L'Eclairage de nos semis

Des semis avancés, jusqu'a la culture intégralement à l'intérieur .

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Roland13
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Re: L'Eclairage de nos semis

Messagepar Roland13 » 23 Avr 2016 18:42

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papo4334
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Re: L'Eclairage de nos semis

Messagepar papo4334 » 29 Avr 2016 09:32

Afin de pouvoir disposer d'une solution aussi simple à mettre en oeuvre que les barres rigides pour la conception et la réalisation de panneaux éclairants pour pouponnière, je viens d'imaginer le PARUL.
PARUL : néologisme/acronyme pour Profilé Aluminium Rigide en "U" à LEDs

Ce nom barbare désigne une barre rigide LED qui s'utilise comme une barre rigide 8520 ou 7020 aux quelques différences suivantes :
- c'est du DIY
- c'est nettement plus rigide que ces barres du commerce
- il n'y a pas de résistance de régulation, seulement des LED
- cela s'alimente en courant constant
mais cela reste aussi simple à utiliser que les barres rigides achetées.

Comme le nom l'indique la structure support des LEDs, qui sert en même temps de dissipateur de chaleur n'est plus un plat d'aluminium mais un profilé en "U" (d’où la réelle rigidité).
- les LED sont fixées sous le fond "plat" du profilé
- les fils d'alimentation courent dans le "U", et sortent à l'une des extrémités.

En voici le schéma de principe.
Image et de profil Image
et ce que ça donne pour un panneau complet (vu de dessous avec les 5 PARULs fixés aux 2 extrémités sur des cornières alu)
qui comprend 3 PARULs BF5 (lire 5 LED blanc froid), et 2 RB4 (lire 4 LED "royal blue")
Image

Les LED utilisées sont des LED 10W nominal utilisées entre 3.5 et 5W.
Les PARULs ont une longueur minimale proche de 1m ; on peut faire plus long, si besoin en rajoutant des LED, mais pas plus court que ~ 85 cm pour avoir un nombre de LED minimal (4) dans chaque PARUL.

Les différents type de PARUL envisagés (on peut en imaginer d'autres)
  • BF4, BF5, ... : spectre blanc froid, avec 4, 5 ... LEDs
  • BC4, BC5, ... : spectre blanc chaud, avec 4, 5 ... LEDs
  • BC4, BC5, ... : spectre "royal blue"
  • FS4, FS5, ... : spectre "Full Spectrum""

A ce jour 2 familles de LED sont envisagées et vont être testées :
  • Les CREE XM-L2
  • les COB "noname" 10W faite de 3*3 1W

En CREE, les caractéristiques de quelques BARUL sont (à confirmer près tests)
  • BF4 ou BC4 : alimentation en courant entre 1050 et 1400 mA, puissance consommée par les LED entre 12W et 18W, apport PPF entre 33 et 47, apport DLI entre 1.7 et 2.4
  • BF5 ou CF5 : alimentation en courant entre 1050 et 1400 mA, puissance consommée par les LED entre 16W et 22.5W, apport PPF entre 41 et 58, apport DLI entre 2.1 et 3

En COB "nonname", les caractéristiques de quelques BARUL sont estimées à (à ajuster près tests)
  • BF4 ou CF4 : alimentation en courant entre 350 et 400 mA, puissance consommée par les LED entre 13 et 17W, apport PPF entre 27 et 33, apport DLI entre 1.4 et 1.7
  • RB4 : alimentation en courant à 380 mA, puissance consommée par les LED 15W, apport PPF 25, apport DLI 1.3

Ainsi, pour un panneau de 100 * 50 cm
* 3 BF5 COB noname : 56 W en 380 mA (avec driver 60W), consommé compteur 64W, PPF 227, DLI (14 heures) 11.5
* 3 BF4 CREE : 54W en 1400 mA (driver 60W), consommé compteur < 62W, PPF 281, DLI 14.2

A titre de comparaison pour une puissance lumineuse comparable il faut~ 20 barres 8520 de 50 cm qui consomment 130W dans les barres et donc au moins 170 W compteur.

Pour valider ces calculs et estimations je vais bientôt monter et mesurer 1 BF4 CREE et 2 BF5 COB.

Si ces mesures confirment mes attentes, le PARUL sera ma prochaine unité de base pour éclairer les poupos :wink: .

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Re: L'Eclairage de nos semis

Messagepar papo4334 » 29 Avr 2016 22:57

Les 2 premiers PARULs ont vu le jour :D
* ce sont des jumeaux
* ce sont des CBnn BF5 (avec chacun 5 LED 10 W "noname", blanc froid, à 1€ pièce)

Avec eux le premier prototype de panneau éclairant CapsikitL 2017 a commencer à se monter, selon lme méthode prévue. :)
Nota: n'ayant pas trouvé localement de profilé en "U" d'au moins 25 mm de large, pour ces protos je me suis contenté de profilé en U carré de 19.5 mm de large... c'est la limite inférieure (cf, photos) et je redoutais un peu la montée en température du profilé. En voyant les photos je me suis aperçu que j'avais oublié de fraiser les trous de passage des fils d'alimentation.

Pour ceux que les chiffres rebutent, enfin les premières photos.
:wink:
____
Quelques mesures (avant les photos)
  • alimentation des 2 PARULs en parallèle sous 700 mA -- chaque COB, en série dans un parul, est traversée par 350 mA
  • tension sortie alim : 42,8 V
  • tension moyenne par COB : 8.56 V
  • puissance moyenne consommée : par COB : 3W ; par CBnn BF5 15W
  • température du profilé alu, dans le U, juste au dessus d'un COB : stabilisée à 34.8 °C après 30 minutes
______
Quelques réflexions :
  • Les mesures avec 10 COB confirment bien celles avec faites avec 2
  • La température du profilé, même à l'aplomb d'une lED reste plus que raisonnable : i) pas besoin de baisser l'intensité à 300 mA (je pourrais même monter à 375 ou 380 mA comme prévu); ii) aucun besoin d'un ventilateur ou de radiateur supplémentaire pour le panneau ; en fait, à puissance de flux lumineux comparable, c'est nettement moins de chaleur qu'avec les barres 7020 ou 8520.
  • le spectre des COB "blanc froid" est bien "froid" (cf les photos du capteur de température et du driver sous les paruls.
  • Le montage des paruls est presque aussi simple qu'avec les barres rigides LED (10 trous dans la cornière, 10 soudures par paruls) ; comme prévu c'est bien à la portée de tout un chacun
  • Un parul "CBnn BF5" revient à 10€ (5€ de COB et 5€ de profilé) ; il éclaire autant que 2,5 barres rigides (50 cm) en ne consommant (compteur) que 1.4 fois plus.
  • Sauf si le ciel me tombe sur la tête ce sera bien mon PAPOLU (Copyright jls pour Papo Lighting Unit) 2017
____
premières photos des nouveaux nés
Désolé, mais je n'ai pas résussi à faire une photo d'ensemble parlante, ce sera pour demain :oops:
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Re: L'Eclairage de nos semis

Messagepar papo4334 » 30 Avr 2016 08:16

Vues d'ensemble de l'embryon de panneau à paruls.
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Re: L'Eclairage de nos semis

Messagepar papo4334 » 30 Avr 2016 14:28

Je n'ai pas oublié ceux des amis qui font de la culture indoor toute l'année. Suivez mon regard dans un garage... :wink:

en voici l'idée
- - -

Avec le même principe de kit sur base de PARULs, on peut concevoir un panneau convenant pour la fructification indoor.
L’idée est de compléter combiner “blanc chaud”, connu pour convenir, et Full Spectrum dont le spectre, qui présente un pic bleu (centré sur 450 nm) et un pic rouge plus large (centré vers 650 nm), serait encore plus favorable.

le panneau “fructification”
Comme ces panneaux i) vont fonctionner toute l’année et ii) ont une puissance importante, le choix se porte sur les LED correcte, avec une bonne longévité et un bon rendement.

“blanc chaud”
Les paruls BC seront montés avec des LED de marque EPILED ; prix environ 3 € pièce.
Ce seront de paruls BC6 à 350 mA de ~ 19.5 W chacun avec un PPF de ~ 40. Le parul revient à ~ 20 €.
On installe 4 de ces paruls BC5. Pour un total de ~ 80 €.

“Full Spectrum”
Les paruls FS seront montés avec des LED de marque EPILED sur support cuivre ; prix environ 5€ pièce
Ce seront des paruls de FS5 à 420 mA, de ~ 21 W chacun avec un PPF de ~ 43. Le parul revient à ~ 37 €
On place 5 de ces FS6 sur le panneau. Pour un total de 185 €.

Les drivers
Les 5 paruls FS sont alimentés en parallèle par 1 driver LPC-150-2100 à 40 €
Les 3 paruls BC seront alimentés en parallèle par un driver LPC-100-1400 à 35 €.

En résumé
Le panneau est donc constitué de 4 BC6 et de 5 FS5, il présente les caractéristiques suivantes :
    PPF attendu : ~ 370
    Puissance compteur : ~ 210 W
    Prix total : ~ 270 €

A titre de comparaison il faudrait probablement pour des résultats comparables, utiliser plus de 2 fluo compactes CFL 250, ce qui représenterait un investissement initial moindre mais consommerait 2.5 à 3 fois plus.

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Re: L'Eclairage de nos semis

Messagepar papo4334 » 01 Mai 2016 12:55

:oops: Oublié de préciser que le panneau est dimensionné pour éclairer dans des conditions tout à fait favorables à la fructification, une surface rectangulaire de 140cm * 70 cm (au niveau moyen des fruits) donc une surface au sol d'environ 160/170cm * 80/85 cm.

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Roland13
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Re: L'Eclairage de nos semis

Messagepar Roland13 » 01 Mai 2016 14:49

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Re: L'Eclairage de nos semis

Messagepar papo4334 » 04 Mai 2016 14:40

Retour sur l'évolution du spectre de la lumière solaire durant le cycle quotidien

J'avais lu sans broncher quelque chose du genre : " la lumière est froide le matin, médiane à midi et chaude le soir", et c'est ce qu'avais prposer pour simulation.

A la réflexion cela me semble partiellement vrai mais partiellement faux.

L'évolution du spectre durant le cycle diurne tient principalement à la plus grande dispersion des couleurs froides que les chaudes pendant la traversée de l'atmosphère (c'est qui rend bleu le ciel).
Plus le soleil est proche de l'horizon et plus faible est la proportion de lumière froide qui nous éclaire (nous et nos plantes), en plus évidement de la baisse globale de l'intensité lumineuse. Moins les photons froids nous atteignent plus le soleil parait rouge. A midi, l'épaisseur d'atmosphère traversée étant la plus courte, nous avons une lumière dite blanche (CCT autour de 6500K).

En première approche par un ciel bien pur :
* matin et soir l'épaisseur d'atmosphère traversée est la même (en symétrique bien entendu).
* si l'on veut simuler l'évolution du spectre il faudrait donc commencer la période d'éclairage avec un spectre très faible en bleu puis l'augmenter progressivement jusqu'au maximum à midi (heure solaire) lorsque le soleil est à son apogée.... et symétriquement le soir

En analysant plus finement, la dispersion des couleurs froides est liée au nombre de particules rencontrées. S'il est exact que l'atmosphère (hors pic de pollution chez vous :( :wink: ) ne change pas de composition et de densité de molécules (principalement azote et oxygène) nous ne cultivons en général pas dans un désert avec une hygrométrie très très faible. Un autre phénomène entre alors en jeu : celui de l'évaporation de l'eau avec des molécules d'eau qui s'ajoutent aux précédentes.
Or cette évaporation se produit essentiellement pendant les heures diurnes quand le soleil "chauffe bien" alors qu'au contraire la nuit la condensation va réduire le nombre de molécules d'eau dans l'air (la rosée). C'est ce qui explique que dans nos contrées en général la lumière du matin soit plus froide que celle du soir : l'atmosphère est plus "pure" (plus sèche) le matin que le soir, les couleurs froides sont moins "filtrées" avant de nous atteindre.

Pour nos éclairages artificiels, en tentant de nous rapprocher de l'éclairage naturel
  • l'intensité du flux lumineux devrait augmenter progressivement le matin et diminuer progressivement le soir
  • la proportion de bleu doit être maximale pendant les heures de milieu de journée
  • pour les perfectionnistes, la baisse relative de la proportion de bleu par rapport au rouge devrait être plus forte le soir, que sa montée "symétrique" le matin.

Dans une approche dimmer piloté par contrôleur programmable, il faudrait remplacer ce que j'ai écrit dans un message précédent par une évolution du style suivant
Cycle 24 hSpectre.jpg


En restant plus réaliste et réalisable par tous ou presque, on peut envisager la chose suivante pour l’éclairage d'une pouponnière pour croissance végétative (premières semaines de croissance)
  • combiner dans l'éclairage 2 spectres complémentaires par exemple 5000 K (souvent appelé pure white) et 10000 K (qui se trouve assez facilement pour les aquariums et coraux), placés sur 2 alimentations différentes, dans des proportions égales ou presque
  • chaque "matin" éclairer pendant ~1h30 avec seulement les sources 5000 K
  • éclairer ensuite avec les 2 spectres simultanément (pendant 12 h)
  • terminer avec seulement le spectre 5000K pendant 1h30

Alternativement pour ceux qui utilisent des LED "bleu" ou " bleu roi", on pourrait installer une base blanc froid (CCT 5700 à 6500K) pour de 1/2 à 2/3 de la puissance lumineuse et le reste en "bleu" et dans le cycle quotidien n'allumer le bleu que 1h ou 2 près la base et l'éteindre 1 h ou 2 avant.


La programmation se réduit à utiliser 2 programmateurs électriques à 5€, un pour chacune des alimentation, et à décaler les heures d’éclairage.
Cela permet très simplement et à moindre coût, à la fois
  1. de commencer et terminer le cycle quotidien avec une intensité plus faible (la transition jour nuit est nettement moins brutale)
  2. de faire évoluer le spectre pendant le cycle quotidien (dans le sens moins de bleu le matin et le soir)

Nota : cette approche est parfaitement réalisable avec des tubes fluos.

____
C'est une option que j'envisage sérieusement dans l'étude pour 2017, et si les drivers dimmables avec contrôleurs programmables restent le top, on devrait pouvoir économiser beaucoup avec cette approche simple
A ce stade je penche plutôt pour une approche bi spectre (typiquement 5000 K et 1000K en phase 1 croissance végétative, 5000K Full Spectrum en phase 2 jusqu'au début de la croissance générative, 2700K full spectrum pour floraison et fructification.

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Re: L'Eclairage de nos semis

Messagepar Serge » 07 Mai 2016 12:42

Bravo papo pour ce travail précis et bien fait, et les photos explicatives qui aident bien à comprendre ! je n'ai pas pu venir ici pendant quelques temps, mais découvrir ton avancée me motive pour monter ma poupoled ® pour 2017 et participer au projet ! j'approfondis tout ce qui est décrit ici et on en reparle !

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Re: L'Eclairage de nos semis

Messagepar papo4334 » 08 Mai 2016 05:41

:merci:
et à bientôt pour tes questions, critiques, commentaires et ou suggestions, afin d'aboutir au plus tard en fin d'année à une étude la plus exacte possible (à notre niveau) et je l'espère, 3 ou 4 modèles de "kit" prêts à monter.
____
Je viens de recevoir, pour tests, 4 CREE XM-L2, que je pense monter d'ici une semaine et pouvoir comparer aux COBs "noname". Cela devrait permettre d'avoir une première idée concernant la question de savoir s'il est "justifié" de se payer des LED nettement plus chères.

... à suivre ...

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Re: L'Eclairage de nos semis

Messagepar papo4334 » 11 Mai 2016 08:56

Mise en garde : qualité moyenne des barres rigides 7020 et 8520 en baisse :(
D'après les derniers retours, la qualité moyenne des barres rigides est à revoir sérieusement à la baisse, ou plus exactement le pourcentage de mauvais numéros à la loterie semble augmenter très sérieusement.
Alors que lors des premiers achats 2015, nous avions, sous 12 V 0.75 et 0.9 A par barre de 50 cm (7020 et 8520), la moyenne des dernières acquises en 2016 se situe autour de 0.5 et 0.6A (5.2 et 6W par 50 cm), avec une baisse de puissance dans les LEDs (hors résistances de régulation) de l'ordre de 27%. A titre perso, j'ai dans mes dernières barres 8520 de l'ordre de 10% de puissance en moins qu'avec mes premières 7020.

C'est peut-être bien la rançon du succès qui a probablement incité des fabricants à utiliser des LEDs de fond de panier (de tri) :(

Conséquences :

  1. il faut en tenir compte dans le dimensionnement des éclairages et il est prudent de partir sur ces dernières données (typiquement une barre 8520 tous les 10 cm, voire tous les 8 cm) pour un bon éclairage de poupo, quitte à avoir une bonne surprise si l'on a tiré un meilleur numéro.
  2. si cela reste (en résultats effectifs et certainement en raison du spectre) supérieur à l'éclairage par ampoule CFL, cela retombe en dessous de tubes T5 HO et ne justifie plus le passage aux LEDs (par rapport à ces tubes T5 HO).
  3. cela conforte mon idée que pour 2017, il vaudra mieux passer aux paruls (équivalent DYI des barres rigides à base de LED/COB individuelles) qui présentent un rendement (Watts compteur vs intensité du flux lumineux) au moins 40% meilleur que ces barres rigides, au prix d'un investissement initial un peu plus important et de quelques heures supplémentaires de montage.
- - - -
Une idée de 2 configurations typiques 2017 prévues (panneau éclairant de 100 cm par 50 cm)
  • poupo croissance végétative pour 0.5 m² éclairé : 5 paruls de 4 à 5 LEDs chacun, PPF 250 (bien à partir de 200)
  • culture indoor floraison fructification pour 1 m² éclairé : 9 paruls de 6 LEDs chacun, PPF 1000 (bien à partir de 750)

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Re: L'Eclairage de nos semis

Messagepar JCBora » 11 Mai 2016 10:28

Merci pour cette mise en garde. J'ai fait 2 commandes de barres 8520 au même fournisseur chinois. j'ai équipé deux poupos de façon identique avec chaque lot, et j'ai remarqué la première était plus bénéfique aux poivrons. Je vais donc essayer de rapprocher les barres de la plus 'faible' .
Je suis avec attention tes recherches et je pense que je vais construire une nouvelle poupo pour les piments, poivrons aubergine avec les paruls, et garder la meilleure pour les tomates puis utiliser l'autre pour tout le reste (fleurs, céleri, basilic ....).
Merci encore pour le partage.

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Re: L'Eclairage de nos semis

Messagepar papo4334 » 11 Mai 2016 14:02

:merci: JC
Pour compléter le panorama ce serait bien que tu nous communiques, pour chaque type des barres 8520 que tu as reçu, les valeurs intensité et tension que tu mesures.

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Re: L'Eclairage de nos semis

Messagepar papo4334 » 13 Mai 2016 11:13

Je viens (sur une idée de jlstomo, modifiée pour mon contexte) de construire un dispositif qui permet de comparer les rendements de différentes LEDs (à partir d'un APN).

P5130003-001.JPG

Nota: la boite c'est un "bib" 5l de 27 cm de hauteur

C'est un peu fastidieux puisqu'il faut ampèremètre puis voltmètre (pour la puissance consommée) + APN mais en voici les résultats qui confirment les bons et mauvais numéros de la loterie .
    1. pour une LED 7020 d'une très bonne barre, poussée à 12.4V la barre (LED à 0.23W)
    ISO 800 ; V = 1/80 ; F= 5.6 --> ~ 185 lux ; Kp : 804 -- le rendement lumineux de ces bonnes 7020 est donc pas si mal que ça (environ 15% de moins que la ref CREE provisoire cf. ci-après)
    2. pour une LED 8520 d'une barre très très médiocre blanc chaud, à 12.2V la barre (LED à 0.205W)
    ISO 1250 ; V = 1/80 ; F= 5.6 --> ~ 118 lux ; Kp : 578 -- le rendement lumineux de ces mauvaises 8520 est bien "mauvais" (presque 40% de moins que la ref CREE provisoire) cela confirme mes autres mesures et comparaisons pour ces "mauvaises LED"
___
En attendant une LED CREE d'origine garantie, je prend comme base de comparaison provisoire une CREE XM-L? d'origine incertaine que j'ai sous la main et qui donne
ISO 200 ; V = 1/160 ; F= 7.1 --> ~ 2400 lux ; Kp= 925
Nota: le Kp (coeff Papo est une mesure de lux par W dans ma "boite à test", ; lux mesurés avec mon APN) il vise simplement à pouvoir comparer entre elles différentes LEDs, et pas à donné une mesure fibale et comparable.
___
Avec les bonnes barres (quand on a gagné à la loterie) c'est jouable pour se faire un éclairage poupo, mais avec les mauvaises, il n'y a pas photo il faut vraiment passer aux LEDs individuelles avec alimentation performante (driver courant constant avec rendement > 85%)
- -
Pour 10 000 lux (dans ma boite)
  • avec une CREE XM-L (même douteuse) à 30% de sa puissance max il faut consommer 10.8 W dans les LED et donc 13.5 W compteur
  • avec mes mauvaises barres, il faut dans les LEDs 17.3 W, donc dans les barres avec les résistances de régulation 21.6 W, et donc avec une alim 12V DC moyenne 30 W compteur (plus de 2 fois plus !!!)

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Re: L'Eclairage de nos semis

Messagepar papo4334 » 13 Mai 2016 20:07

En utilisant mon dispositif pour contrôler les spectres (avec APN en mode "raw" et "RawTherapee"), je ne peux que confirmer
i) que mes barres 8520 dites "blanc chaud" n'en sont pas
ii) que ce sont vraiment des "m.rdes"
iii) que j'abandonne définitivement ces barres rigides (j'en avais eu de bonnes et de moyennes) car à la loterie on tombe sur du "n'importe quoi"


Analyse du même éclairage (ces barres 8520 dites "blanc chaud") avec différents réglages WB (balance des blancs) sur l'APN (sur la même feuille blanche).

Image
En WB "auto" l'appareil a corrigé de lui même pour que le blanc apparaisse comme blanc (neutre), courbes RVB quasiment superposées

Image
Avec le WB fixé (par moi) à 7500 -en pensant bien voir les courbes RVB séparées- , l'image est jaune verdâtre et l'histogramme montre bien un déséquilibre entre le bleu (faible) et le rouge et le vert.
je me dis : si le vert passe devant le rouge, c'est que dans le spectre "blanc chaud" le sommet de la bosse chaude se trouve en fait entre jaune et rouge vers 600 nm (ce qui en décomposition RVB fait autant de vert que de rouge, et comme il y a un peu de vert qui vient de la bosse froide -plus petite", c'est le vert qui est gagnant, tout est presque normal)

J'essaie donc de passer à 3000 K, mais sur l'écran de contrôle APN c'est vraiment très bleu, la lumière est bien plus froide que 3000 K, je n'insiste pas

je passe donc à WB 4000 sur l'APN
Image
le diagramme montre que je suis vraiment descendu trop bas, ces barres donnent une lumière plus froide que 4 000K et en effet la photo du blanc parait bleu verdâtre.

je remonte donc l'appareil à WB 5300 K
Image
Horreur et putréfaction :twisted: , le diagramme montre encore un décalage R puis B puis V. L'image est en effet encore très légèrement bleutée
1. le CCT moyen de ces barres prétendues "blanc chaud" est donc encore au dessus de 5 300 K
2. le rouge est le plus faible (pas du tout normal pour du blanc chaud)

je remonte enfin le WB à 6000 K
Image
cette fois-ci on y est presque car la photo est presque blanc neutre mais une légère nuance verdâtre.
i) ce n'est vraiment pas du "blanc chaud", puisque un peu plus de 6000K :evil: :twisted: , ... les barres rigides "blanc froid" 7020 (les bonnes et les correctes) sont effectivement plus froides, un peu au dessus de 7 500K
ii) en outre le spectre est certainement zarbi :evil: :twisted: avec un maximum de vert (pour du prétendu blanc chaud c'est assez fort) et le rouge très faible. :evil: :twisted: :evil: :twisted:

==> je savais depuis réception que ces barres étaient mauvaises (mauvais rendement cf. message plus haut), non seulement c'est confirmé mais j'ai maintenant la preuve que ce sont des m.rdes ...

A la loterie j'ai du tirer un des plus mauvais numéros. Je ne sais pas quel phosphore il sont mis sur les LED mais c'est du n'importe quoi : puissance lumineuse faible et spectre sans rapport avec celui annoncé.


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