Vantaggi e svantaggi nell’utilizzo di lampade ad alogenuri metallici o fluorescenti

Quali sono vantaggi e svantaggi nell’utilizzo di lampade ad alogenuri metallici o di lampade fluorescenti?

Ecco una lista sommaria di svantaggi e vantaggi nell’utilizzo di tubi fluorescenti e di lampade ad alogenuri metallici .

Fluorescenti

Vantaggi

• tecnologia ormai molto sviluppata ed arrivata ad un buon grado di ottimizzazione
• disponibilità di un numero molto elevato di tipi e potenze
• costo di acquisto relativamente basso
• efficienza energetica elevata
• scaldano relativamente poco
• possono essere posizionate in acquari coperti ed anche in acquari scoperti utilizzando opportune plafoniere sospese

Svantaggi

• emissione diffusa
• potenza unitaria limitata

Alogenuri

Vantaggi

• generalmente lo spettro di emissione è abbastanza completo
• efficienza energetica
• elevata emissione diretta (raggi di luce collimati)
• potenza unitaria anche elevata

Svantaggi

• costo unitario relativamente alto
• necessità di utilizzare plafoniere apposite (in genere piuttosto costose)
• ciascuna lampada emette una rilevante quantità di calore
• necessità di filtrare gli UV emessi
• non sono adatte per acquari coperti
• disponibilità di non molti modelli

È opportuno approfondire un poco alcuni dei punti precedenti, partendo eventualmente, per chi è interessato, dalla conoscenza della tecnologia che è alla base delle lampade ad alogenuri metallici e delle lampade fluorescenti, appartenenti entrambe alla categoria delle “lampade a scarica” .

L’efficienza di trasformazione dell’energia assorbita sia per le fluorescenti che per le lampade ad alogenuri metallici è elevata, anche se queste ultime si comportano un poco meglio. In ogni caso la differenza non è forse sostanziale e non pesa, a mio parere, in maniera decisiva sulla scelta. Sono probabilmente altre le caratteristiche in cui le differenze risultano più importanti.

A conferma di quanto affermato nel seguente grafico vengono confrontate le efficienze per quanto riguarda il flusso luminoso, il PAR e l’energia raggiante tra una fluorescente (TLD 940) ed una ad alogenuri metallici (Philips mastercolour CDM/942), lampade che in quanto a tonalità di luce fornita si assomigliano molto essendo le loro temperature di colore rispettivamente di 3800 e 4200 K e gli indici di resa dei colori rispettivamente pari a 95 e 92.

I valori sono normalizzati per un confronto diretto assumendo pari ad 1 il valore per la lampada più efficiente.

L’efficienza di emissione di PAR, che è in pratica l’energia delle radiazioni emesse nel campo da 400 a 700 nm, cioè nel campo di lunghezze d’onda di maggior interesse in acquariologia, è per la lampada fluorescente pari a circa l’87 % di quella della lampada ad alogenuri e dunque tutto sommato la differenza non è trascurabile, ma ritengo neppure decisiva.

Anche per quanto riguarda lo spettro di emissione si può concludere che non esistono sostanziali vantaggi nell’utilizzare uno dei due tipi di lampade in quanto ormai è possibile trovare (anche se talvolta con difficoltà, pur se esistenti a catalogo) sia lampade fluorescenti che ad alogenuri metallici in grado di fornire spettri molto simili.

Ad esempio, nonostante talvolta venga affermato che lo spettro di opportune lampade ad alogenuri metallici è migliore di quello fornito da lampade fluorescenti per alcune applicazioni particolari, quali lo sviluppo e la crescita di coralli, in realtà, anche attraverso un’opportuna scelta di lampade fluorescenti, è sicuramente possibile ottenere lo stesso risultato, tant’è che anche al GARF (Geothermal Aquaculture Research Foundation), uno dei centri specializzati per la riproduzione di coralli, si utilizzano lampade fluorescenti (Triton e Blue Moon).

È comunque vero che le lampade ad alogenuri metallici consentono di raggiungere molto più facilmente le elevate potenze di emissione di luce indispensabili allo sviluppo di molte specie di coralli, in quanto la potenza emessa da una singola lampada ad alogenuri è molto più elevata di quella emessa da una singola lampada fluorescente.

Quindi ogni volta che l’intensità di luce deve essere molto elevata le lampade fluorescenti possono essere utilizzate solo se fornite di riflettori e disposte molto vicine fra loro, mentre con lampade ad alogenuri metallici la soluzione appare meno problematica.

L’elevata potenza unitaria fornita dalle lampade ad alogenuri metallici può in alcuni casi costituire uno svantaggio ed ad esempio renderle non molto convenienti nei casi in cui si abbiano acquari o abbastanza piccoli o da illuminare con non molta luce.

In effetti la potenza minima delle lampade ad alogenuri metallici è, per molti tipi, di 75 W che possono già risultare eccessivi per un piccolo acquario. Inoltre di solito la zona illuminata da una lampada ad alogenuri montata sull’apposita plafoniera è abbastanza limitata in lunghezza e se il riflettore non è disegnato opportunamente la distribuzione dell’intensità nel cono di luce uscente non è sufficientemente uniforme, mentre i tubi fluorescenti lineari arrivano anche a lunghezze di 1,5 m con una distribuzione delle intensità piuttosto uniforme in tutta la lunghezza.

Per cui se si vuole illuminare un acquario piuttosto sviluppato in lunghezza occorre disporre più di una lampada ad alogenuri metallici, il che può portare ad avere così una potenza installata eccessiva per un acquario che non abbia particolari esigenze di intensità luminosa (ad esempio un acquario di acqua dolce con soli pesci).

In pratica utilizzando lampade ad alogenuri metallici si corre il rischio di consumare abbastanza in energia elettrica non perché siano meno efficienti (anzi) ma perché si tende ad illuminare di più di quanto ci si accontenterebbe utilizzando lampade fluorescenti e talvolta più di quanto sia necessario (mentre con lampade fluorescenti il rischio è talvolta di illuminare meno di quanto necessario).

La quantità di calore emessa (per quantità di energia emessa) da lampade fluorescenti ed ad alogenuri metallici è molto simile, ma, visto che le lampade ad alogenuri hanno delle potenze molto più elevate ed occupano anche meno spazio, il calore sviluppato può raggiungere valori localmente molto elevati.

Questo fenomeno e la necessità di mantenere la lampada con il proiettore ad una certa distanza dalla superficie dell’acqua per potere distribuire la luce su di una sufficiente superficie precludono l’utilizzo delle lampade ad alogenuri metallici in vasche coperte.

Senza entrare nella discussione su vantaggi e svantaggi delle vasche coperte rispetto a quelle aperte, occorre tuttavia osservare che, se la scelta è caduta su vasche coperte, l’illuminazione con alogenuri metallici è sicuramente da scartare, mentre per acquari aperti possono essere utilizzate sia lampade ad alogenuri metallici che lampade fluorescenti, anche se queste ultime per tale applicazione non sono forse la scelta ottimale in quanto devono essere montate su plafoniere con riflettori che però funzionano in maniera sufficientemente efficiente solo se poste non molto lontane dalla superficie dell’acqua.

Una caratteristica sicuramente positiva delle lampade ad alogenuri metallici è che i raggi di luce emessi sono collimati, cioè dalla lampada partono raggi di luce con ben precise direzioni, mentre per le lampade fluorescenti l’emissione avviene in tutte le direzioni (emissione diffusa) da tutti i punti del tubo su cui si trovano i fosfori.

In pratica se la radiazione è collimata in un punto illuminato arriva il raggio emesso da un certo punto della lampada ad alogenuri, mentre con la lampada fluorescente un punto viene illuminato da raggi provenienti da diversi punti.

La differenza è, grossomodo, quella che si ha tra i raggi solari collimati che arrivano sulla terra in una giornata serena e che generano ad esempio ombre nette e la radiazione diffusa che si ha in giornate nuvolose in cui la luce in un punto sulla terra (a prescindere dall’intensità) arriva dal cielo da molte direzioni.

Dal punto di vista pratico questa caratteristica porta sia a generare ombre più nette sia ad un miglior rendimento dei riflettori che possono essere disegnati in maniera più efficiente. L’effetto estetico della luce prodotta dalle lampade ad alogenuri metallici con la proiezione in acquario di una maglia di picchi di luce ed ombre generati dalle onde in superficie è di conseguenza sicuramente molto più gradevole di quello ottenibile con lampade fluorescenti.

Inoltre, visto che un’emissione diffusa porta ad una maggior dispersione della radiazione nelle varie direzioni pur utilizzando riflettori, mentre il fascio di luce uscente dalla plafoniera di una lampada ad alogenuri con riflettore è normalmente abbastanza “concentrato”, l’attenuazione dell’intensità per pura distribuzione della luce su superfici via via maggiori allontanandosi dalla lampada rende le lampade fluorescenti poco adatte ad illuminare con efficienza acquari piuttosto profondi.

Da questo punto di vista, se l’acquario risulta più profondo di un certo valore (indicativamente tale valore potrebbe essere 50-60 cm) la scelta dovrebbe perciò essere indirizzata verso lampade ad alogenuri metallici, con le quali l’intensità di luce subisce un calo minore ad una certa distanza dalla sorgente.

Concludendo, la scelta tra alogenuri metallici e lampade fluorescenti deve essere fatta tenendo conto delle considerazioni sopra esposte ed applicandole ai singoli casi.