scambio dell'energia termica, tutte le fonti luminose scaldano l'ambiente, che siano LED o CFL !
La potenza è sostanzialmente questo, un Watt erogato da una lampada a gas o da un LED, è una quantità ben definita ed eguale per entrambi mezzi, cioè la stessa energia nello stesso intervallo di tempo!
Detto ciò, questo dato rimane comunque insufficiente per i nostri scopi.
La storia del Watt/litro deriva solo da una visione empirica. Cioè, abbiamo potuto osservare, dopo varie prove, che con una lampada CFL e un watt per litro, ci desse modo di tener sotto qualsiasi pianta si voglia. Però capisci anche tu che watt/litro non ha alcun senso, in quanto il volume è dato da una superficie e da un'altezza, un litro potrei averlo da una "scatola" alta 20 cm e da una alta 10 cm. Quindi, in ogni caso, avrebbe piu senso il rapporto watt/superficie , l'altezza possiamo ometterla, che sia una vasca alta 10 cm o due metri, c'è poca differenza per i nostri scopi!
Il tutto verte, ormai, sulla luminosità emessa di una sorgente a parità di potenza.
Un po' come dire, la mia auto con 1 litro di benzina percorre 20 km, la tua con un litro ne fa solo 10 km. Chiaro che la macchina da 20, a parità di benzina(potenza) è maggiormente efficiente.
Con la luce è esattamente la stessa cosa !
A parità di potenza si ha un sistema piu efficiente, in grado di convertire quanta piu energia in luce minimizzando il calore scambiato e disperso nell'ambiente.
Tanto che nelle lampade a risparmio energetico si trovava scritto : lampada da 6W che svliuppa 60W ad incandescenza. Quest'ultima frase (o qualcosa del genere) ha sempre creato enorme confusione tra le persone, ma quel che ti dice è sostanzialmente: a parità di luce, una lampada a risparmio energetico necessità di minor potenza. Cioè, se una lampada da 6W emette per esempio 100 lumen, quella da 60W ne emette si 100 lumen, ma capisci che c'è una differenza in termini di potenza che è notevole, infatti tutta questa potenza poi si traduce in calore nell'ambiente, ecco perchè le lampade a incadescenza scaldavano tantissimo, mentre i LED sembrerebbero quasi freddi (qualcuno dice "non scaldano", ma questo è fisicamente errato).
Per questo la potenza non è un dato sufficiente ne tanto meno utile, se manca lo spettro e la temperatura di colore della sorgente in questione..

Spero di essermi spiegato nel modo piu "divulgativo" possibile, in quanto parliamo di una grossa branca della fisica, e tante cose sono difficili anche per chi vi è dentro !

Aggiunto dopo 7 minuti 8 secondi:
La potenza però è ciò che ci permette di capire quanta luce serve ad una pianta, quando è nota la porzione di spettro che necessitano per la loro crescita.
Perchè se mettessimo sopra una vasca 500W, anche di LED, stai tranquillo che 2-3 ore dopo la temperatura dell'acqua misurerà qualche grado in più.. Energia, nuovamente, convertita !
L'errore che si commette è quel di valutare tutte queste grandezze in modo singolare. Invece è proprio la loro correlazione che poi ci permette di capire come muoverci per far crescere le nostre piante. Per questo chiedersi se bisogna ragionare in lumen o watt in un certo senso è errato !
Quel che dovremmo fare è cercare di ottenere uno spettro tanto quanto piu simile a quel del sole, a sua volta, ottenere una temperatura di colore che ci permetta di goderci la vasca, (pensa ai LED full spectrum, rappresentano il massimo per una pianta, peccato che vediamo tutto viola) e infine, rapportare la potenza a quel che è in natura ! Purtroppo non abbiamo dei laborati in casa e noi siamo acquariofili... Tizio x prova una lampada su una vasca, poi tizio y, poi tizio z e infine si arriva ad una conclusione di natura empirica. Da qui, come dicevo poco sopra, nasce il watt/litro !!!!

Poi chiaramente se vogliamo spostare la discussione sul lato prettamente fisico, allora mi faccio da parte, perchè non ne sarei capace !

Aleph sei stato chiarissimo... ho dei dubbi ma fammi rileggere tutto con calma

roby70 ha scritto: ↑ho dei dubbi ma fammi rileggere tutto con calma

eventualmente chiedi pure e provo a spiegarmi... magari @luigidrumz ci può dare una mano che è del "settore"

Aggiunto dopo 18 minuti 31 secondi:
Ah ecco, per fare un altro esempio, niente di meglio dei LED full spectrum.
Allora, quest'ultimi sono dei LED drogati in modo tale da emettere radiazioni comprese tra la parte rossa e blu, escludendo il giallo e verde, dai 500nm ai 700 nm circa, i colori che appunto noi uomini vediamo meglio .
Ora, se noi prendessimo un LED da 3W full spectrum, per esempio, e lo puntassimo sopra una vasca, vedremmo tutto viola (somma del rosso e blu) e, se ci fai caso, la luce visibile sembra quasi assente, pare sia buio . Questo accade perchè il sapiens si è evoluto in modo tale da vedere meglio nella porzione dei 500-700 nm, proprio il giallo ed il verde (il perchè a questo, dovrebbe essere dovuto al fatto che il sole è una stella con temperatura di colore proprio simile a quel che noi vediamo meglio) , per questo motivo una maglietta gialla ci appare luminosa, quasi come se splendesse, paragonata ad una maglietta color bordeaux .
nonostante ciò, la potenza è pur sempre 3W, ma paragonato ad un LED da 6500K da 3W, questo full spectrum ci appare buio e ci verrebbe da pensare che il bianco sia piu luminoso. In realtà sono entrambi da 3W !!!! Per questo viene introdotta la grandezza lumen, o anche la temperatura di colore, che sono in un certo senso misure che tracciano il confine fisica/uomo, nella fattispecie, il nostro modo di percepire la luce (quest'ultima, per defiznione, è la parte di spettro visibile per il sapiens). Anche i raggi X, li chiameremmo luce, se potessimo vederli. Purtroppo noi non possiamo vederli, ne tanto meno gli UV..
i nostri amici pesci, per esempio, percepiscono gli UV, purtroppo non sappiamo come e cosa si intenda, esattamente...!

Immagina lo spettro elettromagnetico, su una retta , dai 390 nm ai 800 nm (rispettivamente ultravioletti C e infrarossi).
Un LED full spectrum ha picchi su tutta la porzione [390,800] escluso la parte 500-700 circa ! Nonostante ciò la potenza è la medesima di un 3W da 6500K (cosi come spiegato sopra della potenza, stiamo parlando dello stesso lavoro (quantitativo) nello stesso intervallo di tempo, cosi come per definizione di potenza stessa). Ma qual è il vantaggio ? Il vantaggio è che tutta la potenza è ben "selezionata", in un certo senso "dedicata" a quella parte che effettivamente le piante necessitano per la crescita. Se infatti illuminiamo la pianta con una porzione dai 500 ai 700nm, indovina di che colore le vedremmo? Verde, perchè è proprio il colore che esse "riflettono" !!!
Infatti, se noi ad un LED full spectrum, aggiungessimo dei LED "ciano" e "giallo", avremmo una somma di colori, e otterremmo esattamente il bianco (spettro completo, dai 400 ai 800 nm circa) ..

Quindi, ciò si traduce in : con dei LED 6500K , a parità di crescita delle piante (per farla breve e per capirci) avremmo bisogno per esempio di 100W. Con dei full spectrum, che non sprecano energia tra i 500 e 700 nm(radiazione quasi inutile per le piante, diciamo) , a parità di crescita, magari avremmo bisogno di 50W ..

Spero di essermi spiegato. Ovviamente questa è una chiacchera da bar, chiedo scusa ai fisici se leggono .
Quel che conta è spiegare in modo accessibile a tutti !

Aleph, tu sei stato chiarissimo e cosa sono i watt lo so Il problema è che non mi sono spiegato io nella domanda

Partiamo da qui che forse riesco a spiegarmi

aleph0 ha scritto: ↑La storia del Watt/litro deriva solo da una visione empirica. Cioè, abbiamo potuto osservare, dopo varie prove, che con una lampada CFL e un watt per litro, ci desse modo di tener sotto qualsiasi pianta si voglia. Però capisci anche tu che watt/litro non ha alcun senso,

L'ho detto all'inizio che usare i watt/litro probabilmente non è corretto (ma di questo poi vorrei parlarle in un altro topic ) ma con le CFL si suggeriva come hai scritto che 0,5 W/l andavano bene per piante "normali" e come spettro si diceva di prendere quelle a 6000-6500K (le più vicine alle necessità delle piante e all'estetica che volevamo). Se questo derivasse come dici dall'osservazione degli acquariofili negli anni o da altro non lo so ma prendiamo per buono il suggerimento.
Poi sono arrivati i LED e si è smesso di consigliare 0.5 W/l con loro... si è passati a consigliare 40-60 lm/l sempre a 6000-6500K: dato che non erano passati anni dalla loro comparsa direi che questo suggerimento non era dovuto alle esperienze degli acquariofili. Ma allora a cosa?
Secondo me è facile: una lampadina LED ha tra gli 80 e i 120 lm/W (quelle migliori anche di più, quelle peggiori di meno ma la maggior parte stanno in questo range). Qualcuno ha quindi fatto la conversione:
0.5*80 = 40 , 0.5*120 = 60 e da qui è nata l'idea dei lm/l, per dare con i LED la stessa indicazione che si dava con le CFL.
Il punto è questo.. usando il rapporto lm/l non si è fatto altro che convertire il suggerimento W/l con la tecnologia LED.
Ma non sarebbe stato più corretto anche per i LED trovare un rapporto W/l basato sull'esperienza o su altro? I LED sono diversi dalle CFL per molti motivi, usare lo stesso suggerimento (convertito da W a lm) non è ancora più sbagliato del suggerimento W/l ?

La domanda era proprio quella... consigliare tot lm/l non è ancora più sbagliato che consigliare tot W/l ? Se avessimo la certezza in qualche modo che 0.5 W/l sono il valore corretto per le CFL non dovremmo cercare di trovare il valore corretto in W/l anche per i LED invece che fare conversioni lm - W ?

Diciamo che con i LED calcolare dei rapporti è molto più difficile, diversamente dalle CFL la loro resa luminosa può cambiare tantissimo.. una CFL normale ha una resa luminosa di circa il 20% (solo il 20% dei W usati si trasforma in luce) mentre per i LED questo valore può variare dal 15 al 70%.

Spero che la domanda si più chiara

Ciao Roby

roby70 ha scritto: ↑Infatti i LED a 3000-4000K hanno di solito molti più lumen rispetto a quelle a 6000K.

Sinceramente da quello che so io hanno emissioni molto molto simili
Per i tubi al neon si utilizzano i watt perchè è una tecnologia livellata dal punto di vista dell'efficienza, prendendo due tubi commerciali entrambi da 6500k e andando a guardare i lumen emessi secondo me i valori saranno pressochè uguali, per questo andiamo ad utilizzare i watt che sono ancora più comodi.
Per i LED invece i valori di efficienza possono avere disparità enormi, per questo non ha senso usare i watt, piccolo esempio: due vasche identiche montano 30w di LED 6500k. La prima utillizza chip 5050 commerciali, (resa 80/90 lumen/watt), la seconda utilizza chip 5630 samsung da 170 lumen/watt. Gli spettri dei 6500 sono pressochè identici ma la luce generata sarà il doppio a parità di potenza (discorso spiegato molto bene da Aleph).
Quindi per i neon possiamo continuare ad utilizzare i watt, per i LED bianchi è molto meglio utilizzare i lumen. (per i LED colorati invece è più complicato).
Poi arriva giustamente la domanda di Roby, i 50/60 lumen/litro per una vasca di media illuminazione sono empirici? Ti giro i valori suggeriti da tropica Loro indicano una luce superiore a 40 lumen/litro come adatta a piante super esigenti. (secondo me è un valore un po' troppo basso) come hai giustamente detto tu possiamo solo andare a definire un nuovo valore di riferimento in base all'esperienza (ma andando a utilizzare LED "colorati" anche questo discorso cade ) Secondo me una soluzione potrebbe esserci...
Utilizzando i PAR possiamo andare a paragonare senza problemi CFL, LED bianchi e colorati con uno strumento anche molto più significativo per le piante. (il problema è solo trovare questo valore )

aleph0 ha scritto: ↑il perchè a questo, dovrebbe essere dovuto al fatto che il sole è una stella con temperatura di colore proprio simile a quel che noi vediamo meglio

In realtà è l'occhio umano che si è evoluto adattandosi all'emissione del sole comunque il concetto è quello, ho provato a spiegarlo qui

aleph0 ha scritto: ↑Un LED full spectrum ha picchi su tutta la porzione [390,800] escluso la parte 500-700 circa

Mi sa che ti sei confuso non emette nella zona 500-600 infatti ha un picco a 660 proprio sulla frequenza preferita dalle piante L'ultimo grafico che ho inserito è quello del PAR fa vedere molto bene l'efficacia di ogni frequenza: (come già scritti da Aleph) un LED con emissione a 570 nm ha una resa sulle piante del 30% rispetto ad uno a 660 nm. Il problema è estrapolare il valore emesso da una sorgente luminosa "interpolando" lo spettro della lampada (e la sua efficienza) con il rispettivo valore PAR... cosa per nulla semplice

Ketto ha scritto: ↑In realtà è l'occhio umano che si è evoluto adattandosi all'emissione del sole comunque il concetto è quello, ho provato a spiegarlo qui

Si, intendevo proprio questo, mi sarò spiegato male !!

Ketto ha scritto: ↑Mi sa che ti sei confuso non emette nella zona 500-600 infatti ha un picco a 660 proprio sulla frequenza preferita dalle piante

direi di si, chiedo scusa !!

roby70 ha scritto: ↑La domanda era proprio quella... consigliare tot lm/l non è ancora più sbagliato che consigliare tot W/l ? Se avessimo la certezza in qualche modo che 0.5 W/l sono il valore corretto per le CFL non dovremmo cercare di trovare il valore corretto in W/l anche per i LED invece che fare conversioni lm - W ?

Avrà senso riferirsi i alla sola potenza (ma per un discordo di comodità), cosi come l'esempio di @Ketto sui chip 5050 e 5630, quando tutti faremo riferimento allo stesso LED.
A quel punto si, avrebbe senso parlare nuovamente di watt/litro, anche se ripeto che il watt/litro ha poco senso, piuttosto superficie/watt !!!!
ti ho risposto alla domanda adesso?

Per esempio di ci sono dei neon T5, che a parità di spettro, emettono molti piu lumen ! Solo che questa cosa accade con due neon, non con 150 chip come i LED, forse questi erano i tuoi dubbi?

Ketto ha scritto: ↑Per i LED invece i valori di efficienza possono avere disparità enormi, per questo non ha senso usare i watt, piccolo esempio: due vasche identiche montano 30w di LED 6500k. La prima utillizza chip 5050 commerciali, (resa 80/90 lumen/watt), la seconda utilizza chip 5630 samsung da 170 lumen/watt. Gli spettri dei 6500 sono pressochè identici ma la luce generata sarà il doppio a parità di potenza (discorso spiegato molto bene da Aleph).
Quindi per i neon possiamo continuare ad utilizzare i watt, per i LED bianchi è molto meglio utilizzare i lumen. (per i LED colorati invece è più complicato).

Chiarissimo il discorso.. infatti il problema con i LED è proprio quello. Mentre la resa delle CFL è simile quella dei LED cambia troppo per potersi basare solo sui watt. Cioè si potrebbe fare ma bisognerebbe prima conoscere l'efficienza del LED di cui si sta parlando. Quindi se con un tipo di LED un rapporto di 0,2 W/l può essere sufficiente con un'altro magari ce ne vorranno 0,7 W/l (numeri sparati a caso). Usando i lumen "livelliamo" i vari tipi di LED senza interessarci più di tanto a quanto sono efficienti (a parte il discorso del consumo che sarà maggiore nel caso di LED poco efficienti).

aleph0 ha scritto: ↑A quel punto si, avrebbe senso parlare nuovamente di watt/litro, anche se ripeto che il watt/litro ha poco senso, piuttosto superficie/watt !!!!

Sono d'accordo sul discorso W/superficie.. ma teniamo anche conto che gli acquari hanno più o meno misure standard.. un 125 litri sarà più o meno 120x40x40H ... difficile che sia 120x60x20H quindi a parità di litri la superficie sarà più o meno la stessa