L'éclairage LED en eau douce.

Bonsoir à tous,
pour fêter le troisième remplacement des ampoules HQI de mon bac, je suis en train de regarder pour tester un peu les Leds en eau douce. N'ayant pas la connaissance pour savoir ce qui est bon ou pas pour les plantes, j'ai fait un peu d'espionnage industriel. j'ai regardé en LED ce qui se faisait et je l'ai comparé aux bons vieux T5 du marché (ceux que tout le monde connait et apprécie : Grolux, Biolux, Solar Natur, ... que du classique quoi).

* Le spectre des tubes T5/T8 du marché :
Lorsque l'on compare aux spectres des tubes standards du marché - spectres accessibles là :
Un vieil article, mais suffisant dans ce cas là

il est clair que quasiment tous les tubes classiques comme par exemple l'Osram Biolux 965 dont voici le spectre :

comportent des pics dans :

1- Les violets (400nm) : le pic n'est pas très marqués voir presque absent par exemple sur le Grolux, ou bien sur le Solar Ultra Natur de JBL).
2- Les Bleus (420/430nm) : Ce pic est présent chez tous les constructeurs (même pour des tubes très jaunes ... 3000K ambiance sous bois avec de la tourbe).
3- Les verts (540/560nm) : Ce pic est présent chez tous les constructeurs. Il est plus marqué pour les tubes à couleur de température basse (jaune) que sur les tubes au dela du Daylight (6500k environ).
4- Les rouges (600/650nm) : Ce pic est présent chez tous les constructeurs. Il est plus marqué pour les tubes à couleur de température basse (jaune) que sur les tubes au dela du 10000K (températures plus orientées marin. C'est assez normal car la lumière rouge disparait assez vite avec la profondeur et les coraux ont appris à vivre avec les bleus qui pénêtrent plus profondément dans l'eau).
Les tubes dit horticoles sont particulièrements riches en 2 et en 4. Sur des sites comme haut lieu de la culture personnelle en sous sol les solutions LEDs sont également axées sur les bleus (2) et rouges (4).

* La photosynthèse et ses besoins :
J'ai trouvé ce petit article qui réalise une expérience autours de l'efficacité de la photosynthèse selon les longueurs d'ondes de la lumière. Il en ressort que le plus efficace est le rouge (autours de 650nm) (mais il disparait rapidement avec la profondeur) et ensuite le bleu (entre 400 et 460nm) :
Un peu de sciences SVT

Le vert n'est pas ou très peu utilisé par les plantes. C'est d'ailleurs pour cela qu'elles paraissent vertes : la lumière dans ces longueurs d'ondes là n'est pas utilisée donc reflétée.
Voici en image un extrait d'un autre article de Jussieu :

L'article complet pour les courageux

* Une petite conclusion intermédiaire :
Pour faire pousser des plantes, il faut du Bleu et du rouge. Le vert est superflu pour les plantes, mais pas pour l'homme semble t'il (la perception de l'intensité lumineuse est beaucoup basée sur la longueur d'onde verte chez l'homme - voici un article sympa à lire là dessus : Voir Ici ). Donc les constructeurs, pour avoir un spectre lumineux qui parait intense (c'est mon interprétation) ont maintenu cette longueur d'onde, qui a par exemple disparue de chez les producteurs de plantes de sous sol).

* Et que font les fabricants de LEDs alors ?
J'ai trouvé un certain nombre de sites de fabriquants qui présentent des solutions pour l'eau douce (il y en a beaucoup plus en eau de mer). Ils utilisent les solutions suivantes :
Lumirium (La page des kits Lumirium eau douce)
50% Blanc froid - 5000 à 6500°K (cool white)
25% Bleu royal - (royal blue)
15% blanc chaud - 2600 à 3700°K
10% rouge

Blau (Page web site Blau LED eau douce)
100% Blanc froid - 5000 à 6500°K (cool white)
ou
80% Blanc froid - 5000 à 6500°K (cool white)
20% rouge

TMC Grobeam (Site Web TMC)
100% Blanc froid - 5000 à 6500°K (cool white)

Arcadia 30 Watt Eco Aqua LED Spotlight (Site Web Arcadia)
70% Blanc froid - 5000 à 6500°K (cool white)
15% Bleu royal - (royal blue)
15% rouge

En regardant de plus près les spécifications des LEDs en question dont voici les spectres (merci au site RAPIDLED.COM):
Cool white: PIC fort dans le Bleu, puis bosse dans le Vert et peu de Rouges.


Warm white: Petit pic dans le Bleu, un peu plus de vert que pour le cool white et pic plus important dans le Jaune/Rouge.


Royal Bleue: Pic exclusif dans le Bleu. Pas d'autres longueurs d'ondes.


Rouge: Pic dans le rouge exclusivement vers 630nm.


Tout cela confirme la solution proposée par Lumirium et dans une moindre mesure Blau. En ajoutant un peu de toutes ces LEDs, on doit pouvoir obtenir un spectre de couleur équivallent à celui d'un bon T5 mais avec une longévité et des performances énergétiques bien meilleures (rendement de 30-50% supérieur).

L'idée c'est maintenant d'avoir le max de commentaires/idées/remarques/retours d'expérience afin de me permettre de préparer une commande pour assembler un ou deux projecteurs LEDs pour commencer à remplacer l'un de mes HQI et voir ce que cela donne.

J'espère qu'il y aura quelques courageux pour lire jusqu'au bout...

Bonne nuit

Eric

J ai lu
Je réponds plus précis demain.

Ben alors, à 0h53 on est déjà demain
il est maintenant 8h39 et toujours rien... Tu fais quoi ?

Bonne grasse matinée.

Eric

Tu peux également regarder du coté des spot acradia (il en on sortir pour l'eau douce) il y en a chez TF sur leur bac derrière le comptoir. Bien que c'est pas forcement son dada tu peux demander à Alpheus ce qu'il en pense.

j'ai également fait des recherches sur les LEDS il y a quelque temps,c'est vrai que niveau énergie,consommation cela peut être bien,mais il y a des questions aussi du genre combien de LEDS faut il pour un grand bac? j'ai vu des tutos des gars d'un forum qui faisait des leds avec les résistances etc mais le soucis c'est que si une led grillait le reste ne fonctionnait pas donc fallait trouver quelle led changer,mais est ce qu'aujourd'hui ça à changer je ne sais pas,beaucoup disent que les leds sont mieux par rapport au néons car le néons est à changer régulièrement comparé aux leds niveau durée de vie tout comme niveau consommation en watt.
certains qui ont fait leur rampe en leds on mis du blanc,du bleu et du rouge mais d'autres ont mis que des leds blanches
perso je n'ai pas encore essayer,mais j'avoue que j'étudie cette option depuis un moment en cherchant et glanant des infos par ci ou par là afin de voir s'il y a plus d'inconvénients ou non par rapport aux tubes,par contre faut avoir les bonnes références en leds car elles ne sont pas toute les mêmes,je me demande aussi si les leds blanches ou il y a un peu de bleu et de rouge dedans est elle vraiment éfficace
sur ce je vais être attentif a ce post

Le problème avec les LEDS c'est la surface éclairée au sol.

Deuxième problème le mixage des différentes Leds, c'est visible sur un bac avec des rouges, des bleus, des blanches... On voit les cônes de couleurs. Les rouges sont très faible et en nombre limité ce qui ne favorise pas la bonne diffusion.

Ensuite, c'est d'établir la bonne puissance à utiliser pour obtenir réellement l'équivalent d'un HQI par exemple.

Pour faire vivre ce sujet, il faut à mon avis faire très attention à ne pas se laisser aller à des hypothèses trop belles pour être vrai...

Pour éviter d'aller dans tous les sens, le but ici est de trouver un montage équivalent au HQI d'Eric ou de Leds en général ?

laurent a écrit:Le problème avec les LEDS c'est la surface éclairée au sol.

Deuxième problème le mixage des différentes Leds, c'est visible sur un bac avec des rouges, des bleus, des blanches... On voit les cônes de couleurs. Les rouges sont très faible et en nombre limité ce qui ne favorise pas la bonne diffusion.

Les deux premiers problèmes que tu soulèves ne peuvent pas être corrigé avec différents optiques ? Des optiques avec des angles différents ?

Je crois bien que même avec les optiques, les grandes surfaces sont dures à éclairer (sauf à multiplier les sources)
A mon avis, la solution avec les LEDS de puissance type CREE c'est de multiplier les sources pour éclairer correctement la surface.
La meilleur solution (sans regarder le prix) me semble être comme cette image :

Pour le mixage couleurs, les lentilles ne semblent pas être suffisantes, des tests aux US sont fait avec des plaques diffusantes, mais du coup on perd l'effet HQI de la LED.

Ma(mes) question(s) : 75w de LED (type AI) = HQI de 150w ? Vrai ou faux ? Pour la même surface éclairée ?

je vois ce que tu veux dire pour les rouges



Donc pour palier a ce phénomène, il serait peut être possible de ne pas passer par des led de puissance pour le rouge mais de mettre plutôt des led rouges en 5mm, histoire de repartir un peu mieux les rouges car elles seront en plus grand nombre.

C'est une solution mais du coup, tu retombes avec du low cost pour une partie de l'éclairage. De plus, ce genre de LED acceptent elles les fortes chaleurs dégagées par les LED de puissance ?

Deuxio, pour un bac assez gros comme celui d'Eric, ce genre de LED ne seront pas assez puissantes à mon avis, plus de 60cm de hauteur.

La question est de savoir si ce rouge est primordial et surtout si il est utilisé avec si peu de présence.
Le mixage des sources est à mon avis intéressant pour le rendu visuel avant tout.
En eau douce, un 100% blanc donne déjà de bons résultats. Après pour le rendu, c'est au proprio de savoir et de choisir. Je vais retrouver des exemples de bacs fonctionnant correctement sous LEDs blanche uniquement.

Pour info, je suis adepte des lumières "froides", genre 8000K mais pour les LEDS, on a testé des 10000K avec Minicooler et force est de constaté que c'est pas très joli car trop blanc, limite maladif Pour un marin probablement que c'est bon mais sur un bac avec des plantes en abondance, c'est plus que bof.

Pour le mixage couleurs, les lentilles ne semblent pas être suffisantes, des tests aux US sont fait avec des plaques diffusantes, mais du coup on perd l'effet HQI de la LED.

sinon il ne faut pas utilsier d'optique les led de puissance type CREE on des angle de diffusion de 110° (environs) si les led sont a quelque cm de la surface le mixage est bon, sans pour autant perdre l'effet HQI ou de puissance

des XML iront sans problème pour un bac de 60cm même sans optique

Laurent a eu une bonne idée. Plutôt que de débattre dans le vide, je vous propose de vous consacrer au remplacement de mes HQI ( ). Je vais faire un post pour préciser tous les paramètres. Ensuite on pourra parler solutions.

@Jeff : post mis à jour avec les données Arcadia (nouveaux spots). Concernant Alpheus, il y a peu de choses sur les applications eau douce chez lui. A part quelques mentions de l'utilisation du warm, pas grand chose.

@Laurent : effectivement, une bonne couverture et un bon mélange semblent être problématiques mais pas insolubles.

Donc prochain post, les données de l'étude de cas...

Eric

Concernant Alpheus, il y a peu de choses sur les applications eau douce chez lui. A part quelques mentions de l'utilisation du warm, pas grand chose.

contact le directement je pense qu'il devrait te répondre

As tu fais une simulation avec les outil de Hervé(cap-recifal) pour la couverture ?

L'idée est de remplacer les 3 HQI actuels (qui ont du mal à couvrir l'ensemble de la surface) par 4 projecteurs LEDs indépendants.

Surface d'eau couvrir par projecteur LED : 65 * 55cm (le bac fait 223 * 65)
Profondeur d'eau : 55cm (70 de hauteur d'aquarium -10cm substrat - 5cm sans eau).
Couleur de température : 6500 - 7000K
Distance du projecteur par rapport au niveau de l'eau : 38cm
Les LEDs seront des LEDs de puissance (3W) de chez CREE (les plus performantes). Série XPG/XPE/XTE


Puissance et nombre de LEDs :
En eau de mer, sur la plupart de sites, la comparaison est la suivante : Puissance nécessaire en LED = 50% de la puissance HQI. Cela parait assez logique si l'on tient compte
des rendements
--> 70-80 lumens/watt pour un HQI
--> 100-110lumens/watt pour des LEDs type XPG)

et de l'aspect directif des LEDs qui évitent les pertes liées aux réflecteurs. Dans mon cas, je remplace un spot de 150W. Donc la première idée que j'aurais serait de partir sur 24leds
de 3W soit un peu moins que 75W.

Une composition possible (pas de rouge compensé par plus de LEDs warm white).
50% de blanc froid 6500K environ : 12 LEDs à 300 Lumens par LED = 3600 lumens
25% de blanc chaud à 2700 - 3500K : 6 LEDs à 300 Lumens par LED = 3600 lumens
25% de Bleu Royal : 6 LEDs (là, il semble que cela ne soit pas utile de parler lumens)

On arrive à 7200 Lumens sans parler de l'apport des Bleus en matière de photosynthèse. Si l'on compare à une solution HQI telle que celle que j'ai (ballast ferro / bonne ampoule),
on doit tourner à 150 * 80 Lumens = 12000 lumens.

Rapporté à l'installation globale : 3 HQI = 36000 Lumens vs 4 Projecteurs LED = 28800 Lumens (hors apport du bleu).
En Watt : 300W comparés à 450W en HQI.

Question : est ce que l'absence de besoin de reflecteur sur les LEDs compense les lumens en moins ??? Sachant que l'on n'a pas tenu compte de l'apport des LEDs bleues ??? Je dirais que d'un point de vue plantes, on est à iso performance. Par contre, est ce que d'un point de vue visuel, il y aura le même rendu en intensité ???

Bonne soirée

Eric

NB1 : Sur le Site de Alpheus, il est indiqué que le gain lié à la directivité des LEDs est de 30 à 50% de flux. Si cela s'avère exact, les lumens manquants sont largement là.

NB2 : Sur le même site, Jean Louis C. prend comme valeur de rendement pour les HQI 9000Lumens pour un HQI 150W

Le lien vers le site (probablement le meilleur site LED récifal en français) : Site Alpheus

Mouai l'HQI marin peut être à 9000 mais un 6500 Osram envoi beaucoup plus ^^

Voilà des exemples de bacs eau douce sous leds blanches :
Celui là est éclairé par 18 XPg, rampe ELOS


Ceux ci en arcadia...




Conclusion rapide : ca pousse bien sous 100% blanc. Si besoin, il est possible de couper le blanc avec du blanc chaud pour faire dériver le spectre dans le rouge légèrement.
Par contre, on voit bien la limite de l'éclairage directif sur des bac restant petit : tous sont des 60cm avec maxi 40 de largeur...

es tu attaché a la notion de spot. Si tu veux faire des spot tu devra prendre des led non monté sur PCB les soudé, les fixé et les refroidir je suis pas sûr que cela soit réalisable sans matos de compétition.tu pourrais également regardé des led de 50W avec une température qui va bien.

Pour ta question je partirai sur un proto pour faire des test, des ballast dimmable pourrait être intéressante pour joué sur les différent groupe de couleur

tiens j'y pense le bac de TF doit avoir un peu prêt les même dimension que le tien, il a 4 spot arcadia ( 2 freshwater + 2 daylight je crois), par contre les spot sont mal positionner le bac a des zones d'ombre

Laurent, tu ne connais pas les dimensions du premier bac en photo ? Combien mettrais tu comme éclairage en T5 pour avoir un tel résultat. Cela pourrait être une base d'évaluation. Là, il semble y avoir moins de 60W pour les trois bacs.

Si on fait un ration de surface 60 * 40 = 2400cm². Moi j'ai 55*65, soit environ 30% de plus et j'envisage 20% de puissance en plus. On n'est pas si loin que cela (enfin sauf si tu me dis que les plantes de tes photos sont des plantes à faible besoin en lumière )


@ Jeff : si j'ai dit spot, c'est une erreur. J'ai essayé d'utiliser le mot projecteur car je n'ai pas trouvé le terme idéal pour qualifier ces 4 bouts de galleries. Je pense à un truc carré de 33 * 33cm à base de dissipateur ML41 (1m coupé en 3) sur lequel seront répartis les 24 Leds (si je pars la dessus).

Bonne soirée

Eric

Eric

Le premier bac a 72w de LED pour une surface au sol de 55x35 avec 35 de haut, ce qui est peu en comparaison de ton bac...
Chez Elos, ils utilisent ce spot sur le cube Elos avec une composition obligatoire en ilot car sur les côtés, l'éclairage est faible...
De mémoire, avant il utilisait 3x24w si ma mémoire est bonne.

Au premier abord 4 modules pour ton bac me semble peu. Faut regarder avec les lentilles et les cônes pour voir la surface utile.

Et voilà une vidéo qui sera fort utile à mon avis :



On y voit une mesure au luxmètre de différents éclairages LEDS, HQI et tubes T5.
Certains modules LED sont juste merdique, alors que sur le papier hein ^^
Grosse surprise avec l'HQI ADA et un score énorme pour les T5.
Dommage que les bacs soient différents, avec des petites hauteurs pour les LEDS et des gros bacs pour les T5...
Intéressant quand même.

Juste pour l'exemple, sur un 60x30x36 il y a 2 TMC 1000HD sur le bac

La seule rampe qui semble tenir tête aux T5 c'est celle de vertex (la Bianco 60w) si j'ai bien vu. Mais comme le flux lumineux est totalement dépendant de la surface éclairée, c'est difficile à comparer. Si la surface est réduite, on aura un max de lux. Si elle est plus large, ce sera l'inverse. La bonne nouvelle, c'est que le vertex utilise des Leds Cree (et encore pas les dernières générations)... Donc il y a moyen.

Un grand merci pour ces images et pour la vidéo. La question que je me pose, c'est comment progresser maintenant A part un test, je ne vois pas bien. Et encore, comment considérer que le test est positif ou non

Je commencerais bien par 2 modules (pour éclairer 50% du Bac) et voir le rendu par rapport à l'autre côté qui resterait en 2 HQI 150W.

Vous en pensez quoi les collègues ???

Eric

Le premier bac a 72w de LED pour une surface au sol de 55x35 avec 35 de haut, ce qui est peu en comparaison de ton bac...
Chez Elos, ils utilisent ce spot sur le cube Elos avec une composition obligatoire en ilot car sur les côtés, l'éclairage est faible...
De mémoire, avant il utilisait 3x24w si ma mémoire est bonne.

Le gars est passé de 75W T5 à 72W Leds... Elle est ou l'économie d'énergie... Tu connais bien le bac ? Y a t'il eu un changement ?

Oui c'est une bonne solution a moindre frais.

Sinon il y a les photos. Ce qui permet de voir la vitesse de pousse des plantes a meme interval entre les deux systemes, mais aussi avec les memes réglages ( si tu as un reflex) pour le rendu couleur.

Ps: tu connais aquaohm.xooit.fr/

Bonne nuit

L'utilisation des LEDS n'est pas forcement dans le but de l'économie d'énergie
Là en l'occurrence, l'idée était de tester les LEDS de chez ELOS, le gars est sponsorisé... Il a de plus gagné en rendu type effet HQI. Donc c'est tout bénéf pour une conso identique.

Je reste persuadé qu'avec le matos que tu as actuellement Eric, le gain restera faible. Mais le plaisir de concevoir et tout le binz OK.
J'achète les ampoules 22 dollars. Je te laisse calculer le cout de revient sur 5 ans...

Pour avoir un test positif = être content de son truc c'est la base.
Si ça pousse à la vitesse et avec la qualité que tu cherches = banco !
Le test peut être réalisé avec 1 montage pour commencer.

Actuellement il y a un test sur forumaquario avec des leds toutes faites sur un bac planté. Rien de surprenant pour l'instant.

Quand je dis "Oui c'est une bonne solution a moindre frais."
c'était pour dire que si le test n'était pas concluant, il n'avait qu'investi la moitié du prix dans l'éclairage led. Vu le prix des led c'est un investissement.

Moi, mon test est en stand-by car je suis en plein travaux depuis un mois pour pouvoir déménager ce week-end
Mais pour info, sur un cube de 30l, j'ai mis 4 LED de 10W (2 6500 et 2 warm) alimentées en 750 mA au lieu de 1A, ce qui donne 30W.
Ça tapait bien.
Résultat un boom d'algues au début (des green spot sur les vitres et pierres, et un peu de filamenteuses sur les plantes) mais qui ont disparu après 2 semaines. Et maintenant, une eau verte .
Mais c'est pas représentatif, vu que je ne m'en suis pas occupé et qu'il y a pas de ce CO2 (nécessaire vu l'éclairage).

Le flux est pas vraiment directif (160° donné par le vendeur), et dans mon cas, il faut que le niveau d'eau soit à quelques cm pour pas éclairer partout autour.

30w pour 30 litres, oui c'est chaud avec les leds ^^

Idéalement, un cube avec 15w c'est un très bon ratio comme objectif. C'est ce à quoi je réfléchis depuis quelques temps...