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jean luc - 20.04.2017
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Comprendre et choisir un éclairage Led

Comprendre et choisir un éclairage Led pour son aquarium d'eau douce ou d'eau de mer.

L'éclairage Led pour l'aquariophilie se démocratise, les avantages de cette nouvelle technologie sont connus et nous allons les énumérer rapidement :
- économie d'énergie dans la consommation, environ 60% d'économie par rapport à un tube fluorescent, pour une puissance supérieure (40 à + 100 lumens/watt).
- durée de vie plus 5 à 10 fois plus longue qu'un tube fluorescent (environ 50 000h).
- allumages et extinctions répétées n'ont aucune incidence sur leur durée de vie.
- peu d'émission de chaleur, pas d'émission d'ultraviolet.
- allumage instantanné, 100% de leur rendement dès l'allumage, éclairage plus direct.
- résistance aux chocs.
- rendu des couleurs très précis.

Au final, beaucoup d'avantages qui en font l'éclairage à adopter, mais pour autant c'est un investissement dans la durée, qui s'amortira à l'utilisation.

Comme tout nouveau produit et marché qui se développe, Il y a une multitude d'offres, à 'boire et à manger', 'du mauvais et du très bon' et si on ne se documente pas, l'achat d'un produit avec des composants bas de gamme sera à remplacer après quelques mois d'utilisation.

Afin de choisir en toute connaissance de cause, il est important de connaitre quelques termes techniques afin de savoir de quoi l'on parle et ce que l'on achète.

Une affirmation : l'éclairage Led qui dure est un investissement, qui s'amortira à l'utilisation.

Etat des lieux : La grande majorité des produits à petits prix sont fabriqués en Chine ou en Corée par des entreprises qui ne connaissent rien aux besoins en éclairage aquariophile et propose de la 'lumière',  vous n'aurez aucune certitude des valeurs de consommation et d'efficience de votre achat et sur la garantie proposée. Les grandes marques (Sera, Eheim, Juwel, Tecatlantis...) s'y sont mises, avec plus ou moins de réussite.

De nouveaux fabricants et distributeurs ( Waltron GmbH (daytime), Aqualighter, ZetLight) apparaissent qui ont compris et proposent des produits design, les composants proviennent majoritairement de l'Asie mais aussi de pays de l'Est : Pologne, Allemagne... et sont montés en Europe et répondent aux besoins d'éclairage de l'aquariophilie d'eau douce, les caractéristiques proposées ont été mesurées, souvent par des labo indépendants et surtout vous aurez une garantie en cas de défaut, ce qui peut malgré tout arriver.


En préambule il est important de définir ce que l'on recherche dans un éclairage d'aquarium :

Recherche-t-on à avoir les illuminations de Noël, l'éclairage d'un stade de foot, avoir un bel effet visuel, adapter l'éclairage aux végétaux, organismes et animaux présents.

De mon avis et de celui d'un vrai aquariophile, c'est la recherche du bon spectre, adapté aux organismes vivants et ensuite l'effet visuel en découlera.

Une affirmation : pour avoir le bon spectre, il faudra s'intérésser au matériel utilisé et qu'il soit de bonne qualité.

En effet, il est tout d'abord important de remettre certaines affirmations en place :

- En matière d'éclairage LED, la qualité du matériel utilisé est plus importante que la recherche de la luminosité à tout prix.

- Ce que l'on recherche en aquariophilie c'est le spectre correct pour : la pousse des plantes, pour reproduire un biotope et avoir les couleurs des poissons identiques aux conditions naturelles.

Ors un éclairage fort ne correspondra pas nécessairement au bon spectre ; autrement dit un éclairage fort ne suffit pas, il faut que l'éclairage ait le bon spectre.

Qu'est ce que le spectre lumineux ?

Le spectre lumineux correspond à la partie visible de la lumière que l'oeil humain peut voir.

Le spectre lumineux se mesure en longueur d'ondes dont l'unité de mesure est le nanomètre.

Il se situe entre 400nm et 700nm et à chaque longueur d'onde correspond une couleur que notre oeil perçoit  : 

Spectre_lumineux.png

 Le spectre photosynthétique est celui demandé par les végétaux et organismes aquatiques : les plantes, les coraux pour leur photosynthèse et leur croissance. 

 

Revue de détail :

Qualité lumineuse : Le calcul Lumen ou Watt par litre utilisé en standards ou références pour les tubes fluorescents n'est plus suffisante pour déterminer quel puissance d'éclairage adapter à notre aquarium.

Ceci pour plusieurs raisons :

- le spectre lumineux offert par les LEDs disponibles sur le marché est totalement différent des spectres qu'offraient nos anciens tubes fluorescents.

- Ensuite le rapport Lumen par Watt de LEDS revendiqué par certains fabricants peut varier pour le même matériel sur différents lots.

- Pour évaluer la performance d'un éclairage LED, on parle de rendement lumineux. C'est le rapport entre le flux lumineux (lumen) et la puissance consommée (watt).

La puissance d'un éclairage LED ne veut pas dire que l'éclairage est bon.

En effet, des LEDs de mauvaise qualité (1er prix) utilisés pour produire un éclairage de puissance 150W auront un mauvais flux lumineux, et donc un rendement lumineux moindre comparé au rendement lumineux de LEDs de haute qualité qui eux consommeront 75W.

 Il y a sur le marché de l'éclairage LED aquariophile des rampes premier prix avec un éclairage très fort, privilégiant la luminosité de l'éclairage blanc au détriment de la qualité des matériaux utilisés.

Il est certain que le rendement lumineux de ces rampes n'est pas bon et que le spectre lumineux émis ne correspond pas à la demande des plantes, des coraux ou des poissons.

Les LEDs verts utilisés en addition sur ces rampes ne sont pas nocives aux plantes, coraux ou poissons, mais ces LEDs utilisé inutilement sont une consommation d'énergie inutile, car la couleur verte n'apporte rien en terme de qualité du spectre.

Conseil n°1 : l'éclairage LEDs implique un investissement financier pour des matériaux de qualité, plus efficients. N'oubliez pas non plus que vous n'en changerez pas 30.000 heures.

L'énergie et donc l'efficacité lumineuse varie suivant la longueur d'onde : plus la longueur d'onde est courte, plus l'énergie lumineuse produite est forte.

Cette qualité lumineuse des bons LEDs produira un spectre lumineux qui se défine entre 400nm (nanomètre) et 700nm.

Efficacité lumineuse : Un autre aspect à considérer est : comment utiliser la lumière efficacement

L'éclairage LED est un éclairage direct, pour répartir la lumière uniformément, il faut couvrir les LEDs avec des lentilles.

Plusieurs fabricants n'utilisent pas de lentilles optiques appropriées ou n'en utilisent pas du tout. Ce qui fait que la lumière s'éparpille sur un angle de 130 à 160°, sur et en dehors de l'aquarium : cette pollution lumineuse est une perte d'éclairement certaine car la lumière n'est pas dirigée sur ce qu'elle doit éclairer, mais aussi en dehors.

Comme une partie du flux lumineux n'est pas dirigé cela veut dire que l'on utilise plus de LEDs, plus de puissance pour un rendu lumineux puissant mais mal réparti.

Il est donc conseillé pour optimiser l'efficacité lumineuse des LEDs qu'ils soient recouverts d'une lentille afin de concenter le flux lumineux produit vers la surface à éclairer.

Ainsi avec des LEDs de bonne qualité et une lentille qui les recouvre, il est possible avec un module LED de 8cm au carré d'éclairer une largeur de 35-40cm.

Je vous propose maintenant sous confition d'utiliser des LEDs de bonne qualité équipés de lentillespour déterminer quelle puissance d'éclairage adapter à votre aquarium d'eau douce planté, la référence suivante :

- 20W de puissance nominale couvriront une surface de 30cm x 30cm et de profondeur de 35cm.

- 40W de puissance pour une surface de 30cm x 30cm et de profondeur de 40cm

Voici en fonction de l'intensité de l'éclairage recherché, le flux lumineux correspondant :

Eclairage faible ===> flux lumineux 20 - 25 lumen

Eclairage moyen ===> flux lumineux 25 - 35 lumen

Eclairage important ===> flux lumineux 40 - 60 lumen

Eclairage très important ===> flux  lumineux > 60 lumen


Un éclairage Led fournira trois fois plus de lumière qu'un éclairage fluorescent, quelle équivalence pour remplacer mon éclairage actuel en tubes T8 ou T5 par des Leds ?

Pour avoir un bon éclairage avec les T8, T5 ou HQI, la valeur de référence était de 0,5 watt par litre.
Aujourd'hui, cette valeur de référence ne veut plus rien dire car l'éclairage par leds est beaucoup plus lumineux pour un même wattage.
Ainsi, cette efficacité lumineuse peut être exprimée par une valeur qui convient mieux : l'unité Lumen. 

Qu'est ce que le Lumen ?
 

'lumen' en latin signifie 'lumière' symbole physique 'lm'. 
Le lumen est l'unité utilisée pour mesurer l'intensité lumineuse d'une source émettrice : le flux lumineux, l'éclairage Led émettra un flux lumineux supérieur pour une consommation inférieure.

Plus votre rampe aura de lumen, plus elle éclairera, c'est pour résumer le flux lumineux perçu par l'oeil humain.

En éclairage Led, la valeur de référence pour avoir un bon éclairage sera donc un besoin de 30 lumen par litre.

Il suffira donc de multiplier le litrage de son aquarium par 30 pour retrouver le même éclairage que l'on avait avec ses tubes fluorescents.

Petit exercice : sur mon aquarium de 45 litres j'ai actuellement 2 x 11w en tubes fluorescents, soit 22w pour 45 litres.

Pour continuer il faut que je regarde sur les données du fabricant à combien de lumens correspondent mes 22w.

Le fabricant indique : 11w produisent 900 lumen, donc 22w : 1800 lumen pour 45 litres.

J'ai donc actuellement 40 lumen par litre.

Cette valeur correspond à la référence moyenne à prendre en compte pour l'éclairage par led, sauf qu'avec les tubes fluorescents, il y a une répartition de la lumière tout autour du tube et qu'il est donc nécessaire de mettre de réflecteurs pour diriger la lumière vers le bas, puisque c'est la vie dans l'aquarium que nous voulons éclairer. Il y a donc une déperdition.

Les Leds n'ont pas ce problème puisqu'ils éclairent directement vers le bas, donc des réflecteurs ne sont pas nécessaires, la lumière est plus directe.

Ainsi de notre valeur de 40 lumen par litre, il convient de retirer cette déperdition lumineuse que l'on essaye de corriger par des réflecteurs, soit environ 25% de déperdition que nous n'aurons pas avec les leds.

Nous retrouvons une valeur de 30 lumen/litre, qui correspond donc à l'équivalence que nous rechercherons pour choisir un éclairage led.



Passons maintenant aux termes techniques et aux caractéristiques à prendre en compte lors de votre choix :

IRC : Si vous n'arrivez pas à faire la différence entre vos chaussettes noires et vos chaussettes bleu marine dans votre tiroir de rangement, c'est que votre éclairage actuel a un IRV très bas.

L'IRC, Indice de Rendu des Couleurs ou CRI (Colour Rendering index) indique la capacité d'un éclairage à restituer le plus fidèlement les couleurs, avec le minimum de déperdition pour l'oeil humain.  En aquariophilie l'IRC sera important pour restituer l'intensité des couleurs de vos poissons.

Représentation schématique du CRI (ce que l'oeil humain voit entre un IRC de 0 et 100)

La valeur de référence : la lumière du jour correspond à un CRI de 100.
De ce fait, les meilleurs rampes Led seront celles qui offriront un CRI le plus proche de 100.
Les fabricants proposent aujourd'hui des rampes ayant un CRI supérieur à 90.

 

Lux : Le lux est l'unité de l'éclairement à la base d'une source lumineuse ponctuelle et est donné dans lm / m2.

Une nuit de pleine lune sans nuage atteint au maximum 1lx.

Un jour de soleil clair au contraire 100.000 lx.

Température de couleur : Elle indique l'impression de couleur ressenti par l'oeil humain. La température de couleur est exprimée en degré Kelvin mais peut aussi être définie en "blanc-chaud-", "blanc-neutre" ou "lumière du jour".

Kelvin : c'est l'unité de mesure du système international qui indique la température de couleur d'une source lumineuse. Voici à quoi correspondent les degré kelvin de le lumière :

1800K c'est la lueur d'une bougie, 3000K un coucher de soleil, 3500K la lueur du matin et du soir, 5500 à 6000K c'est le soleil de midi, 6500K l'ombre, 7500K ciel bleu d'été, 10000K ciel bleu clair, 20000K ciel bleu en altitude.




 Echelle_degre_Kelvin.png


Efficience : C'est le rendement de l'éclairage. Le rendement est une mesure importante pour estimer l'économie par rapport à la consommation d'énergie d'un LED dans le domaine de lumière visible et permettre de comparer. Le rendement est donné en lumen par watt. Plus cette valeur est haute, plus la source lumineuse est puissante.

Vous voilà armé pour choisir et bien choisir l'éclairage qui convient au biotope que vous voulez reproduire ou poissons que vous maintenez.

Un fabricant qui restitue toutes ces données et en plus vous les garanti, vous êtes certain de faire le bon choix.


Mais souvenez vous : l'éclairage Led qui dure est un investissement, le 'haut de gamme' au prix 'low cost' n'existe pas. Dans l'éclairage Led comme ailleurs, la qualité se paye.

Mon engagement : Je suis aquariophile depuis 20 ans et donc utilisateur de ce que je vous sélectionne. Et je sélectionne uniquement ce que j'utilise ou utiliserai et non ce que je veux vous vendre : rapport qualité/prix, performances, facilité de mise en place, fiabilité, garantie/SAV sont les qualités des produits que j'ai sélectionné pour vous afin que votre achat soit un bon investissement.


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