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20104月23

LEDシステム照明は、どうあるべきか?

マリンアクアリウム エイジ 04:57
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えと、前回までの記事とは関係なく、僕が独自に妄想を膨らませた考察です。妄想ですから、話半分で眺めるのが吉。ただでさえ適当に書いてますし(笑)

ちなみに僕は、省エネの象徴でもあるLEDを使うからには、効率の徹底も光量の確保も全~部満たさないと気が済まない性格です。そのための工夫無くして、ただ素子を大量に並べただけのものには申し訳ないけど魅力を感じません。しかもそれが世代の古い素子、ランクの低い素子だった日にゃ~・・・。ゴロゴロ。

LEDも過ぎれば毒となる、しかし素もまた毒の連鎖である - エイジ

この考察をしたのはもうずいぶん前ですが、下の図は照明自体の光束値を2,000lmと仮定して、50cm前方の照度をレンズ別に理論値で比較したシミュレーションです。なんで2,000lm?かと言うと、その辺が省エネで現実的だから。前にも掲示板で見せたかも。

LEDシステム照明の残念賞

まず、30°レンズは落第でしょう。これこそコントラスト問題が強すぎて、生体を拷問にかけるようなものです。確かに照度は魅力的ですが、実用的ではありませんね。救えるとしたら、距離をおいての多灯か。。。そんな勿体ない・・・(笑)

次にレンズ無しはと言うと、これは光量がまるで確保できません。拡散性は良いのですが、しすぎです。なので、現状の製品はどれも100W以上の電力大食い仕様になっています。そうしなければ目的の光量が得られないためです・・・って、得られたのか?(汗)
しかも、現時点では効率があまりよろしくない高出力の素子 (3Wや5W、20W、30W等)を多用しています。確かにでかいの並べた方が楽だし安上がりですから。ですが、ここまでくるともう効率は度外視になります。
しかも広角過ぎますから、水槽の外にも光がジャジャ漏れ、むしろ壁を頑張って照らしちゃうので、極力水面ギリギリを攻めなければなりません。塩害が。。。(汗)
これじゃ、LEDに対して誤解も生みますし、否定されても仕方ありません。もっとLED本来の意味を理解し性質を生かさないと、 LEDを使う意味がありません。メタハラの方が良いじゃん♪って話にもなります。お願いだから、有望な素材をもっと真剣に使って欲しい。。。

LEDは用法・用量を守って、正しく使いましょう♪

LEDシステム照明の理想案

そこで、僕が考えてた一番有望な案は、おそらく90°前後のレンズ搭載型ではないかしら?と。一見、話だけだと120°とさほど変わらないように感じます が、実際に計算してみるとこれがまた120°とは段違いのスペック。単純に考えても、レンズ無しの半分以下の消費電力で実現できそうです。しかも60°よりも光が拡散されますから、水槽のサイズも吟味すれば、反射光も得られて、すこぶる良い結果が容易く想像できます。これぞLEDの正しい使い方です。
また、60°レンズでもそこそこの効果は期待できそうです。レンズ単体の市販品はなかなか見かけませんが、実はあるところにはあります(笑)

もちろん、効率も無視できませんから、現状でもっとも有利な1~2Wあたりの素子を多用したいところです。効率100lm/W越えも常識になりましたからね。今なら150lm/W越えなんてのも♪
ちなみに考えてみれば判りますが、仮に100lm/Wの1W素子×30ヶ=3,000lmと、60lm/Wの3W素子×10ヶ=1,800lmと、同じ30Wでどちらが良いかなんて考えるまでもありません。例えそれで材料費が抑えられても、性能が半分なら僕なら要りません。

素子の効率例:エジソン社 Edixeon A シリーズより

素子型式 出力 光束 効率
EDEW-1LA5-F1 1W 110lm 110lm/W
EDEW-3LA1-1 3W 170lm 56.7lm/W

先ほど「2,000lmが現実的」と書きましたが、例えば白だけなら100lmの1W×20ヶで事足りる訳です。仮に青を入れるとしても、計30~40ヶあれば良いでしょう。50Wにもなりません。あとは、水槽面積に合わせて横に並べるだけです。90cmでも2~3基で十分♪ それでやっと100~150Wです。しかも効率が良いので、意味のある100Wです。
しかし、3Wで200lmにも満たない素子なら、仮に200lmだとしても2,000lm確保するのに30W分必要になります。それが5W、20W、30Wと上がれば上がるほど非効率になります。結局、100W消費して3,000lmとか4,000lmが関の山でしょう。100lmの1W素子なら40W分で4,000lm作れると言うのに。。。という話。机上の空論とも言うが(笑)

で、極めつけは、それをなるべく安価で作って欲しい(汗)。だって、今の開発ペースなら1年後にはゴミ同然のスペックにもなり下がる商材ですからね。事実、数年前の製品が既に(略)。そんな綱渡りに10万投資とか、無茶ですってば。

と言うわけで、LEDのシステムライトについては、本格的な本当に良いものを作るのは、僕はまだ時期尚早かな、と。技術開発と進化のサイクルを考えれば、今はせいぜい電球型の良いものを探っているくらいが無難でしょう。あとでもっと良いものが出ても電球型なら負担は軽いし、小さいからいくつでも多灯できます。毎年追加してもたかが知れています。その辺を理解している日本の企業はさすがだと思います。
しかし、10万のシステム照明は毎年買い換える訳には・・・。例えすぐあとに省エネ・高効率の良いものが出ても、指をくわえて眺めているしかありません。それも僅かな差ならまだしも、飛躍的に改善される可能性が非常に大きい。そんなの、僕なら泣いちゃいます(汗)
だから、もし今どうしてもLEDでシステム照明を組むならば、余計な機能は端折ってなるべく安価な設定でいくべきです。多機能化によりスペックを穴埋めしても、本質的な問題解決にはなりません。それよりも、入れ替え時の負担を軽減するための価格設定の方が、ユーザーにとっても親切ですし、それが支持へと繋がるでしょう。

とは言え、いつの時代も技術の進歩には人柱は必要です。効率が悪くても電気代が掛かっても、とにかく光量がそこそこあるなら使ってみたい!という場合には、勿論それはそれで良いと思います。それが業界の前進を促す訳ですから。
ただ、僕は初期の液晶テレビを買って失敗した口なので、歴史の浅い製品はなかなか薦められませんけどね。40万もしたのに。。。汗

以上、簡単ではありますが、LEDシステム照明に関する最近の妄想と警告です。

ちなみにこれはただの構想です。模倣するのは簡単ですが、もし出すなら十分に検証してから製品化してください(笑)。また、事前に一言あれば、その良識を高く評価します♪
UVの時は一社だけ事前報告があったんですが、あとは駄々漏れです(曝)

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コメントとトラックバック

  1. 1. miyaann 2010/04/23 09:55

    お久しぶりです。エイジさんのおっしゃるとおりだと思います。
    今は7wを13個つけて稼動させていますが、コントラストの問題と拡散ムラを感じる次第です。13個のLEDをそれぞれ微妙に角度変えて照射していますが、それでも難しいかなと思います。あと、UVの必要性も感じてきました。ミドリイシにかんしてですが・・・ただ、LEDにして格段に良くなったことは生体の色目がすこぶるきれいなことですね。あと、陰日サンゴが点灯時でも満開になることです。また、発熱がほぼないので水温の上昇が激減してます。LED照明・・・もっともっと煮詰めていきますね。

  2. 2. エイジ 2010/04/24 00:49

    こんばんわ。

    あのとき意地でも60°レンズを勧めて良かったと胸を撫で下ろしてます。
    あのまま圧されて30°にしてたら・・・恨まれるところでした(汗)

    miyaannさんの場合は、コントラスト言う前に、ちょい近すぎるかなと思います。もう少し水面から離した方が、強すぎず良い感じになるように思います。
    水槽の上部スペースに余裕が持てるのも、レンズ搭載型の利点ですからね。ある程度離しても光が漏れないから。

    UVはこれからですね。もっと帯域のテストもしていかないと。
    ただ、素子1ヶ入れるだけでガツンと価格に反映されるので、困ってます(汗)

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