alpheus

Eclairages à LED pour aquariums

2009-06-28T11:41:00.100+02:00

alpheus conçoit et développe des éclairages à LED à hautes performances pour aquariums.

Les équipements proposés pour les aquariums récifaux utilisent des technologies sûres et à économie d'énergie. Ce respect de l'environnement passe bien évidement par celui des animaux placés dans l'aquarium. Pour cette raison les choix techniques sont effectués, avant tout autre considération, pour obtenir les meilleurs résultats possibles afin d'assurer la conservation et la propagation des espèces dépendant de la photosynthèse. Les essais effectués depuis 2006 sur nos installations récifales permettent de vérifier par l'expérience la validité de nos options.

La sécurité des personnes, la sureté de fonctionnement, la disponibilité du matériel et aussi l'agrément visuel ne sont pas omis et sont des points importants de cette démarche.

Un service personnalisé
Parce que chaque aquarium est particulier, alpheus développe une gamme d'équipements s'adaptant parfaitement aux dimensions de votre aquarium. Vous définissez précisément votre besoin, vous pouvez être guider par le formulaire de contact en ligne. Les exigences spécifiques sont considérées et nous validons conjointement une solution. Ainsi vous avez la satisfaction d'une réalisation sur mesure conforme à votre objectif. Les éléments composant les équipements sont cependant standards, ce qui limite les coûts de fabrication. Consultez-nous pour devis, le prix de ces équipements modulaires est équivalent à celui de rampes complètes proposés en série. Cette conception ajoute d'autres avantages comparativement à une rampe monolitique, comme, par exemple, la dépose d'un module pour une remise en état tout en conservant opérationnelle la rampe ou encore une réorganisation pour s'adapter à un nouvel aquarium.

Les produits peuvent être livrés à différentes étapes de finition ou kit, du simple composant aux modules câblés et testés prêts à être intégrés dans un support. Pour les plus adroits cela constitue une économie et aussi une finition personnalisée. Dans tous les cas, alpheus, spécialiste des aquariums récifaux, vous conseille et accompagne dans le choix et la maintenance de votre aquarium.

Accès direct à la boutique Eclairage LED
Accès direct à la boutique Automatismes (en cours de développement, nous consulter pour devis)

Les LED : une solution pour un éclairage de l'aquarium 'éco-friendly'
Le poste le plus « énergivore » de l'aquarium récifal reste sans conteste la rampe d'éclairage. L'intensité lumineuse doit en effet satisfaire le besoin des organismes photosynthétiques, notamment les coraux symbiotiques des algues zooxanthelles. Pour accomplir cette fonction vitale, l'éclairement reproduit le milieu naturel des zones tropicales. Ceci implique un éclairement intense dans une température de couleur élevée. Un des meilleurs rendements de conversion lumineux, environ 100 lumens par Watt, est obtenu grâce à des composants LED (Light Emitting Diode) - ou DEL (acronyme de Diode Electro-Luminescente). Il est donc naturel de réaliser des rampes basées sur cette technologie. Nous procédons depuis 2006 au développement et test de prototypes sur nos aquariums récifaux éclairés exclusivement par des rampes à LED. Le résultat de ces essais démontre la compatibilité avec la physiologie des organismes récifaux. Le gain énergétique obtenu en comparaison des solutions traditionnelles est proche d'un rapport deux. Ce résultat est aussi la conséquence de la grande directivité des LED qui réduit considérablement les pertes par dispersion ou réflexion. L'éclairement est uniformément réparti sans zones trop ou trop peu éclairées. Ainsi, un aquarium où une rampe de 400 Watts HQI était nécessaire pourra être éclairé par LED avec seulement 200 Watts électriques. L'énergie lumineuse utile pour la photosynthèse sera équivalente. Cependant ce chiffre n'est pas une constante de tous les éclairages à LED, la sélection des composants, leur mise en oeuvre doivent être fait dans les règles de l'art et avec le soucis d'un excellent résultat. Voir à ce sujet les rubriques : La technologie LED et Rayonnement solaire et photosynthèse
Le choix d'un éclairage à LED ne doit pas être fait sur le simple constat d'un bilan énergétique favorable. D'autres critères sont à considérer pour assurer que l'éclairage est apte à remplir sa fonction et donner pleine satisfaction.

Aquarium de test éclairé exclusivement par LED
Suivi de l'évolution de nombreuses boutures de SPS et Tridacna (bénitier)

Energie, spectre lumineux et photosynthèse
Alors que la mesure en lumens est une bonne indication de l'éclairement perçu par notre vision, l'énergie lumineuse pour la photosynthèse sera de préférence mesurée avec un PAR-mètre. PAR est l'acronyme de Photosynthetically Active Radiation. L'unité de PAR est le µmol/m²/s ce qui correspond à une énergie radiométrique. En effet vision et photosynthèse diffèrent sur des points qu'il est intéressant de connaitre pour appréhender correctement l'éclairage d'un aquarium.

Une approche pour déterminer l'intensité lumineuse nécessaire pour un aquarium consiste à reproduire la qualité et quantité d'énergie lumineuse reçue en un jour, en milieu naturel et à une profondeur donnée. L'énergie reçue à la surface un jour ensoleillé pour une zone tropicale est de 50mol/m². Il faut noter que l'essentiel de l'énergie est apportée durant les 6 heures pendant lesquelles le soleil est le plus haut dans le ciel (cette durée nous sert de référence pour déterminer la photopériode utile). La réflexion due à l'incidence atténue fortement les rayons inclinés de l'aube et du crépuscule. Dans l'aquarium cette valeur doit être moindre car il faut tenir compte de l'atténuation due à la profondeur d'eau correspondant du milieu reproduit et aussi l'allongement de la durée de l'éclairement de l'aquarium pour satisfaire le spectateur. Ici encore, les LED sont aussi une excellente solution pour calibrer la température de couleur, l'intensité et la durée de l'éclairement en fonction du biotope recréé et des exigences propres à l'aquariophilie.

Courbe de l'intensité PAR et réduction chromatique (source Educnet) en fonction de la profondeur d'eau

L'eau filtre le rayonnement solaire et le spectre solaire initial se réduit rapidement aux longueurs d'onde du vert aux UV-A longs proches du visible. Les couleurs rouges, chaudes, caractéristiques de l'aube et du crépuscule, sont aussi masquées par l'incidence et la réflexion des rayons alors trop fortement inclinés pour pénétrer le milieu aquatique. Les températures de couleurs sont, pour un aquarium marin, dans la gamme de 20 000 à 10 000 K (Kelvin).

En ce qui concerne la photo-période, il s'agit encore de respecter les conditions naturelles, soit un éclairage intense sur une durée relativement courte d'environ 6 heures. Un éclairage atténué peut être prolongé car effectivement présent dans le milieu naturel et aussi pour bénéficier d'une plus longue période d'observation. La gradation de l'éclairage est alors un atout important. Un cycle de photo-adaptation des animaux et plantes peut aussi s'avérer nécessaire devant la haute énergie délivrée par les éclairage LED alpheus. La création de 'pauses' pendant la phase d'éclairement maximal permet d'optimiser le cycle de la photosynthèse et éviter un risque de photo-inhibition. Ces pauses peuvent être effectuées par la simulation de passages nuageux et sont aussi naturellement présentes grâce aux alternances lumineuses dues aux mouvement de la surface.

Outre le biotope, la population photosynthétique, les paramètres influant sur l'éclairement comme la limpidité de l'eau (turbidité) de l'aquarium, l'usage de charbon actif, éventuellement d'ozone qui améliore la transparence, la présence d'un fond blanc qui réfléchit la lumière, sont des éléments quantitatifs et qualitatifs qui doivent être intégrés pour définir la rampe d'éclairage à LED idéale à votre usage récifal.

En synthèse, selon les choix de l'aquariophile, il faut entre 50 et 300 µmol/m²/s pour maintenir correctement les invertébrés symbiotiques en aquarium. Une température de couleur moyenne de 14000K est une base qui peut être encore augmentée.
Le lecteur désireux d'approfondir ce sujet se reportera à l'ouvrage de Stéphane Fournier "L'éclairage des aquariums" aux éditions Animalia.

La gradation lumineuse
La possibilité d'une variation de l'intensité lumineuse de l'éclairage est une excellente solution pour doser l'énergie, respecter les cycles physiologiques et aussi apporter un agrément supplémentaire dans la contemplation de son aquarium. La technologie LED est « gradable », ce qui signifie qu'il est possible de baisser ou augmenter graduellement l'intensité lumineuse. Avec les rampes alpheus, les LED de différentes températures de couleur sont dosables indépendamment par pas de variation excessivement petits (le codage est sur 16 bits, soit des variations de 0,03%). Pour l'aquariophile c'est l'agrément visuel du lever et coucher de soleil, la possibilité d'ajuster son éclairage très précisément en fonction de son biotope ainsi que la possibilité de mettre en valeur les fluorescences coralliennes visibles sous un éclairage bleu profond. Pour les organismes de l'aquarium, la reproduction des cycles naturels solaires et lunaires apporte un bénéfice physiologique significatif. Le temps solaire, la simulation de passages nuageux, la colorimétrie, l'ensemble des paramètres recréant l'environnement naturel sont sous le contrôle d'un automate intégré à la rampe. Celui-ci est configuré en usine, il est aussi paramétrable et contrôlable par l'utilisateur au moyen d'un PC disposant d'une connexion Bluetooth. Un programme pour Windows est fourni avec l'automate (ainsi que la clé de communication Bluetooth pour PC). Des menus permettent d'accéder aux paramètres de définition des différents cycles, ou bien de basculer en mode manuel où le contrôle est direct. L'automate ajoute également des éléments de confort comme le cumul des heures de fonctionnement de la rampe ou encore le pilotage du ventilateur de climatisation s'il est intégré.Voir le détail dans la boutique Eclairage LED

Dans le cas du remplacement d'une rampe traditionnelle par une rampe alpheus, l'ancienne rampe sera mesurée ou évaluée avant sa dépose afin de déterminer son intensité PAR. Une fonction automatique, spécifique des rampes alpheus, augmentera progressivement cette valeur pour atteindre le flux optimal tout en éliminant le risque d'une photo-inhibition. Les animaux ne seront pas stressés par une différence brutale de l'intensité lumineuse.

Elevation thermique réduite
L'éclairement par LED ne provoque pratiquement pas d'élévation thermique ce qui réduit considérablement la nécessité d'utiliser un groupe de climatisation lors des périodes de chaleur. Eviter ce système, qui est particulièrement gourmand en énergie, est une bonne nouvelle pour l'amateur soucieux du devenir de la planète. Un climatiseur basé sur de simples ventilateurs aidant l'évaporation de l'eau de surface est généralement suffisant avec une rampe LED. Les ventilateurs peuvent faire l'objet d'une intégration dans la rampe et d'un pilotage par l'automate de gestion de l'éclairage.

Qualité garantie
Les composants LED ont une durée de vie remarquable de 50 000 heures, qui correspond, non pas à une défaillance, mais à une réduction de 30% du flux lumineux initial. Ce chiffre n'est cependant valable qu'à la condition de respecter les règles de design imposées par les constructeurs de LED et une rampe mal conçue n'atteindra pas cette durée. alpheus s'applique à atteindre une très longue période d'utilisation sans perte des performances et s'engage sur une garantie de trois ans pour tous ses produits. Chaque rampe est livrée avec un certificat indiquant la mesure PAR effectuée après mise au point, c'est-à-dire son efficacité optimale qui servira de référence ultérieure. Ce n'est qu'à ces conditions que les lampes LED font de substantielles économies par rapport aux changements répétés, au mieux annuellement, des tubes fluorescents ou des lampes HQI. C'est aussi moins de déchets à recycler. Les pannes sont cependant possibles et le remplacement d'une LED défectueuse ne doit pas être un problème insoluble. Or ces composants ne sont pas simpleùent démontables. Pour pallier à cet inconvénient les rampes alpheus sont conçues modulaires. Les modules sont facilement démontables et peuvent être remis en état sans perturber le fonctionnement global de la rampe.
Pour un complément d'informations consulter la rubrique : La technologie LED

Placement
Les rampes alpheus sont équipées de lentilles secondaires. Celles-ci sont indispensables car les LED de puissance ne focalisent pas la lumière (ouverture de 90 à 125° selon les modèles) et des pertes peuvent survenir. Les lentilles concentrent la lumière dans un cône utile de 10 à 40° selon les modèles. Ces lentilles regroupent trois LED et sont constituées de micro diffuseurs de sorte à ce que le mélange chromatique soit parfait (pas de distinction possible des zones bleues ou blanches). Grâce à l'utilisation de lentilles de focalisation, les rampes alpheus peuvent être suspendues jusqu'à 50 cm de la surface de l'eau ce qui minimise les pertes optiques. L'éloignement de la rampe permet également de mettre les sources lumineuses hors de portée des projections d'eau, source de corrosion et de salissures. L'accès à l'aquarium par le dessus reste libre et l'aspect général plus ouvert et naturel. Contrairement aux tubes fluorescents, l'effet de moirage de la lumière sur le décor et le sable est très réaliste. Cet effet naturel n'est pas qu'esthétique, il apporte aussi un bénéfice pour les animaux zooxanthellés en améliorant significativement le rendement de la photosynthèse.

Gradation du flux lumineux par 4 mètres en milieu naturel

Sécurités
Un éclairage LED possède aussi un avantage déterminant : la réduction des risques électriques, thermiques et optiques. L'alimentation des circuits LED est faite en 'Très Basse Tension de Sécurité' (TBTS), c'est-à-dire une tension inférieure à 30 VDC et isolée du secteur. Dans ce cas un défaut de l'installation ne présente pas un risque d'électrisation comme c'est le cas pour une rampe alimentée en 220 Volts. C'est un point important pour une installation placée en milieu humide et salin. D'autre part, la faible température de fonctionnement élimine tout risque de brûlures par contact accidentel. Le choix de dissipateurs thermiques largement dimensionnés permet de s'affranchir des ventilateurs source de panne et de bruit. Enfin la stabilité spectrale élimine les radiations ultraviolettes dangereuses pour les cellules vivantes.

Résumé des points clés des rampes alpheus

Un choix sans concession des meilleurs composants disponibles, la pleine maitrise des développements et de la fabrication.
Une adéquation vérifiée avec les besoins photosynthétiques des organismes des aquariums récifaux.
Une conception modulaire adaptative qui permet, par exemple, la réparation par un simple envoi postal sans un arrêt complet de la rampe.
Une dissipation thermique par convection naturelle largement dimensionnée pour éviter le recours aux ventilateurs (silence et fiabilité).
Un automate de gestion très complet et évolutif proposé en option pour minimiser le cout initial.
Un placement en hauteur qui laisse dégagée la surface de l'aquarium.
Une garantie de trois ans et une disponibilité permanente pour l'assurance d'un retour sur investissement.

Sans omettre les avantages intrinsèques à la technologie LED : Réduction de la consommation énergétique, excellente durée de vie, faible dégagement thermique vers l'aquarium, toutes gradations possibles, ...

Une vidéo de l'aquarium dans laquelle est visible l'effet de vibration lumineuse

Tableaux électriques et automatisme
alpheus protège l’environnement mais se préoccupe aussi des personnes. Des tableaux électriques comportant des protections différentielles, des sondes de Terre et des automatismes sont proposés.
Comme pour les rampes d'éclairage, les réalisations sont effectuées sur cahier des charges client pour un résultat parfaitement adapté au besoin.

Pour plus d'informations consulter la rubrique Automatismes.

Boutique éclairage LED

2009-06-28T11:40:00.114+02:00

Gamme Standard
Les rampes d'éclairage à LED alpheus sont modulaires. Les éléments sont basés sur des dissipateurs thermiques en aluminium extrudé avec une finition anodisation sulfuriques noire. Ils sont usinés pour accueillir les circuits LED et leur optique secondaire. Les modules sont disposés 'tête bêche' avec un entre axe d'environ 10 cm pour une répartition homogène de l'éclairement sur la surface de l'aquarium. L’ensemble des modules est maintenu par une armature en aluminium anodisé. L'épaisseur d'une rampe est de seulement 50mm optique secondaires comprises, largeur et longueur sont parfaitement adaptées aux dimensions de l'aquarium. La rampe est suspendue entre 20 et 50 cm au-dessus de la surface de l'eau.
Chaque module est équipé d'une régulation de courant 700mA nécessaire au fonctionnement. Ceci assure une puissance constante de 2,5 Watts émise par chaque LED (environ 200 lumens/LED). Une alimentation externe comprise entre 24 et 28 Volts continu est nécessaire en entrée de la régulation de courant. Cette source de tension est dite 'TBTS' pour Très Basse Tension de Sécurité, effectivement elle présente un fonctionnement sécurisé. La puissance consommée par chaque module est indiquée dans les spécifications ci-après. Si plusieurs modules sont groupés dans une même rampe, l'alimentation doit accepter la charge cumulée de tous les modules avec une marge de sécurité de 30%. alpheus propose des alimentations industrielles compatibles avec ses produits.
En cas de défaillance, d'une LED par exemple, le module en défaut est facilement retiré de la rampe (4 vis et un connecteur) ce qui permet son retour postal pour la remise en état usine. La rampe continue de fonctionner avec les modules restant, chacun étant indépendant. Pour conserver l'excellente fiabilité des LED, en plus d'un fonctionnement dans les critères constructeur, chaque circuit est tropicalisé (verni de protection contre la corrosion). Les modules sont garantis 3 ans.
Selon les modèles, les circuits de régulation de courant des modules ont deux ou trois entrées de gradation (compatible PWM et linéaire 0,5-2,5 Volts). Chaque canal correspond à une température de couleur : bleu, blanc ou mixte ce qui permet un dosage entre 7500 et 20000K pour les applications récifales. Pour l'éclairement lunaire ou encore l'allumage et l'extinction progressif. alpheus propose un automate de contrôle autonome spécifiquement développé pour la gestion de l'éclairage d'un aquarium récifal (cycles solaires, lunaires, saisonniers, météorologiques). La personnalisation des paramètres s'effectue via une application sur PC/Windows qui communique les paramètres à l'automate par une liaison sans fil Bluetooth (la clé USB-Bluetooth pour PC est fournie). Le rechargement du micrologiciel de l'automate, en cas d'évolution de celui-ci, utilise le même mode de communication. Un serveur internet tient à jour les versions des logiciels ce qui rend le système souple et évolutif. La fonction de gestion par automate peut être ajouté après la mise en service.

Tableau récapitulatif des modules standards alpheus

Ref.	Longueur	Optiques	LED	Blanc	Bleu	PWM	Puissance	PUTTC
9M1006	200 mm	2	6	3	3	1	15 W	110 euros
9M1003	360 mm	4	12	6	6	2	30 W	185 euros
9M1002	495 mm	4	12	6	6	2	30 W	195 euros
9M1005	650 mm	6	18	9	9	3	45 W	255 euros
9M1001	780 mm	6	18	9	9	3	45 W	265 euros
9M1004	900 mm	7	21	11	10	3	52 W	320 euros

Autres dimensions/compositions nous consulter

Tarif des modules LED

	Le module standard fait 65 mm de large Sa hauteur est de 42mm dont 15mm pour la partie optique. Deux filetages M4 sont disposés à chaque extrémité avec un entraxe de 54mm et une distance du bord du dissipateur de 7mm. Ces fixations servent à l'assemblage des modules sur la rampe.
	Module référence 9M1006 Caractéristiques mécaniques L=200mm, l=65mm, h=42mm, poids=350 g (hors ossature et système de suspension) Caractéristiques optiques 3 LED CREE XR-E blanc froid 6500K groupe R2 bin 00E01 typique 200 lumens 3 LED CREE XR-E bleu royal groupe 16 bin 00B01 λ=450nm 900 mW Optiques secondaires de focalisation Caractéristiques électriques Alimentation 24 - 28 Volts CC Puissance 15 Watts, 1200 lumens, (24Volts, 0,7 Ampères) Plan disponible, cliquer ici Prix : 110 euros TTC
	Module référence 9M1003 Caractéristiques mécaniques L=360mm, l=65mm, h=42mm, poids=600 g (hors ossature et système de suspension) Caractéristiques optiques 6 LED CREE XR-E blanc froid 6500K groupe R2 bin 00E01 typique 200 lumens 6 LED CREE XR-E bleu royal groupe 16 bin 00B01 λ=450nm 900 mW Optiques secondaires de focalisation Caractéristiques électriques Alimentation 24 - 28 Volts CC Puissance 30 Watts, 2400 lumens, (24Volts, 1,4 Ampères) Plan disponible, cliquer ici Prix : 185 euros TTC
	Module référence 9M1002 Caractéristiques mécaniques L=495mm, l=65mm, h=42mm, poids=800 g (hors ossature et système de suspension) Caractéristiques optiques 6 LED CREE XR-E blanc froid 6500K groupe R2 bin 00E01 typique 200 lumens 6 LED CREE XR-E bleu royal groupe 16 bin 00B01 λ=450nm 900 mW Optiques secondaires de focalisation Caractéristiques électriques Alimentation 24 - 28 Volts CC Puissance 30 Watts, 2400 lumens, (24Volts, 1,4 Ampères) Plan disponible, cliquer ici Prix : 195 euros TTC
	Module référence 9M1005 Caractéristiques mécaniques L=650mm, l=65mm, h=42mm, poids=1100 g (hors ossature et système de suspension) Caractéristiques optiques 9 LED CREE XR-E blanc froid 6500K groupe R2 bin 00E01 typique 200 lumens 9 LED CREE XR-E bleu royal groupe 16 bin 00B01 λ=450nm 900 mW Optiques secondaires de focalisation Caractéristiques électriques Alimentation 24 - 28 Volts CC Puissance 45 Watts, 3600 lumens, (24Volts, 2,1 Ampères), 3 PWM Plan disponible, cliquer ici Prix : 255 euros TTC
	Module référence 9M1001 Caractéristiques mécaniques L=780mm, l=65mm, h=42mm, poids=1250 g (hors ossature et système de suspension) Caractéristiques optiques 9 LED CREE XR-E blanc froid 6500K groupe R2 bin 00E01 typique 200 lumens 9 LED CREE XR-E bleu royal groupe 16 bin 00B01 λ=450nm 900 mW Optiques secondaires de focalisation Caractéristiques électriques Alimentation 24 - 28 Volts CC Puissance 45 Watts, 3600 lumens (24Volts, 2,1 Ampères), 3 PWM Plan disponible, cliquer ici Prix : 265 euros TTC
	Module référence 9M1004 Caractéristiques mécaniques L=900mm, l=65mm, h=42mm, poids=1450 g (hors ossature et système de suspension) Caractéristiques optiques 11 LED CREE XR-E blanc froid 6500K groupe R2 bin 00E01 typique 200 lumens 10 LED CREE XR-E bleu royal groupe 16 bin 00B01 λ=450nm 900 mW Optiques secondaires de focalisation Caractéristiques électriques Alimentation 25 - 28 Volts CC Puissance 52 Watts, 4200 lumens (24 Volts, 2,1 Ampères), 3 PWM Plan disponible, cliquer ici Prix : 315 euros TTC
Les modules sont composés en standard d'un rapport 50% Blanc froid 7500K et 50% bleu royal 450 nm cependant toutes autres combinaisons sont disponibles sur demande. Par exemple, les modules peuvent être équipés de 100% de bleu royal (excellent complément à un HQI ou plasma Luxim). Nous consulter.
Bon de réservation ? Cliquer ici Disponibilité selon stock nous consulter
	Exemple de composition pour un aquarium récifal de 250 litres à 300 litres (# 900 x 600 x 500) : Rampe de 800 x 400 mm comportant 4 modules 9M1001 soit 72 LED (175 Watts, 14000 lumens) pour un cout d'achat de 1200 à 1500 euros selon finition. Cette rampe est supérieure à 8 T5 39Watts (240 Watts). L'achat initial des T5 est moindre, compris entre 450 et 900s euro pour un matériel équipé de bons réflecteurs. La rampe T5 nécessite un changement annuel annuel des tubes, soit 144 euros/an (sur la base de 18 euro/tube). Les LED font aussi une économie électricité : 36 euros/an (sur la base de 1 kW/jour). Ainsi l'amortissement de l'achat initial est effectué entre 3 et 5 ans.

Nouveau : Gamme Mini modules
Ces modules sont déclinés en deux modèles :
Le premier est équipé de 4 LED 2,5 Watts (réels) et mesure 250mm pour une section 30x30mm
Le module produit donc 10 Watts 800 lumens sa longueur est de 25cm sont prix est de 49 euros
Le kit de 3 modules (30 Watts réels) + son alimentation 24V est proposé à 195 euros. Cet ensemble convient à un nano d'environ 30 litres.

Description complète de chaque module 10W :

2 LED CREE XR-E blanc froid 7500 Kelvin grade Q5/R2 pilotée à 700 mA (80 lumens / Watt)
2 LED CREE XR-E bleu royal 450 nm groupe 16 (équivalent 80 lumens Watt)
Protection PMMA coulé haute qualité optique
Dissipateur dimensionné pour éviter l'usage d'un ventilateur jusqu'à 45° ambiant.

Pour les kits de 3 ou 4 modules il y a la possibilité d'une commande séparée des LED bleues et blanches. Ils sont compatibles avec l'automate de gradation.

Le second module fait le double du premier, soit 20 Watts 1600 lumens une longueur de 50 cm. Son tarif est de 95 euros. Il est possible de les assemble 'bout à bout' pour faire un module de 1m de longueur, de 40 Watts (équivalent à un T5 de 80W).

Les modules peuvent être équipé de toute combinaison de LED bleues et blanches sur demande, par exemple 100% bleu royal pour un complément HQI.

Tarif des alimentations

Chaque module dispose d'une régulation en courant mais une ou plusieurs alimentations 24 Volts sont nécessaires au fonctionnement de la rampe. La puissance est calculée en additionnant les puissances de chacun des modules puis en prévoyant une marge de sécurité d'au moins 20%.

Des questions ? Autres modèles nous consulter

Tarif de l'automate de gestion

L'automate de gradation comporte trois canaux PWM 16 bits (32640 niveaux soit des pas de 0,003%). Ceci permet le réglage très précis et la programmation de l'intensité lumineuse selon le cycle journalier et éventuellement annuel. La finesse des pas autorise un véritable éclairage lunaire compatible avec la physiologie des animaux du récif. La mise à jour du micrologiciel et le paramètrage se font à partir d'un PC sous Windows par une communication Bluetooth. Le prix de l'automate inclut : la carte électronique, les licences logicielles (micrologiciel automate et l'application PC) une cle PC Bluetooth et un CD-ROM d'installation qui contient également le manuel utilisateur . L'automate s'alimente entre 5 et 28 Volts (l'alimentation de la rampe LED convient très bien). Il permet donc la gestion autonome des cycles solaires, lunaires, saisonniers et météorologiques. L'automate peut aussi être placé sous le contrôle du PC ce qui permet la synchronisation parfaite de plusieurs rampes. Toutes les mises à jour logicielles (application PC sous Windows et micrologiciel de l'automate) sont gratuites ce qui permet de bénéficier des nouveautés développées pour le bien-être de vos pensionnaires.
Prix 238 euro TTC.

Bon de réservation ? Cliquer ici
Des questions ? Disponibilité ? nous consulter

Carte alpheus 10C1001 avec module Bluetooth

Copies d'écran du logiciel PC

Le coin du bricoleur

alpheus n'oublie pas les bricoleurs et aide ceux-ci à réaliser leur propres rampes LED. Voici une liste d'éléments permettant le montage 'DIY' :

Références	Prix unitaire TTC
LED CREE XR-E blanche à câbler sur CI ou coller sur dissipateur (bare emitter) Référence XREWHT-R2 (binning 00E01 114 lumens min@350mA chroma disponibles WM 7000-8000 K)	6,50 euros
Lot de 50 LED CREE XR-E blanche à câbler sur CI ou coller sur dissipateur (bare emitter) Référence XREWHT-R2 (binning 00E01 114 lumens min@350mA chroma disponibles WM 7000-8000 K)	300 euros
LED CREE XR-E bleue à câbler sur CI ou coller sur dissipateur (bare emitter) Référence XREROY-16 (binning 00B01 500mW min @350mA chroma D3 450 nm)	6,50 euros
Lot de 50 LED CREE XR-E bleue à câbler sur CI ou coller sur dissipateur (bare emitter) Référence XREROY-16 (binning 00B01 500 mW min @ 350 mA chroma D3 450 nm)	300 euros
Circuit imprimé nu pour positionnement de 3 LED CREE XR-E et d'une optique référence 9C1001	4 euros
Circuit équipé de 3 LED CREE XR-E pour collage par adhésif thermoconducteur sur un dissipateur 2 blanches 1 bleue Référence 9C1001-EQ1 1 blanche 2 bleues Référence 9C1001-EQ2 3 bleues Référence 9C1001-EQ3 Nota : Les circuits sont testés avant expédition, les retours ne sont pas acceptés. Attention : Ce circuit est impérativement monté par collage des LED avec un adhésif thermoconducteur sur un dissipateur thermique correctement dimensionné. En cas de défaut de montage il y a risque de surchauffe et de détérioration rapide des LED.	25 euros
Optiques pour 3 LED CREE XR-E Référence 9011	4 euros
Dissipateur usiné 200mm référence 9M1006-NC	20 euros
Dissipateur usiné 360mm référence 9M1003-NC	25 euros
Dissipateur usiné 495mm référence 9M1002-NC	30 euros
Dissipateur usiné 650mm référence 9M1005-NC	40 euros
Dissipateur usiné 780mm référence 9M1001-NC	45 euros
Dissipateur usiné 900mm référence 9M1004-NC	55 euros
Circuit de régulation 2 canaux dimmables 700mA 9C1002-2	18 euros
Circuit de régulation 3 canaux dimmables 700mA 9C1002-3	22 euros
10C1001 Automate de gradation 3 canaux PWM 9C1004-3 (nombre maximum de cartes de régulation connectée à l'automate 20). Processeur ATMEL 16 MHz 256k prog, paramétrage par connexion Bluetooth, sauvegarde 10 jours des cycles par supercap, alimentation 12 à 36 Volts.	238 euros
Colle adhésif thermoconducteur Loctite AS-315 + activateur (capacité de collage + de 600 LED)	72 euros
Colle adhésif thermoconducteur Electrolube bi-composants TBS20S	32 euros
Verni de tropicalisation acrylique Electrolube APL 15 ml	9,50 euros
Alimentation 24 Volts 50 Watts	25 euros
Alimentation 24 Volts 75 Watts	30 euros
Alimentation 24 Volts 150 Watts (ajustable sans ventilateur)	50 euros
Alimentation 27 Volts 200 Watts (ajustable avec ventilateur)	60 euros
Cordon interconnexion module (prévoir un cordon par module - les cordons alimentation)	10 euros
Cordon alimentation 24 Volts - module (prévoir un cordon par alimentation)	25 euros

Prix à l'unité, frais d'envoi selon les tarifs en vigueur. Quantité supérieure à 5 pièces nous consulter.

Bon de réservation ? Cliquer ici
Attention : Les informations de prix et disponibilité sont assujettis au stock en cours et peuvent faire l'objet d'une réévaluation, nous consulter pour confirmation avant commande.

<p>&amp;amp;amp;amp;lt;p&amp;amp;amp;amp;gt;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;lt;p&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;gt;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;lt;p&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;gt;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;lt;p&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;gt;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;lt;p&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;gt;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;lt;p&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;gt;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;lt;p&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;gt;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;lt;p&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;gt;Chargement...&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;lt;/p&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;gt;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;lt;/p&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;gt;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;lt;/p&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;gt;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;lt;/p&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;gt;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;lt;/p&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;gt;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;lt;/p&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;gt;&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;lt;/p&amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;gt;&amp;amp;amp;amp;lt;/p&amp;amp;amp;amp;gt;</p>

Rayonnement solaire et photosynthèse

2009-06-28T11:40:00.104+02:00

Le rayonnement solaire est un terme utilisé pour décrire la lumière visible et le proche-visible, ce dernier composé par l'ultraviolet et le proche infrarouge, émis par le soleil. Les composantes du rayonnement solaire et terrestre sont classées par leur longueur d'onde à l'intérieur de la bande de 200 à 100000 nm (nanomètres):

ULTRA VIOLET de 250 à 400 nm
VISIBLE de 400 à 700 nm
PROCHE INFRAROUGE de 700 à 3000 nm

Au-dessus de l'atmosphère, le rayonnement solaire a une intensité de 1370 watts par mètre carré. Il s'agit d'une valeur moyenne désignée comme la constante solaire. Sur la surface de la terre à midi, le rayonnement direct est d'environ 1 kW par mètre carré. Cette valeur moyenne dépend du lieu, de la saison, et de l'heure de la journée, mais aussi de la nébulosité (météo) qui affecte l'énergie reçue et qui la fait fluctuer selon des paramètres complexes.

L'œil humain perçoit ce rayonnement selon sa longueur d'onde. Nous avons un pic de sensibilité dans la région jaune-vert, centré autour de 550 nanomètres. C'est une couleur qui effectivement rend les signes et objets très visibles. La photosynthèse des plantes exploite un spectre assez large et notamment les longueurs d'ondes rouges et bleues. Les 'pics' d'absorption, ou valeurs optimales sont pour le rouge 630 nanomètres et pour le bleu 450 nm. Les graphiques placés ci-après montrent les courbes de réponse comparatives de la perception de l'oeil et de l'efficacité de la photosynthèse pour les végétaux. Pour compléter cette réflexion, il faut ajouter que, dans le cas des organismes marins, la pénétration des longueurs d’ondes situées dans le rouge est rapidement atténuée par le filtre naturel de l’eau alors que ce rayonnement est particulièrement utile à la croissance des espèces terrestres. Le bleu est en revanche une longueur d'onde qui reste efficace même à forte profondeur. Les lampes horticoles pour végétaux terrestres favorisent les pics bleu et rouge, une lampe dédiée aux organismes photosynthétiques marins privilégiera le pic bleu.
Les éclairages sont caractérisés par leur température de couleurs exprimées en Kelvin. Cela donne la tonalité d'une lampe, de froide à chaude. Plus la température de couleurs augmente plus la couleur perçue semble bleue, pour une gamme qui va du rouge au violet/bleu et passant par le blanc. Le milieu marin utilise ainsi des éclairages de températures de couleurs élevées comprises entre 6 500 (blanc froid ou lumière du jour) et 20 000 Kelvin (bleu profond). Les lampes sont également caractérisées par l'Indice de Rendu des Couleurs (IRC) qui indique leur capacité à restituer l'ensemble des couleurs du spectre. Cependant cet intérêt est moindre en aquariophilie dans la mesure ou l'on ne cherche pas une neutralité chromatique mais plutôt de mettre en valeur ou d'exploiter des radiations particulières.

Spectre de sensibilité de la photosynthèse comparé à celui de l'œil humain

La mesure de la lumière est essentiellement adaptée à la vision humaine. Elle est fondée sur la manière dont la source lumineuse est ressentie et comment notre œil perçoit la lumière. Nous sommes particulièrement sensibles à la lumière jaune et nos appareils de mesure favorisent cette région du spectre. Les rayonnements bleus et rouges efficaces pour les plantes sont comparativement moins représentés. La sensibilité de l'oeil sert de base pour une mesure du flux lumineux en lumens, de l'éclairement en lux (lumen/m²) et de l'intensité lumineuse en Candela (lumen/angle). Ces diverses unités sont en fait liées les unes aux autres. Un éclairage de 100 lux signifie que 100 lumens sont reçus sur un mètre carré de surface. Mais ce système de mesure se réfère spécifiquement à la vision humaine et non pas à la façon dont les plantes peuvent exploiter la lumière, qui est ici notre préoccupation. Autre risque d'une mauvaise interprétation ; la courbe de sensibilité de l'oeil n'est pas linéaire mais logarithmique ce qui fait que le jugement qualitatif d'un éclairage est facilement erroné sans un appareil de mesure. Ainsi une très faible lumière semble suffisante ou encore un éclairage puissant peut être doublé sans percevoir un changement important. Le jugement 'de visu' est donc peu fiable du point de vue efficacité pour la photosynthèse.

Un peu de technique :
La croissance des plantes dépend directement de l'énergie du rayonnement solaire. La photosynthèse (photochimie) commence lorsqu’un photon excite un électron (loi de Stark-Einstein). En 1972 Keith Mc Cree a démontré qu’en comptant les photons d’un rayonnement lumineux on prédisait la photosynthèse avec plus de précision qu’avec un luxmètre. Les scientifiques et industriels en relation avec les plantes sont naturellement passés à ce nouveau système de mesure appelé, pour le flux lumineux, Photosynthetic Photon Flux (PPF) et pour l'éclairement Photosynthetical Photon Flux Density (PPFD). L'énergie d'un photon est un quantum de sorte que les appareils de mesure de l'activité photosynthétique sont aussi appelés quantum-mètres. La mesure de l'énergie lumineuse pour les plantes est appelée Photosynthetic Active Radiation (PAR). La réaction d'un végétal à un PAR conduit finalement à un résultat exprimé en Photosynthetical Usable Radiation (PUR).

Les lampes à usage domestique peuvent ainsi émettre beaucoup de lumens, permettre un bon éclairement pour notre confort, et avoir cependant un résultat sur les plantes très inférieur aux sources d’éclairage qui sont développées spécifiquement dans ce but. Dans notre cas (les aquariums récifaux), il est bien plus important de mesurer le PAR, efficacité du point de vue photosynthèse, des rampes d'éclairage d'aquariums alors que les constructeurs ou amateurs ne communiquent généralement que l'éclairement en lux ou en lumens.

Les rampes d’éclairage à LED alpheus sont conçues dans cet esprit afin d’apporter les meilleures réponses pour une croissance optimale des animaux-plantes de l’aquarium marin ou d'eau douce en ajoutant la maîtrise des dépenses énergétiques.

Le lecteur intéressé par ce sujet trouvera les réponses à ses questions en consultant l'excellent ouvrage de Stéphane Fournier L'éclairage des aquariums Animalia Editions.

Retour à la page d'accueil

Formulaire de contact

2009-06-28T11:40:00.101+02:00

Chargement...

La technologie LED

2009-06-28T11:40:00.093+02:00

Dans nos aquariums récifaux les 'LED' (Light Emitting Diode), ou en français les 'DEL' (Diode ElectroLuminescente), sont-elles une solution alternative crédible aux solutions classiques basées sur les tubes fluorescents T5 et les lampes HQI ? Voici quelques éléments de réponse.

LED de puissance type CREE XR-E

Les nouvelles générations de LED de puissance répondent aux besoins de la signalisation automobile ou publique, de l'éclairage domestique, du rétro-éclairage des écrans LCD, des flashs d'appareils photo, etc. Ce marché est porté par les nouvelles technologies et par la nécessité de réduire les dépenses énergétiques des systèmes d'éclairage. La volonté de les rendre plus 'verts' en interdisant l'usage de composés toxiques pour l'environnement gagne aussi peu à peu du terrain.

Les avantages mis en avant par les constructeurs de LED sont :

une très bonne fiabilité (la dégradation n'excède pas 70% des performances initiales avec moins de 5% de panne après 50 000 heures d'utilisation (10 ans). Cette durée de vie est très largement supérieure aux autres solutions applicables au marché aquariophile),
un encombrement miniature,
une faible tension d'alimentation (sécurité électrique),
aucune inertie lors de l'allumage ou de l'extinction (le temps de réponse de quelques nanosecondes permet la gradation par découpage du temps d'allumage ou PWM),
un respect de l'environnement (les LED doivent se conformer aux nouvelles exigences RoHS [Restriction of certain Hazardous Substances] applicables dans la CEE),
un bon choix de couleurs,
un rendement équivalent et très souvent supérieur à celui des lampes traditionnelles (incandescence, halogène, fluorescente, halogénures métalliques, etc.). Les LED de puissance, quant à elles, ont un des meilleurs rendement de conversion électrique - intensité lumineuse.

Les aquariophiles y voient d'autres points d'intérêts, particulièrement pour les aquariums récifaux :

le spectre lumineux des LED en blanc froid (ou 'cool white') est à une température de couleur de 6500 Kelvin. Cette température de couleur est compatible avec le besoin récifal et l'activité photosynthétique. CF Rayonnement solaire et photosynthèse. Les LED en 'blanc froid' sont les plus faciles à produire car elles nécessitent moins d'apport de phosphore que les LED 'blanc chaud', idéales pour l'éclairage domestique, elles sont un peu moins chères et ont surtout un meilleur rendement.
les LED bleu et bleu royal remplacent avantageusement les tubes actiniques et supra actiniques et n'émettent pas d'UV. La longueur d'onde est toujours caractéristique d'un type de LED, par exemple 455 nm pour la 'Royal blue') et celle-ci est parfaite pour un usage aquariophile car efficace pour la photosynthèse.
l'intensité lumineuse disponible est actuellement de l'ordre de 100 à 140 lumens par LED et par Watt, ce qui est excellent et une LED peut exploiter une puissance de 3 Watts. Il est désormais possible de réaliser des rampes d'éclairage composées exclusivement de LED. Le nombre est simplement calculé pour correspondre parfaitement au volume et au besoin.
le rayonnement thermique en direction de l'aquarium est minime, voire inexistant.

La faisabilité d'un 'spot à LED', spécifiquement conçu pour un aquarium récifal, est bel et bien possible. Mais avant d'acheter son spot il est préférable de comprendre 'comment ça marche', les points de détails qui font la différence, car tous les systèmes à LED ne sont pas équivalents, et de vérifier si les performances attendues sont compatibles avec le besoin.

Caractéristiques des LED de puissance
Cet article prend comme exemple la LED CREE XLAMP XR-E, les LED de puissance équivalente : Luxeon Rebel, Séoul P4, Edison, Samsung, Nichia, Osram, etc. pourraient également servir pour cette démonstration. Il s'agit de LED de puissance de 3 à 5 Watts dont le rendement est compris entre 100 et 140 lumens/Watt et qu'il ne faut pas confondre avec les LED classiques (sans semelle dissipateur) et dont les performances sont moindres.

Vous trouverez la documentation complète de la LED XR-E sur le site CREE® XLAMP™.

Le graphe ci-dessous (source Luxeon Lumileds) indique que les performances des LED s'améliorent génération après génération. On peut espérer que les prix, actuellement très élevés, baisseront lorsque les LED seront largement utilisées pour l'éclairage public. Il n'y a cependant aucune certitude car la technologie utilisée ne peut évoluer très significativement.
Le principe de mise en oeuvre
L'intensité obtenue par une LED CREE XR-E groupe R2 est d'environ 120 lumens. Cela reste modeste si on la compare aux 9000 lumens d'une lampe HQI de 150W. Mais cette intensité lumineuse est obtenue en faisant circuler un courant de 350 mA, soit environ 1 Watt de puissance électrique dans une LED. Le rendement en lumens/Watt d'une LED est meilleur que celui du HQI (60 lumens/Watt).
Le courant d'alimentation de la LED peut être augmenté jusqu'à 1000 mA. La courbe du rendement tend cependant à s'infléchir, c'est à dire que la puissance lumineuse à 700 mA est inférieure au double de celle à 350 mA (175%). Nous verrons que le courant à également l'inconvénient d'échauffer la LED et qu'en pratique le courant maximal de 1000mA n'est que rarement exploité. alpheus utilise un courant d'alimentation de 700 mA pour optimiser le ratio intensité lumineuse/cout. Les LED utilisées sont des CREE XR-E groupes R2 pour le blanc 6500 K, ce qui procure 200 lumens typiques par LED sous 700 mA, et groupe 16 pour le bleu royal. Ce sont les LED les plus performantes de la gamme CREE XR-E.

Courbe du flux lumineux en fonction de l'intensité

Toutes les diodes sont caractérisées par une tension qui correspond au seuil de tension à partir de lequel la diode devient passante. Cette tension directe est généralement notée VF [Forward Voltage], elle caractérise toutes les diodes et donc aussi les LED.
La courbe indique une tension de 3,3 Volts lorsque le courant direct IF est de 350 mA et 3,7 Volts à 1A. Cela signifie qu'il faut une tension minimale d'environ 3,5 Volts pour qu'une diode CREE XR-E fonctionne. Cela signifie aussi que la diode va dissiper une puissance égale à la formule P=UI, soit environ 3,5 fois la valeur du courant. Cette gamme de diodes supportant un courant de près de 1A sont ainsi classées pour des '3 Watts'.

Actuellement les meilleures LED de puissance émettent une intensité lumineuse supérieure à 120 lumens par Watt. Ce résultat est bon, sur ce terrain les LED dépassent les T5 et HQI, font jeu égal avec les meilleurs tubes fluocompacts haut rendement et des lampes à plasma de soufre.

Caractéristiques lumineuses

Le spectre de la diode blanche 'blanc froid', la courbe bleue du schéma, est donnée pour 6500K. En réalité l'émission est composée de deux pics :

le premier assez étroit se situe à 455 nm (bleu - violet)
le second plus large se situe à 550 nm (vert - orangé)

La valeur de 6500K est donc un rendu moyen qui ne caractérise pas réellement le spectre. Ici le bleu est favorisé avec une longueur d'onde très intéressante pour nos récifs. Cette longueur d'onde favorise naturellement la croissance des invertébrés zooxanthellés. Le deuxième pic donne par addition des couleurs un rendu final 'blanc' et naturel à la lumière. Il favorise également la photosynthèse et permet l'observation des différentes couleurs des organismes marins en améliorant l'IRC (Indice de Rendu des Couleurs). Il faut noter que ce spectre est plus complet que la plupart de ceux obtenus avec les lampes HQI. D'autre part il est parfaitement maitrisé et caractérisé.
Dans le reste de la gamme XR-E deux autres références nous intéressent particulièrement : La 'Royal Blue' qui correspond au pic à 455 nm de la diode blanche, (dont la fabrication est effectivement basée sur ce modèle), et la 'Blue' de longueur d'onde de 470 nm.
Pour favoriser la longueur d'onde de 450 nm qui reproduit une situation située en profondeur, il est d'usage d'ajouter des tubes bleus 'supra actiniques' aux installations HQI. Outre que cette température présente un intérêt esthétique indéniable, cela renforce le spectre utile pour la photosynthèse et assure les transitions lumineuses. Un éclairage bleu de faible intensité excite la fluorescence naturelle de certains coraux et permet son observation. Un éclairage à LED utilise généralement les couleurs 'blue' ou 'royal blue' en complément pour renforcer la température de couleur de la LED blanche 'blanc froid''. La température de couleur obtenue par cette combinaison varie de 6500 à 20000 Kelvin en fonction du ratio blanc/bleu et du réglage par 'dimmage' des deux canaux.

Les LED ont un spectre calibré qui diffère très peu des spécifications nominales. Les LED (blanches ou bleues) ne produisent pas d'UV. Cela a l’avantage de ne pas risquer d'exposer les organismes à des radiations trop dures et de s’affranchir d’un filtre atténuant le flux lumineux qui s'avère nécessaire avec les HQI 20000 K. Les LED de puissance sont conformes à la norme IEC 825 concernant la sécurité d’émission des sources lumineuses. Leur intensité ponctuelle est cependant telle qu’il est préférable de ne pas essayer de les regarder directement sans protection.

Le tableau ci-dessous est propre à chaque constructeur. Il indique l'intensité lumineuse des LED et leur couleur en fonction d'un tri supplémentaire appelé 'binning'. Le' binning' est un point de contrôle important pour sélectionner les LED selon leur rendement et leur chromatisme. Cela reste une affaire de spécialiste et alpheus sélectionne les meilleurs composants pour l'usage récifal. Notez aussi qu'une diode blanche à un rendement en 'lumens' quatre fois supérieur à une LED bleue alors que l'énergie utile pour la photosynthèse est quasiment identique. CF Rayonnement solaire et photosynthèse.

Tableau récapitulatif des longueurs d'ondes min/max des LED CREE et flux selon le 'binning"

Les caractéristiques spectrales sont ainsi identiques ou supérieures aux lampes HQI qui ne disposent que de spectres composés de quelques raies étroites. Le résultat est comparable aux T5 lorsque des tubes complémentaires sont combinés au sein d'une même rampe en prenant le soin d'analyser le spectre de chaque tube. En effet les informations sont rarement suffisantes et en absence de mesure avec un PAR-mètre l'aspect visuel ne peut suffire à juger de la qualité de l'éclairage. La problématique du choix des lampes HQI et T5 se pose de façon récurrente à chaque changement d'ampoule alors qu'avec la technologie LED les propriétés initiales sont conservées pendant de longues années sans modification préjudiciable de l'environnement des animaux zooxanthellés.

Faut-il ajouter des LED rouges pour favoriser la photosynthèse ? Certainement pour les plantes terrestres et les plantes d'aquarium d'eau douce se développant près de la surface. Cela est moins évident dans le cas d'organismes marins. La pénétration du rayonnement rouge est fortement atténuée avec la couche d'eau et ne correspond plus à un besoin vital au-delà de quelques mètres. CF Les LED un éclairage 'Eco-friendly'. Pour les biotopes situés très proches de la surface ou en eau douce il est intéressant de diminuer la température de couleur en ajoutant des LED 'natural white' ou même 'warm white' de blanc plus chaud.

La LED blanche 'cool white' a un spectre compatible avec un usage récifal. Les LED 'blue' ou ‘royal blue’ sont ajoutées pour accentuer la température de couleur bleue et allonger la durée de la phase d'observation sans augementation de la photopériode. alpheus choisi un ratio de 50% de blanc 6500K pour 50% de bleu royal. Le résultat est un éclairage de 14000 à 20000 Kelvins selon la gradation. Les LED 'warm white' et 'red' sont généralement réservées aux aquariums d'eau douce.

Les LED, un 'spot' naturel
La réalisation d'un bon réflecteur en aluminium spéculaire est capital avec les technologies T5 ou HQI et cette tâche n'est pas simple. Avec la technologie LED il en est tout autrement.
Cette courbe indique l'angle d'ouverture du flux lumineux des LED. La lumière est focalisée alors qu'une lampe traditionnelle émet dans toutes les directions. Comme, dans ce cas, l'objectif est d'obtenir un éclairage dirigé uniquement vers l'aquarium, cette technologie est considérablement supérieure aux solutions traditionnelles nécessitant des réflecteurs. Des lentilles de focalisation permettent également une concentration supplémentaire du flux lumineux. La rampe peut être déportée au-dessus de l'aquarium avec de faibles pertes. Les parois de l'aquarium restent moins éclairées ce qui réduit la croissance des algues indésirables, augmente le contraste entre l'aquarium et son environnement et améliore les effets de perspectives.
Le mélange des couleurs est aussi optimisé par des lentilles spéciales de focalisation et de diffusion. Ce sont ces lentilles qui ont été sélectionnées par alpheus.

Les LED ont pour avantage de diriger et de focaliser naturellement le flux lumineux. Cet effet permet de 'récupérer' les lumens perdus par les tubes fluorescents ou les lampes HQI qui dispersent l’émission lumineuse malgré l'usage de réflecteurs. Le flux lumineux résultant des LED est ainsi augmenté de 30% à 50% et cela contribue à l'excellent résultat de l'éclairage LED.

Mise en oeuvre et problématique thermique
Le 'dérating' traduit les écarts de comportement d'un élément quelconque par rapport aux spécifications nominales établies par le constructeur. Deux types d'écart sont impérativement à prendre en considération :

1. Dispersions des tensions VF
Les écarts de tension VF par rapport à la valeur nominale sont assez importants.
Autre point à considérer, le constructeur fait état d'une variation de 0,5 Volt de VF lors des premières heures de fonctionnement. Cela signifie qu'il faut mettre en place un moyen indépendant des variations de VF pour limiter le courant qui circule dans les LED. Concrètement la simple résistance mise en série avec une LED de faible puissance ne suffit pas.

Les LED nécessitent impérativement une alimentation spécifique régulée en courant.

2. Dispersions dues à la température
Les autres écarts concernent un 'derating' global des caractéristiques en fonction de la température.
Les performances du constructeur sont données pour une température TJ [Junction Temperature] de 25°C. Les performances sont réduites de 20% pour une température TJ de 110°C. (La LED est détruite avec une température TJ supérieure à 160°C).

Pour comprendre ce qu'est 'TJ' il faut regarder ce petit schéma :

TJ [Température de Jonction] correspond à la température au niveau de la ‘puce’ du composant. C'est bien entendu la température la plus chaude de l'assemblage et TA, [Température Ambiante], la zone la plus fraîche. Entre la jonction et l'ambiant la chaleur est dissipée au travers d'une somme de 'résistances thermiques' indiquées en °/W (degrés par Watt).
Un exemple est plus explicite : l'encapsulation de la puce dans son boîtier donne une résistance thermique d'environ 10°/W, le report de la LED sur le dissipateur 4°/W, le dissipateur avec l'air ambiant 5°/W. Dans cet exemple la résistance thermique globale est de 19°/W, ce qui fait que pour un Watt électrique la puce va s'élever au-dessus de l'ambiant de 19°. Pour une température de 45° d'air ambiant autour de la LED et 3,5 Watts électrique la température de la puce va être voisine de 111° ! Ainsi la puissance de 3,5 Watts, qui peut sembler faible au premier abord, est importante pour une petite surface rayonnante. En l'absence d'un dissipateur de faible résistance thermique, la température risque de détruire le composant ou provoquer une réduction importante de sa durée de vie.

Il est important de conserver une température de jonction TJ la plus basse possible pour garantir un fonctionnement optimal. Il faut noter à ce propos que les performances du constructeur sont données pour une température TJ de 25°C qui ne peut jamais être appliquée dans la réalité. C'est un moyen pour le constructeur de présenter ses meilleures caractéristiques. Une température TJ de 80 à 100°C est plus proche des cas réels d'utilisation. Il faut donc minorer les performances nominales, très optimistes, qui sont indiquées pour une TJ de 25°C.

La température interne de la LED va, non seulement influer sur la qualité de l'éclairage, mais aussi, et surtout, sur son vieillissement. Avec la température les performances se dégradent et le risque de panne augmente. Ainsi il faut maintenir la TJ inférieure à 85°C. Il est conseillé par le constructeur de prévoir une distance de 1 pouce (2,54 cm) entre chacune des LED et, bien entendu, de prévoir un dissipateur thermique adapté à l'utilisation. Les dissipateurs sont ainsi choisis pour présenter une RTH (résistance thermique) compatible avec la somme des puissances de chaque LED. Il faut prévoir une température ambiante d'environ 50° pour éviter toutes mauvaises surprises. La résistance thermique est calculée lors de la conception par un choix d’assemblage judicieux puis une réalisation très soignée. L'efficacité du résultat peut être mesurée avec un simple luxmètre. Il suffit de mettre en fonctionnement l'éclairage à pleine puissance en mesurant l'évolution du flux lumineux avec l'élévation progressive de la température de la jonction (le temps nécessaire pour atteindre la température maximale est de quelques minutes).

Il est impératif de prévoir une dissipation thermique pertinente et extrêmement efficace pour garantir le fonctionnement correspondant à la durée de vie annoncée. Lors du calcul théorique des performances il faut tenir compte d'une réduction de 10% des caractéristiques constructeur qui sont données pour un TJ de 25°C.

En revanche, la chaleur est conduite par le corps du dissipateur et les effets thermiques de l’éclairage à LED avec l’aquarium sont minimes. Le rayonnement thermique se fait sur la face opposée à celle de l’émission lumineuse. L'élévation de température de l’eau est ainsi bien moindre avec un éclairage LED qu'avec les solutions traditionnelles T5 ou HQI puisque presque nul.

Glissement spectral
Les écarts de spectre pour l’ensemble de la production sont très faibles (de l’ordre de 10nm au maximum). Du point de vue couleur, la source lumineuse LED est parfaitement calibrée. Les LED blanches dérivent très progressivement vers le bleu par dégradation de leur couche de phosphore ce qui ne pose pas de réel problème.

La température de jonction de la LED joue également sur la longueur d'onde d'émission, cependant cette influence est excessivement minime. Pour une élévation de 100°C de TJ la longueur d'onde augmente de 5 nm (léger glissement vers le rouge). C'est à dire que le pic 'Royal blue' sera centré sur 460 nm et le 'Blue' sur 475 nm. Cet effet n'est pas particulièrement significatif mais favorise l’utilisation de la ‘Royal blue’ en LED complémentaire de la 'cool white'.

Actualisation d'un article précédemment écrit pour la magazine en ligne nanoZine en aout 2006

Retour à la page d'accueil

Réalisations

2009-06-28T11:39:00.002+02:00

Rampe 1500x500 composée de 12 modules 9M1002. 144 LED CREE XR-E, 360 Watts LED, aquarium récifal de 600 litres (1700x600). Localisation Ile-de-France (sud).

Rampe 1600x800 composée de 12 module 9M1001, 216 LED CREE XR-E, 530 Watts LED, aquarium récifal de 970 litres (1800x900). Localisation Ile-de-France (sud).

Rampe de 1000x300 composée de 3 modules hors catalogue, 69 LED CREE XR-E, 180 Watts, aquarium récifal de 300 litres (1200x500). Localisation Ile-de-France (sud).

Rampe de 1000x400 composée de 4 modules hors catalogue, 90 LED CREE XR-E, 220 Watts, aquarium récifal de 300 litres (1000x650). Localisation Ile-de-France (est).

Rampe de 1200x800 composée de 6 modules 9M1001 et 2 modules 9M1002 (aquarium à pans coupés), 132 LED CREE XR-E, 320 Watts LED, aquarium récifal de 600 litres (1200x900 pans coupés). Localisation Ile-de-France (nord).

Rampe de 400x500 composée de 4 modules 9M1002, 48 LED CREE XR-E, 120 Watts, aquarium récifal de 100 litres (500x500). Localisation Montpellier.

Rampe de 300x500 composée de 3 modules 9M1002, 48 LED CREE XR-E, 90 Watts, aquarium récifal de 120 litres (600x500). Localisation Nord.

Module additif 9M1001, 18 LED CREE-XRE-E, 45 Watts. Aquarium récifal. Localisation Suisse.

En cours de réalisation :

Rampe de 1800x300 composée de 6 modules 9M1001, 108 LED CREE XR-E, 270 Watts LED, aquarium FO de 700 litres (1800x550. Localisation Ile-de-France (nord).

Rampe de 400x500 composée de 4 modules 9M1002, 48 LED CREE XR-E, 120 Watts, aquarium récifal de 100 litres (500x500). Localisation Nord.

Page 2

2009-06-28T11:39:00.000+02:00

Galerie d'images

2009-06-27T08:21:00.007+02:00

Circuit de régulation 9C1002 3 canaux 700 mA. Ce circuit équipe chacun des modules alpheus.

Détail du connecteur du circuit 9C1002. Le brochage de ce connecteur Molex série Mini Fit industriel est communiqué dans la rubrique 'Documentation' du 'Support et téléchargement'

Rampe constituée de 3 modules 9M1002 (500 mm) - Vue dessus

Rampe constituée de 3 modules 9M1002 (500 mm) - Vue dessus latérale / dessus

Rampe constituée de 3 modules 9M1002 (500 mm) - Vue latérale

Rampe constituée de 3 modules 9M1002 (500 mm) - Vue latérale / dessous

Rampe constituée de 3 modules 9M1002 (500 mm) - Vue dessus arrière

Rampe constituée de 3 modules 9M1002 (500 mm) - Vue dessus face/ dessous

Accueil

2009-06-27T08:21:00.001+02:00

Hello