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Optimisation éclairage 2  (Lu 16853 fois)

philippe2

  • Messages: 2424
Salut Kooka,

Pas facile de se positionner proprement sur ta dernière intervention. Je n'en sais rien en fait. La quasi totalité des bacs plantés ou récifaux (pour ne pas dire 100%, il doit toujours y avoir un excentrique dans un coin), sont éclairés en direct par les lampes. Donc, OK, on peut raisonnablement s'aligner sur la pratique commune.

Il serait absurde de chercher une optimisation "au prix fort", en augmentant les puissances, si cela se passe bien dans nos bacs avec les solutions standard. Mais de grâce, cessont de claironner qu'elles sont optimisées.

A+,

Philippe.

SniperLk

  • Messages: 2351
Je ne pense pas non plus que ça soit intéressant. Comme l'a remarqué Kooka l'éclairage indirect entraîne forcement plus de pertes. Dans notre cas, tant que le rendu visuel n'est pas impacté on s'en moque un peu que l'éclairage ne soit pas parfaitement uniforme. Cela permet au contraire de faire pousser une plante particulièrement difficile.

D'ailleurs à propos d'homogénéité, les tubes doivent être bien plus performants à ce niveau ?!

philippe2

  • Messages: 2424
Je ne pense pas non plus que ça soit intéressant. Comme l'a remarqué Kooka l'éclairage indirect entraîne forcement plus de pertes.
Certainement, mais de combien ? C'est un peu là la question. Si ces pertes ne sont que de l'ordre de 10% (cumul des pertes sur deux surfaces réfléchissantes), c'est parfaitement supportable. Mais faute de mesures, sur la répartition et le flux total, difficile d'avancer quoi que ce soit.
Il y a d'autres pertes non négligeables qui font moins débat.
Age des lampes.
Type de ballast.
Température ambiante pour les fluos.
Ceci dit, ces pertes diverses ne justifient pas d'en rajouter une autre ;-) .

Dans notre cas, tant que le rendu visuel n'est pas impacté on s'en moque un peu que l'éclairage ne soit pas parfaitement uniforme. Cela permet au contraire de faire pousser une plante particulièrement difficile.
Citation

Oui. Sous une lampe pour les plus exigeantes. Une "réflexion" au passage. Contrairement à ce que peuvent laisser penser ces diagrammes qui mettent en évidence un gradient astronomique du flux quand on s'éloigne de la verticale de la source, les relevés dans les bacs donnent en apparence des résultats plus homogènes que cela.
C'est logique car ces relevés simulent ce que reçoivent les bacs EN SURFACE. En réalité, l'éloignement supplémentaire du à la hauteur d'eau fait que l'on doit nécessairement récupérer un flux plus réparti.
Autre idée : la réflexion sur les parties éclairées est en partie confinée dans le bac, car les "rayons" sont en partie réfléchis par les vitres, la surface de l'eau etc.


Source Wikipédia.

Sûrement une explication pour que finalement cela ne se passe pas si mal dans nos bacs, et que les mesures d'éclairement qui y sont faites mettent un peu à mal la théorie (vraie) de la chute d'intensité lumineuse proportionnelle au carré de la distance de la source.


D'ailleurs à propos d'homogénéité, les tubes doivent être bien plus performants à ce niveau ?!
Citation
Oui par nature:
Puisque l'éclairage est réparti sur une grande longueur.
Parce que compte tenu de leur faible puissance unitaire, on est obligé d'en avoir un nombre important, contrairement aux HQI.

A+,

Philippe.

Kookaburra

  • Messages: 5962
  • Houba, Houba !!!
D'ailleurs à propos d'homogénéité, les tubes doivent être bien plus performants à ce niveau ?!

Je ne suis pas sûr : les "bouts" des tubes ne sont pas moins "performants" ?
Donc au final, il y a aussi des zones avec moins d'éclairage (mais certes surement moins qu'avec des HQI ;)).

Little

  • Messages: 1104
Perso, je trouve que l'on a tout intérêt à rendre l'éclairage le plus homogène possible dans les bacs plantés...
Ce n'est que comme cela qu'on arrive à avoir des densités de végétation homogènes: les BP c'est aussi pour l'aspect visuel...

Kookaburra

  • Messages: 5962
  • Houba, Houba !!!
Petite question aux "pros" des sources lumineuses :
Dans le cas des HQI, si on les "montent" plus haut de la surface du bac, le point chaud est moins fort, et la répartition meilleure, non ?
Certes, au détriment de la puissance qui arrive sur le bac (il y a plus de pertes sur les côtés); mais comme on a souvent de la marge avec les HQI, on y gagne au final alors ?
Bon, faut juste trouver le bon équilibre (trop haut, ça set plus à éclairer la pièce que le bac !  :peur:).

 ;-)

philippe2

  • Messages: 2424
Petite question aux "pros" des sources lumineuses :
Dans le cas des HQI, si on les "montent" plus haut de la surface du bac, le point chaud est moins fort, et la répartition meilleure, non ?
Oui
Certes, au détriment de la puissance qui arrive sur le bac (il y a plus de pertes sur les côtés); mais comme on a souvent de la marge avec les HQI, on y gagne au final alors ?

Bon, faut juste trouver le bon équilibre (trop haut, ça set plus à éclairer la pièce que le bac !  :peur:).

 ;-)
Citation

Tout le problème est là. Quel compromis. Mais il me semble que chez moi, c'était avec des HQI relativement haut, comme sur cette photo :


En les baissant pour "faire comme tout le monde", le bac a perdu son équilibre... Pas facile, tout ça..

A+,

Philippe.

Kookaburra

  • Messages: 5962
  • Houba, Houba !!!
C'est vrai que tes HQI sont hauts, les miens sont à 15-20 cm grand maxi en ce moment ;)


Tiens au passage, mes réflecteurs ont cette forme là :




C'est déjà ça, ils sont en "aile de mouette"  :bump: :rire: :jesorsd:


philippe2

  • Messages: 2424
Salut Kooka,

Merci pour ce lien. Les cultivateurs en "fines herbes" sont visiblement, au moins pour certains, fins techniciens. Ils y a un tas de choses bien developpées sut le site en question. En revanche, tout en trouvant très interessants les résultats publiés, cela m'inspire quelques commentaires :
-Une fois de plus, on trouve avec ce type d'éclairage direct + réflecteur, un point chaud à la verticale de la lampe. On voit bien ici la limite de ce concept archi standard. Le "moins pire" étant l'exemple MH 1000W, avec un luminaire façon "éclairage public". Mais au détriment du rendement.
-Pas de données avec le spreader sous un réflecteur de type "Adjust a Wings", en aile de mouette. Dommage, j'aimerai bien pouvoir voir les résultats que cela donne, comparativement à la version sans spreader testée ici. Mais je ne désepère pas de trouver.

A+,

Philippe.


SniperLk

  • Messages: 2351
En effet, plein de choses intéressantes... notamment un graphique qui montre bien que la distance joue beaucoup sur l'intensité lumineuse :


edit2 :Enfin je suis quand même sceptique car 24inch correspond à 60cm environ, et là on est dans l'air et non dans l'eau.... Cela voudrait dire qu'on ne voit plus une lumière à partir de quelques mètres...


Concernant le graphique posté par Kooka il est malheureusement un peu sommaire, et la lampe utilisée n'est pas toujours la même donc difficile de faire des comparaisons...

Vous allez dire que je radote mais je crois vraiment que ce genre de réflecteur n'est pas intéressant pour notre usage, les pertes lumineuse seront forcement importantes et dans notre cas l'homogénéité offerte par un réflecteur standard est satisfaisante..

Il faudrait avoir des tests précis mais il y a de très forte chances pour qu'une HQI 500W + aile de mouette sur un bac de 120cm soit bien moins efficace que 2*250W.


edit : Un peu HS avec l'aile de mouette, mais toujours en parlant de reflecteur, j'ai trouvé sur APC un post d'un gars qui a comparé 3 surfaces différentes :
- Courbe verte : réflecteur initial, en alu à priori :


- Courbe violette : réflecteur initial recouvert de papier d'alu
- Courbe orange : toujours le réflecteur initial recouvert de papier blanc lui même recouvert d'une peinture blanche brillante

Attention donc, on ne compare pas le réflecteur industriel à la planche peinte en blanc/ou recouverte d'alu mais bien le réflecteur lui même recouvert ou pas de papier d'alu/blanc.


Les mesures ont été faites au PAR mètre.

philippe2

  • Messages: 2424
Salut SniperLk,

Rien d'étonnant à ces courbes, magnifiques hyperboles. La perte fonction de la distance constatée est ici, compte tenu des faibles distances, peut être considéré comme un phénomène purement géométrique, du à l'éloignement de la source ponctuelle.
Voir par exemple ici, Wikipédia :



Donc cette perte, décrite comme ci dessus, est inévitable à partir d'une source ponctuelle, et n'a rien à voir avec l'absorption de la lumière par l'air ou par l'eau. Je me répète, on est avant tout, et à l'échelle de nos installations, dans de la pure géométrie.

Tout ces diagrammes, basés sur des mesures avec un éclairage direct par la lampe, ne font que suivre à la verticale de cette lampe cette loi géométrique.

En revanche, si on raisonne un peu autrement, l'éclairage solaire, toujours à notre échelle, est peu influencé par la distance. La distance terre soleil étant d'environ 149 milliards de mètres, l'influence de quelques mètres de plus ou de moins est quasi nulle. On est quasiment dans le cas de rayons parallèles. Les pertes de luminosité dans ce cas (mileu naturel) sont majoritairement dues à l'absorbtion par les milieux traversés, mais avec un gradient beaucoup plus faible que dans nos bacs, ou les pertes sont dues à la géométrie.

Il est facile d'imaginer le réflecteur idéal qui se rapprocherait de l'éclairage solaire. Un réflecteur entre la lampe et le bac, renvoyant la lumière vers une parabole de la même surface que le bac, et dont la lumière à rayons parallèle ne subirait plus l'effet de la loi des carrés de la distance.

Je pense que ce réflecteur n'est pas loin de ce schéma idéal :


En revanche, cet idéal est il nécessaire ? Combien coûte il en pertes d'énergies ? Une lumière directionnelle fixe n'est par ailleurs pas naturelle => ce type d'installation est parfois mobile (mouvement sur des rails) afin d'éviter ce dernier inconvénient.

Donc effectivement, compte tenu des bons résultats obtenus avec des solutions standards, elles restent sôrement un compromis acceptable, entre le rendement, la dispersion, et la simplicité.

En ce qui concerne le pouvoir réfléchissant de l'alu, il est très bon à neuf. Mais l'alu nu s'oxydant vite, ce pouvoir réflechissant chute assez vite pour devenir plus faible que celui d'une simple peinture blanche.

A+,

Philippe.

SniperLk

  • Messages: 2351
Hello philippe,

Rien d'étonnant à ces courbes, magnifiques hyperboles. La perte fonction de la distance constatée est ici, compte tenu des faibles distances, peut être considéré comme un phénomène purement géométrique, du à l'éloignement de la source ponctuelle.
Citation
Je comprends très bien, les illustrations sont d'ailleurs très claires.

Ce que je disais c'est qu'on remarque que la courbe atteint quasiment les 0W/SF (surface?) au bout de 30 pouces pour la 50W par exemple. Alors qu'en réalité une lampe de 50W se voit encore à une distance beaucoup plus grande... Ce n'est donc pas l'allure de la courbe que je remet en cause (l'inverse d'un logarithme ça me semble honnête ^^) mais ce sont les valeurs associées que je trouve étrange.


En revanche, cet idéal est il nécessaire ? Combien coûte il en pertes d'énergies ? Une lumière directionnelle fixe n'est par ailleurs pas naturelle => ce type d'installation est parfois mobile (mouvement sur des rails) afin d'éviter ce dernier inconvénient.

Donc effectivement, compte tenu des bons résultats obtenus avec des solutions standards, elles restent sôrement un compromis acceptable, entre le rendement, la dispersion, et la simplicité.

En ce qui concerne le pouvoir réfléchissant de l'alu, il est très bon à neuf. Mais l'alu nu s'oxydant vite, ce pouvoir réflechissant chute assez vite pour devenir plus faible que celui d'une simple peinture blanche.
Citation

En effet tout est une question de compromis et je pense qu'un réflecteur classique pour notre utilisation est plus intéressant, mais il faudrait un fondement scientifique à tout ça pour en être sûr.

D'accord avec toi pour l'alu.

philippe2

  • Messages: 2424
Perso, je trouve que l'on a tout intérêt à rendre l'éclairage le plus homogène possible dans les bacs plantés...
Ce n'est que comme cela qu'on arrive à avoir des densités de végétation homogènes: les BP c'est aussi pour l'aspect visuel...

Salut,

+1. Mais objectif loin d'être atteint avec les spots HQI dispos....

A+,

Philippe.

PS : En revanche, cela à l'air de se passer mieux avec des fluos. J'ai revisité cet article publié dans "the Krib" qui est une vraie mine d'info.
Je me suis aussi "amusé" à traduire ces données pour faire des diagrammes "S. Joshi like". L'éclaiement semble beaucoup plus homogène avec des tubes. Même avec l'alu brillant, pas évident de parler de point chaud. Un peu limité avec Excell. Donc les longueurs sont sur l'axe pointant sur des valeurs de plus ou moins 12 pouces (12"=1', en accord avec les mesures de Ronald Wozniak. Mais compte tenu des faibles variations sur la longueur de mesure, on peut pratiquement raisonner "en section type" . Les relevés ont été fait avec:

le réflecteur "émaillé blanc" d'origine (mais sans indiquer si ce revêtement est brillant ou mat).


Le même en le recouvrant d'alu de cuisine (brillant).


Le même en neutralisant le réflecteur en intercalant une jambe de pantalon noir entre les tubes et le réflecteur d'origine pour le neutraliser.


A+,

Philippe.


Little

  • Messages: 1104
Samut Phil!

C'est très probablement vrai: le fluo par ses dimensions est très probablement beaucoup plus homogène. Par contre, en terme d'encombrement c'est pas terrible, quoiqu'avec les T5 on soit parvenu à une évolution.
Dernier point non négligeable, le rendement: avec les températures avec lesquelles on a à faire dans les galeries fermées, les rendement avec les fluos baissent énormement. (à voir aussi sur thekrib.com)
Enfin, on a souvent dit ici que le rendement des HQI était meilleur grace aux réflecteurs, mais beaucoup se tournent malgré tout vers les HQI notament en eau de mer: curieux que personne  n'ai pensé à optimiser les réflecteurs des fluos...

philippe2

  • Messages: 2424
Samut Phil!
Re Little,

C'est très probablement vrai: le fluo par ses dimensions est très probablement beaucoup plus homogène. Par contre, en terme d'encombrement c'est pas terrible, quoiqu'avec les T5 on soit parvenu à une évolution.
Citation
De part la forme linéaire, au lieu de ponctuelle pour un HQI, c'est déjà acquis pour la répartition dans une dimension.

Dernier point non négligeable, le rendement: avec les températures avec lesquelles on a à faire dans les galeries fermées, les rendement avec les fluos baissent énormement. (à voir aussi sur thekrib.com)
Citation
Oui pour les T° en galerie fermées. Encore que les T5 ont une température optimale d'utilisation relativement élevée => environnement à 35°C. Mieux que des T8. Encore que cette valeur de tempéraure ambiante doit être pondérée en fonction de ce qui favorise ou non les échanges thermiques, convection ou ventilation.

Enfin, on a souvent dit ici que le rendement des HQI était meilleur grace aux réflecteurs, mais beaucoup se tournent malgré tout vers les HQI notament en eau de mer: curieux que personne  n'ai pensé à optimiser les réflecteurs des fluos...
Citation
Cela se développe pas mal dans le domaine industriel. Y compris des concepts avec des spreaders entre la source et la surface à éclairer, et des réflecteurs principaux en "aile de mouette".

http://www.tradenote.net/Indirect/

Comme d'hab, on est plus en avance dans l'industrie qu'en aquario.

A+,

Philippe.

Niclette

  • MH
  • Messages: 5375
Enfin, on a souvent dit ici que le rendement des HQI était meilleur grace aux réflecteurs, mais beaucoup se tournent malgré tout vers les HQI notament en eau de mer: curieux que personne  n'ai pensé à optimiser les réflecteurs des fluos...
Citation

En eau de mer, on recherche moins un éclairage homogène, puisque l'on peut adapter les coraux à la lumière disponible aux différents points du bac. L'HQI n'a donc que peu d'inconvénients au final pour peu que le réflecteur soit correct et limite partiellement le problème de point chauds.

De plus, même optimisés, les fluos ne sont pas vraiment une solution envisageable : sur mon bac de 500 litres, il me faudrait au moins 10 T5 ou 15 T8 ( donc autant de ballasts et douilles) en n'ayant pas le même résultat (des coraux exigeant qui sont bien colorés sous l'HQI avec une puissance totale équivalente tournerait au marron )
Sur un bac qui fait 80 de large, je n'ai que 70 cm de dispo une fois la place prise par les renforts enlevée, en T5 ça passerait mais en T8 ça me semble difficile !

En eau de mer, l'HQI est donc une excellente solution, la seule concurrence viendra des LED dans quelques années sans doutes.

Pour ce qui est des bacs plantés, tant qu'on veut des puissances raisonnables ( de l'ordre de 0,5W/l) les tubes néons sont sans doute la meilleure solution. Quand on commence à arriver vers la barrière des 1W/l, c'est la place qui devient problèmatique, il faut trouver une autre solution. En attendant les LED, Il n'y a guère que l'HQI avec ses défauts. Dans ce cas, il faut travailler avec des puissances faibles ( 70 ou 150W) et augmenter le nombre de spots. (A noter qu'il existe même de l'HQI de 37W chez osram par exemple avec un rendement proche de 100lumens/W en 4200K)

Little

  • Messages: 1104
De plus, même optimisés, les fluos ne sont pas vraiment une solution envisageable : sur mon bac de 500 litres, il me faudrait au moins 10 T5 ou 15 T8 ( donc autant de ballasts et douilles) en n'ayant pas le même résultat (des coraux exigeant qui sont bien colorés sous l'HQI avec une puissance totale équivalente tournerait au marron )
Donc pour toi, à puissance égale, il y a une différence entre le HQI et les T5/T8? Une différence qui n'est pas liée à la qualité du réflecteur?

SniperLk

  • Messages: 2351
J'ai déjà entendu parler de cela, je pense que cela est dû au fait que le HQI est un concentré de lumière, contrairement aux tubes. Avec le HQI on a plusieurs dizaines de watts (150W par exemple) partant quasiment d'un unique point. Avec des T5, si on met 3*54 on aura 162W certes, mais réparti sur 120cm*3/4cm... Du coup avec le HQI on observera un pic de lumière beaucoup plus important, la contre partie c'est que l'éclairage sera moins homogène.


Niclette

  • MH
  • Messages: 5375
A puissance égale, en effet il y a une différence d'éclairage entre néons et HQI. Le nombre de lumens est sensiblement le même au total mais pas réparti de la même manière.
Partons sur 1m² éclairé avec 500W. On aura de l'ordre de 30000 lumens.
Avec les fluos, la lumière sera répartie de manière assez uniforme avec par exemple de 2,5 à 3,5 lumens par cm²
Avec l'HQI, on aura une lumière bien mois uniforme. Sur les cotés on aura tout juste 2 lumens par cm² alors qu'à la verticale du spot on montera à 6 (voire 10) lumens par cm²

Le même corail dans la zone à 2 lumens sera par exemple marron, passé dans une zone à 3 ou 4 lumens il devientra beige avec des pointes rosées, dans la zone à 6 lumens il sera rose vif (je ne parle même pas de la forme). Certaines espèces sont très sensibles et changent du tout au tout selon l'éclairage (ce sont en général les espèces qu'on trouve près de la surface), d'autres connaissent des modifications très légères voire même n'apprécient pas cet éclairement violent (ce sont des espèces qu'on trouve à des profondeurs plus importante de l'ordre d'une dizaine de mètres).
Tout le jeu consiste donc d'offrir aux coraux qui se colorent beaucoup et apprécient la lumière une bonne place sous le spot, les moins exigeants trouveront une place sur les cotés. Avec les néons c'est impossible et le superbe corail rose sous le HQI chez le pote perdra toutes ses couleurs placé dans un bac éclairé par néons.
Avec un bac éclairé par néons, il est donc quasi impossible d'avoir des coraux exigeants ( durs en général) bien colorés sauf à monter la puissance installée. Par contre la solution est satisfaisante si on reste dans des coraux demandant un éclairage modéré (souvent des mous)
Avec l'HQI, sans monter la puissance on peut faire un mix des 2