Suite de mon projet - partie éclairage

[thibault2604]

Coucou tous le monde.

Voici la suite de mon projet.

La première partie concerne le dimensionnement de mon aquarium pour l'encastrement dans le mur : viewtopic.php?f=9&t=92614&p=4307251#p4307251


Je ne peux m’empêcher de partager avec vous, mon projet d'éclairage fait maison.

J'ai dans un premier temps voulu acheter un éclairage tout fait sur un site marchand, mais les prix me semble exorbitant pour un rendement discutable.

Je me suis donc renseigné sur le nombre de lumen à avoir, différent forum, vidéo youtube ect... plein de recherche ET je suis tombé sur une personne qui à fait son propre éclairage via des rubans led.

J'ai vu des débutants qui ne doivent pas connaître grand chose au spectre et donc ont juste pris des rubans led blanc ... puis c'est tout. Les aquariophile le savent, les plantes/ poisson ont besoin d'un spectre bien large allant du rouge au blanc pure (le bleu étant néfaste et problématique pour l'eau douce).

Je suis tombé sur un forum d'une personne qui a fait son propre éclairage en alternant des rubans de led, blanc chaud, blanc froid, rouge et bleu ET j'ai trouvé cette technique vraiment pas mal ( avec photo à l'appui)

Je suis donc partie de faire pareille

Seulement quelle led, puissance, tension choisir ? concernant les couleurs (température kelvin, ça c'est bon)

Je suis donc partie sur 3 led différente, du moins puissant au plus puissant (led smd 3528 / smd 5050 / smd 5630), j'ai fait pleins de calcul sur le nombre de bande led, le nombre de lumen, la puissance, le choix du transfo, du support en alu ect...

Vous trouverez ci-dessous, mes calculs :

Prix au lumen = 0.0110 €/lm

************************************************************************************

LED 5050 60led/m

LED Bleu = 2 rangées de 2.30m soit 4.60m soit 66.24w
LED Rouge = 4 rangées de 2.30 soit 9.2m soit 132.48W
LED Blanc chaud 3250K° = 4 rangées de 2.30 soit 9.2m soit 132.48W
LED Blanc froid 6500K° = 4 rangées de 2.30 soit 9.2m soit 132.48W

Total :

14 rangées de led pour un total de 23.184 Lumen
Puissance total de 463.68W
Total des LEDs = 129€
pas de transfo car LED alimenté en 220V
support alu 230x50x5mm = 200€

Total éclairage = 329€
Prix au lumen = 0.0141€/lm


************************************************************************************

LED 3528 120led/m

LED Bleu = 2 rangées de 2.30m soit 4.60m soit 22.08w
LED Rouge = 4 rangées de 2.30 soit 9.2m soit 88.32W
LED Blanc chaud 3250K° = 4 rangées de 2.30 soit 9.2m soit 88.32W
LED Blanc froid 6500K° = 4 rangées de 2.30 soit 9.2m soit 88.32W

Total :

14 rangées de led pour un total de 35.208Lumen
Puissance total de 287W + 15% = 330W
Total des LEDs = 98€
Transformateur 12v 360W = 53€
support alu 230x50x5mm = 200€

Total éclairage = 351€
Prix au lumen = 0.0099 €/lm


on voit qu'en fait, le prix de revient est moins cher sur des leds moins puissante et le deuxième avantage c'est que soit :

- J'ai assez de lumen et je peux espacer mes rubans pour avoir une lumière plus homogène
- je rajoute des rubans pour augmenter ma puissance ( sachant que j'ai beaucoup de marge tant sur mon transfo que sur mon prix de revient. J'aurai toujours une meilleur homogénéité sur mon éclairage du bac

Voilà, je voulais vous transmettre mes calculs, si des personnes souhaite échanger de ce projet

ps: puis-je mettre le lien de mes sources (autre forum / youtube ect...)

[Space]

Les leds bleues sont pour l’eau de mer, le rouge inutile ou tout comme
A mon avis les leds blanches (froide ou chaude) devrait suffire, bien entendu, en recalculant de façon a avoir assez de lumens

[cham11]

Les leds bleues sont pour l’eau de mer, le rouge inutile ou tout comme

heu.... non, c'est pas tout a fait exact...
les plantes utilisent massivement le rouge et un petit peu le bleu pour la photosynthèse, et elles n'absorbent pas le vert (c'est pourquoi on les voit vertes). le rouge participe plus activement a la photosynthèse, mais le bleu fait que la plante pousse plus compacte en réduisant l'espace entre les nœuds ( nœuds = départs de feuilles)
le pic de vert que l'on voit sur les tubes néons n'est là que pour équilibrer la lumière pour l’œil humain, pour que la lumière ne paraisse pas violette.
on se repère sur le spectre lumineux (visible) avec les longueurs d'ondes:
de (environ) 400 a 500nm = bleu, de 500 à 600nm = vert, de 600 à 700nm = rouge (aux extrêmes, on a les ultraviolets et les infrarouge..)
les leds blanches émettent un fort pic dans le bleu, sur une courte longueur d'onde (resserré autour de 450nm), un creux vers les 500nm et un pic plus étalé dans le jaune orangé de 550 à 650nm environ...

si on en croit l'ami wikipédia ( https://fr.wikipedia.org/wiki/Chlorophylle ), les pics d'absorption de la lumière sont:
chlorophylle a (tous les végétaux): 430 nm et 664nm
chlorophylle b (plantes vertes et algues vertes): 460 et 647 nm
clorophylle c1 et c2 (algues brunes): 442/444 nm et 630nm
chlorophylle d et f (cyanobactéries): 401/455 nm et 696 nm.

si on devait recroiser tout ça sur un schéma, on dégagerait des longueurs d'ondes utiles entre 430 et 460nm pour le bleu, et entre 645 et 665nm dans le rouge; donc les leds blanches ont un pic de bleu qui est utile, puisque que situé vers la bonne longueur d'onde, mais que le pic étalé dans le "rouge" est en revanche un peu trop dans le jaune/orangé que dans le rouge rouge (des différentes sources que j'ai pu regarder, le pic se situe plus vers 550/600nm, mais la courbe a sérieusement commencé a infléchir quand on arrive vers les 650nm ( https://www.energie-environnement.ch/ma ... piles/1369 http://tomodori.com/wikitomo/index.php? ... acit%C3%A9 https://fr.wikipedia.org/wiki/Diode_%C3 ... minescente )
un apport supplémentaire de leds rouges émettant dans les 650nm me parait donc utile. (pour le bleu par contre ça semble ok)

on pourrait aussi en déduire que la cyano est favorisée par un éclairage émettant sur une longueur d'onde trop élevée et/ou trop hautes, trop proches des UV et IR
et on pourrait aussi en déduire que les leds favorisent les algues brunes (cornes de cerf, pinceau, poils noirs...) puisque le pic dans le rouge orangé correspond bien au pic de 630nm que ces algues affectionnent selon wiki.... ce qui m’amène a nuancer tout ça avec les autres variables d'un bac (CO2, nutriments, brassage etc) OU a attendre des retours d'expérience en ce sens...

[Mr_Sam]

Si tu pars sur du montage de LEDs SMD je te conseille d'aller faire un tour sur ce site : http://aquaohm.xooit.eu/index.php

Il y a notamment des sujets sur des éclairages de bac de grandes dimensions (genre un 4200 litres en 400x150x70 ).

Par contre alimenter les LEDs directement sur le 230 V c'est pas un poil dangeureux, surtout si c'est du ruban que tu découpes/câbles toi-même ?

[thibault2604]

Merci Mr_Sam pour ton retour.

Je suis en effet inscrit sur ce forum et j'y ai laissé un post.

J'ai l'impression que ce forum est laissé un peu à l'abandon. Presqu'aucun nouveau sujet, pour beaucoup, il date de 2015.
C'est dommage car il est très bien fait, avec beaucoup d'outils de calculs ect...

Sinon j'ai avancé de mon côté.

Ce qui posait problème avec les rubans Led, c'était l'angle de diffusion qui sont de 120° autant dire que 50 à 60% du flux partirai à extérieure.

J'ai découvert une lentille pour ruban led qui redirige l'angle de 120° à 60 : https://www.leds-boutique.fr/282-diffus ... e_2_metres

J'ai appelé le vendeur qui me dit que la lentille redirige bien 120° sur 60° sans perte du flux.

Pour mon projet, comme dit précédemment, je partirai sur le dernier exemple en 12V soit :

LED 3528 120led/m en 12V

LED Rouge = 4 rangées de 2.30 soit 9.2m soit 88.32W
LED Blanc chaud 3250K° = 4 rangées de 2.30 soit 9.2m soit 88.32W
LED Blanc froid 6500K° = 4 rangées de 2.30 soit 9.2m soit 88.32W

LED 3528 60led/m en 12V

LED Bleu = 2 rangées de 2.30m soit 4.60m soit 22.08w

Total :

14 rangées de led pour un total de 35.208Lumen
Puissance total de 287W + 15% = 330W
Total des LEDs = 109€
Transformateur 12v 360W = 53€
support alu 230x50x5mm = 200€

Total éclairage = 362€
Prix au lumen = 0.0102 €/lm


Que pensez-vous de cette lentille ?

[baulagni]

Bonjour,

Que pensez-vous de cette lentille ?

Pour la lentille mis en lien spécifiquement je sais pas dire, mais sur l'utilisation d'une lentille en général pour diriger le flux lumineux ca me semble une bonne idée dans le sens ou tu te rapproche d'une LED aquario faite par un assembleur.
Pour l'angle 120 / 90 / 60 tout depend de la hauteur de ton eclairage, si j'en crois le constructeur de mon modèle l'angle d'eclairage de leur lentille est de 120°, sachant qu'elle est concu pour être positionné très bas comme un neon intégré dans le capot
J'ai vu un schéma expliquant que la refraction (je crois que c'est le terme entre air / eau / vitre impacte cet angle, mes vieux souvenirs scolaire refont surface mais c'est loinnnnnn)...je t'aurais bien mis le lien mais c'est pas autorisé ici.

Par contre alimenter les LEDs directement sur le 230 V c'est pas un poil dangeureux, surtout si c'est du ruban que tu découpes/câbles toi-même ?

J'avoue que j'ai la même inquietude n'y connaissant rien au bricolage et a l'electricité c'est un peu le truc qui me fait cogiter.

[Mr_Sam]

Dans ton calcul de coût n'oublie pas d'inclure les dissipateurs. Si tu as 300 - 400 W de LED je ne suis pas sûr que de simples règles de maçon puissent dissiper ça correctement. Sur Aquaohm sur le dernier projet 1200 litres le coût des dissipateurs c'était ~150 € (sur un montage avec de la LED 10 W certes).

[thibault2604]

En fait, je pensais partir sur plusieurs règles de maçon de 300x10 épaisseur 18mm avec pour projet de refroidissement :

1 - il existe des mini ventilateurs de 10mm x 10mm que j'intègrerai dans la partie gaufré. Etant un espace semi ouvert (juste les extrémités), je forcerai l'air à circuler dans cette règle, refroidissant donc l'intérieur et donc l'alu et donc la led.

2 - je place quelques ventilateurs au dessus de la règle de maçon. non seulement, l'air soufflera directement sur la partie basse de la règle et en plus, l'air circulera à l'intérieur de cette règle.

Le choix 1, refroidi l'alu par déplacement d'air (passif ?) dans le conduit de la règle. Esthétique et peu bruyant car micro ventilateur (1cm x 1cm) intégré directement la règle.

Le choix 2, refroidi l'alu par forçage + déplacement d'air dans le conduit de la règle. moins esthétique et plus bruyant car je partirai sur des ventilateurs plus gros.

En terme de prix, les micro ventilateurs sont bien plus cher que les ventilateurs traditionnels.

Je viens de faire une autre simulation avec des leds 5630 (plus puissante que 3528) à nombre de lumens sensiblement également (30.000lm pour les 5630 et 35.000lm pour les 3528) le prix me revient à 326€pour les 5630 et 351€ pour les 3628.

Seulement, avec l'option 5630, j'ai peur que l'éclairage ne soit pas assez homogène ? j'aurai en effet 8 rangé de led de 230cm au lieu de 14 rangé de led de 230cm ???

Toujours aucune réponse du forum en question .... je le pense vraiment à l'abandon.

[Mr_Sam]

Le flux d'air généré par un ventilateur 10 x 10 mm est très (très) faible, à moins de tourner à une vitesse très élevée (et donc de générer un bruit de turbine ).

Sur Conrad en 10 x 10 mm il y a celui-ci https://www.conrad.com/ce/fr/product/18 ... s?ref=list

Débit d'air 0.76 l/min ~ 0,026 CFM. Pour comparaison le dissipateur thermique le plus simple chez Artic Cooling (https://www.arctic.ac/eu_en/alpine-m1.html) embarque un ventilateur donné à 28 CFM. Et il est recommandé pour un processeur de 45 W max de TDP (difficile de comparer directement avec la puissance des LED mais tu aurais 1000 fois moins de flux d'air pour beaucoup plus de puissance).

Sur ce ventilateur la pression d'air max est très également mauvaise (0.7 mm H2O dans la doc). C'est environ 2 fois moins que la pression générée par un bon ventilateur de 120 mm pour processeur de PC, qui doit "pousser" de l'air sur environ 10-15 cm à travers le dissipateur. Dans ton cas le ventilateur doit pouvoir pousser l'air sur 2 mètres, il faut une très forte pression pour y arriver sans que le flux d'air ne tombe à zéro avant la fin.

[thibault2604]

ok je comprend. Donc du coup, partir sur le choix 2 est plus raisonnable.

Ventilateur plus puissant, mieux placé car au dessus des leds et moins cher ...

Merci pour ton informations j'ai appris quelque chose

je suis en train de faire une pièce 3D sous sketchup et je vous le communiquerai

[thibault2604]

Bon, en fait je galère à fond sur le 3D mdrrrr

À votre avis, est-il mieux de :

- Coller les leds avec de la colle thermique sur une plaque alu ?
- Coller les leds via le 3M sur une plaque alu refroidi par ventilateur ?

Quel serait la meilleur dissipation thermique ?

[thibault2604]

Voici un plan sous paint lol

en haut, vue de dessous
en bas, vuede haut avec ventilateur

https://zupimages.net/up/18/03/m7g6.jpg

[cham11]

hum....

la comparaison vaut le coup...

si tu met 4 rampes chihiros serie a en profitant de la promo actuelle, tu t'en sortirait à 367,68€ pour 38 800 lumens.... perso je me demanderai si ça vaut tellement la peine de se prendre la tête a tout monter soi même pour la faible différence de prix, une moindre performance et une consommation équivalente...

à méditer

[thibault2604]

merci CHAM pour ton retour,

Je viens de voir les rampes est en comparant bien , bien lol ce n'est pas de tout le même .... pour un même prix.

EN 1 , la rampe diffuse en 120° donc comme dis plus haut, 40 à 50% de perte en dehors de l'aquarium.
En 2, ce n'est que des LED en 8000K, il n'y aura qu'un seul spectre et le 8000K (pas le meilleur pour les plantes) et me parait élevé pour de l'eau douce.
En 3, il faudrait gérer 3 à 4 rampe alors que fait maison, 1 rampe est possible ( la rampe sera suspendu)

Mais c'est vrais que le prix est intéressant !

d’ailleurs en comparant le nombre de LED :

- rampe chiros: 256led/rampe soit 1024 LED pour une puissance total de 256W et 38400 lumen - 40%(angle 120%) = 23.040 lumen

- rampe maison : 120led/m soit 3864 LED pour une puissance total de 287W et 35.208 lumen avec lentille de 60° donc perte sur les côté infime et je pense .... une meilleur pénétration dans l'eau (reste à confirmer).

Qu'en pensez-vous ? lol

[cham11]

en 1, si tu part bien en 70cm de haut, oui c'est tout a fait entendable

en 2, pour avoir fait quelques recherches sur le sujet pour te répondre plus haut, c'est pas faux^^ toutefois on peut quand même souligner que les chihiros sont massivement utilisées par les aquascapeurs avec de très bons résultats, malgré leur température de couleur élevée et leur spectre pas forcément hyper étudié pour la pousse des plantes... gaffe en DIY de pas mettre trop de bleu ou un rouge inadapté aussi hein^^ (d'ailleurs, tu peux faire l'économie sur les bleu a mon avis ^^) et idem, calcule que la moyenne des différentes températures de couleur de tous les rubans s'approche des 6500°k, au risque de te retrouver avec un éclairage au rendu trop jaune ou trop bleu

en 3, ouais, ok

note, c'est pas que je fasse la promo des chihiros, c est juste que je met toujours en balance la performance / le prix / la simplicité. je privilégierai sûrement la simplicité si la performance et le prix sont corrects, plutôt que la performance au top du top si je dois me prendre noyer dans les démarches pour l'obtenir...
après, t'es sans doute plus attiré par le bricolage que moi

[thibault2604]

Merci pour ton avis.

Je cherche également performance / prix .... mais également technique et pour le coup, au niveau technique on y est pas vraiment.

J'espère en effet que le rendu soit beau et ça, je ne le verrai pas avant de l'avoir fait

Concernant la lumière bleu, contrairement au idée reçu, elle est bénéfique pour la fabrication de chlorophylle. Maintenant dans les LED blanc froid, il y a déjà une quantité de bleu suffisant. Alors certes, rajouter du bleu est peut être inutile.

Sauf qu'en fait, je souhaitai équilibré/contre-balancé mes LED rouge avec le bleu. Sachant qu'il y a 2 fois moins de bleu que de rouge.

Je vous tiens au courant de la suite ... avec photo bien-entendu

[cham11]

Je cherche également performance / prix .... mais également technique et pour le coup, au niveau technique on y est pas vraiment.

comment ça la technique??

Maintenant dans les LED blanc froid, il y a déjà une quantité de bleu suffisant. Alors certes, rajouter du bleu est peut être inutile.

oui c'est pour ça que je dis ça... et puis l'éclairage lunaire, bon ça peut faire plaisir, mais c'est pas indispensable...

Sauf qu'en fait, je souhaitai équilibré/contre-balancé mes LED rouge avec le bleu. Sachant qu'il y a 2 fois moins de bleu que de rouge.

J'espère en effet que le rendu soit beau et ça, je ne le verrai pas avant de l'avoir fait

c'est un peu ce que je crains aussi... pas dit que ce soit bien homogène... mais tu le verra pas avant de l'avoir fait a priori c'est pour ça qu'il y a du vert en plus dans les RGB, c'est pas utile pour le bac, mais plus équilibré a l'oeil

[thibault2604]

je sais pas si je peux mettre le lien d'un autre forum mais voici le lien d'une personne sur laquel je me suis inspiré.

Tu trouveras son rendu.

Nous seront pas sur le meme type de led, nombre de led, puissance ect..

http://aquaohm.xooit.eu/t1743-254-l-Ama ... D-5050.htm

[cham11]

yes! le rendu en photo est joli, équilibré dans le rendu des couleurs c'est rassurant.
niveau puissance, alors c'est peut être une histoire de température de couleur un peu basse, mais ça me semble correct, sans plus (ni moins^^) je veux dire qu'au final a l'oeil (donc une part de subjectivité, mais un peu d'habitude aussi), je situerai cet éclairage comme un éclairage moyen plus, pas la rampe qui crache a max... mais tout a fait correct pour autant. c'est juste qu'avec autant de leds concentrés, j'aurai eu tendance a attendre un truc qui crache plus justement, mais bon, ça passe; (en même temps, 40lm/l, c'est moyen plus ). dommage qu'on ai pas de photo de la plantation quelques mois après la mise en place de la rampe pour se rendre compte, sans doute lié aux soucis de dissipation de la chaleur qu'il a eu.

donc cette dissipation, c'est un vrai souci... ainsi que la corrosion/étanchéité... mais ca a du évoluer depuis, parce qu'en 2013 ça devait être les débuts^^ je suis loin d'être calée la dessus, mais ça semble être un point important...

niveau couleurs, si tu reprend les mêmes proportions de rouge, blanc chaud, blanc froid et bleu, on peut espérer un rendu proche, c'est un plus d'avoir ses proportions et le rendu.

je rebondis aussi, sur le fait qu'il parle des RGB^^ et ça, en ce moment c'est ce qui prend le dessus en matière d'éclairage led^^ ça se présente comme le top du top... a creuser pour voir si que des bandeaux de leds RGB ne suffiraient pas???

bon courage pour la suite (et, bon je sais pas quelle importance tu réserve a la plantation, mais sur le principe, vu que tu auras une hauteur d'eau importante, n'hésites pas a prévoir plus de Lm/L que ce qu'on donne en général^^)

[thibault2604]

Merci CHAM11.

Pour répondre dans l'ordre

Niveau puissance, en effet, ça n'a pas l'air d'être très puissant mais tout dépend du type de LED et ...... c'est du 120°! donc forcément, 40% part dehors et non dans le bac. D'où l'importance d'avoir un angle plus petit, cela permettrai de rentabiliser un maximum de lumen avec une lumière plus direct.

En effet, la dissipation de chaleur est super importante car c'est grâce à celle-ci que nos petites LED pourront tenir un max de temps. C'est pour cela que j'ai le projet d'acheter soit une plaque ALU ou les règles de maçons. Pourquoi pas compléter avec des ventilateurs. Où l'autre moyen serai de coller sur la plaque alu (ou règle maçon) les LED avec de la colle thermique.

Pour le rendu, ça ne sera pas la même chose car je n'aurai pas le même type de LED, nombre de LED et pas le même angle de diffusion. Mais en effet, cela donne déjà un aperçu de ce que ça peux donner.

Le RGB ( RED/GREEN/BLUE ) . Cela veux dire que 2 type de LED (... ou plus ! ) existe. Les LED 3528 possède qu'une couleur par LED alors que les LED type 5050 possède les 3 couleurs dans la même cellule.

L’intérêt du RGB est donc de pouvoir modifier les couleurs à souhait (de mémoire, 16 millions de combinaison) mais ce qu'il ne dise pas, c'est que sur une LED RGB 3W type 5050, si l'on allume qu'une couleur, cette même LED ne possède plus la puissance indiqué.

Exemple : LED SMD 5050 RGB 3W (1W rouge / 1W bleu / 1W vert )
Si l'on affiche que le rouge, on aura que 1 W au lieu de 3 . La luminosité sera donc de 33%
Si l'on affiche du violet (1W rouge et 1W bleu) , on aura que 2W sur 3. la luminosité sera de 66%
Si l'on affiche du blanc (1W rouge, 1W bleu et 1W vert) on aura 3W sur 3 soit 100% de la capacité.

Il faut pouvoir distinguer l'utilisation qu'on va faire de la LED. Est-ce une utilisation d'éclairage principale ou un éclairage d'ambiance.

S'il s'agit d'avoir une source lumineuse principale avec UNE couleur voulu, alors une LED unicolore sera plus adapté car 100% de sa puissance sera restituée.

S'il s'agit d'avoir un éclairage d'ambiance, alors une LED multicolore pourra ou pas (suivant la couleur choisi) restituer 33% 40% 80% 100% de sa puissance max.

Pour conclure, le terme RGB ne veux pas dire plus puissant. C'est la taille de la LED qui déterminera sa puissance. À couleur égale (sauf blanc), une mono-couleur sera plus puissante qu'une RGB.

Concernant les Lumens, j'ai vu de tout ... Pour ma part je serai à 44Lumens / litre soit un éclairage très intense à très très intense suivant les sites.


Désolé pour le post un peu long