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Etudes LED 2017/2018


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Message Jeu 28 Déc 2017 14:11

Re: Etudes LED 2017/2018

:merci
C'était mon intuition mais je préférais en avoir confirmation (entre les anciennes et nouvelles dénominations, ce n'est pas si simple)
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Message Mar 2 Jan 2018 12:08

Re: Etudes LED 2017/2018

Papo,

je veux ici te remercier pour l'ensemble du travail, les échanges et les conseils sur les poupos et leur éclairage. :D

Je te souhaite une bonne année 2018.

A bientôt,
Alain60
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Message Mar 2 Jan 2018 13:37

Re: Etudes LED 2017/2018

:merci Alain
avec ce travail d'aide, j’apprends moi même beaucoup (je ne connaissais strictement rien aux LEDs, ni aux spectres de lumière pour les plantes il y a quelques années), cela m'est utile pour mon propre usage et cela m'évite de voir mes vieux neurones rouiller trop rapidement (on dit que contrairement aux piles, plus on s'en sert moins ils s'usent :wink: ) et donc je me fais plaisir (surtout en cette période hivernale avec peu d'activités extérieures).

Nota : ces échanges permettent d'alimenter et compléter les documents du Tomowiki ; ainsi je viens de rajouter quelques lignes sur les spots type LEDMO et je viens de compléter un peu celui sur les capsipots, notamment
http://tomodori.com/wikitomo/index.php? ... terrupteur
pour y ajouter la protection anti surchauffe par thermostat interrupteur bilame.
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Message Lun 8 Jan 2018 07:23

Re: Etudes LED 2017/2018

Deux premières (technologies LED nouvelles dans notre communauté) en réalisation de poupo

spot LED LEDMO
à suivre : la poupo 3 compartiments de Alain60 à base de 3 spots LEDMO blanc froid : post348675.html#p348675

COB à brancher directement sur le secteur 230V
à suivre : la poupo de MarielouTof qui viennent de décider de choisir cette technologie avec des COB 30W 230V : post348695.html#p348695
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Message Mar 16 Jan 2018 10:38

Re: Etudes LED 2017/2018

Message posté initialement, par erreur, dans le sujet 2017
Quelques essais du COB Deep Red 100W, reçu par erreur et dont le vendeur m'a fait cadeau
Image
* Bien que nommé COB 100W par analogie avec les équivalents en blanc, FS, bleu..., puisque composé de 10*10 = 100 LEDs rouges à une tension nominale de ~2V au lieu de 3V pour les autres, la puissance théorique max est donc <= 2/3 des autres
* au niveau recommandé (pour le rendement et la longévité) de 2 100 mApour ces COB 10*10 cela donne donc une tension voisine de 18.5V et une puissance réelle de environ 40W
- - -
Ayant appris sur la toile qu'une bonne manière de tester la qualité des COB, rubans, barres est de les faire tourner à une intensité très très inférieure au nominal et de vérifier si les LEDs individuelles qui le composent sont toutes éclairées à un niveau quasi uniforme (gage d'homogénéité de de bonne qualité)ou si au contraires certaines sont encore quasi éteinte alors que d'autres brillent violemment (signe d'une mauvaise qualité de fabrication et très probablement d'une durée de vie faible), j'ai décidé de mettre à l'épreuve les affirmations de mon vendeur qui vend ces COBs au double du prix le plus bas mais affirme qu'ils sont de qualité.

Premier test à 1050 mA
Image
* à l'oeil c'est trop puissant pour pouvoir être observé
* avec la photo, cela commence à être observable et semble bien homogène, mais la puissance est trop forte pour que le test soit concluant
____
Test à 500 mA (1/6 du nominal)
Image
* on peut commencer à l’observer à l’œil nu, mais c'est nettement plus sage et concluant de la faire sur photo
* le résultat est positif : aucune différence d'intensité observable à cette intensité : c'est un COB, a minima, de qualité acceptable
* pour être vraiment probant il faudra refaire ce test à une intensité bien plus basse (celle de l'allumage des premières LEDs)

* quand on observe les vidéos ci-dessous de bigclivedotcom, avec des COB ultra bas de gamme, on comprend qu'il faut tenter d'éviter ces modèles bas de gamme, mais comment les identifier avant de commander ?. :roll: :?: :roll:

Voir : https://www.youtube.com/watch?v=WCNB4lVYZQA vers 1'48
ou : https://www.youtube.com/watch?v=NjKgPLeJ79Q&t=15s vers 3'22
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Message Mar 16 Jan 2018 11:24

Re: Etudes LED 2017/2018

Suite des tests du COB Deep Red 100W

N'ayant pas de driver capable de fonctionner dans la plage visée (tension entre 10 et 15V, intensité < 150 mA), j'ai utilisé une alimentation 12 V DC avec un potentiomètre permettant d'ajuster cette tension (autour de 12 V).
Voici ce que cela a donné :
Image Image Image Image
* l'intensité du courant est si faible (certainement moins de 30 mA) que mon multimètre bas de gamme ne me permet pas de le mesurer
* Les résultats sont beaucoup moins satisfaisants qu'escomptés
* on peut sérieusement se poser des questions sur la durée de vie de ce COB (questions car ,à ce niveau, impossible pour moi de savoir s'il agit d'un problème vraiment grave ou pas... le test à 500 mA tendrait à faire penser que ce n'est pas un problème majeur... mais cela reste à prouver.)


En montant encore la tension jusqu'à son maximum (pour cette alim)
Image
* sur cette photo on distingue parfaitement l’organisation en 10 lignes // de 10 LED en série (série de gauche à droite du + vers le -)

Nota: pour ceux qui aiment comprendre le comment du pourquoi et comprennent bien l'anglais
https://www.youtube.com/watch?v=_wR_mFWeI6Y
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Message Sam 20 Jan 2018 10:50

Re: Etudes LED 2017/2018

Concernant ta question de montage du ventilo sur les ailettes en alu à mon avis la plus réalisable et à prix réduit / gratuit :
Tu découpes une gomme (ou tout autre matériau ayant à la fois une densité importante mais restant un peu maléable pour se glisser entre les ailettes et s'y bloquer, tenir le ventilo mais se retirant en tirant sur le ventilo de manière raisonnable).
Et tu fixes cette gomme avec une vis qui passe dans le trou du coin du ventilo puis dans la gomme. Un morceau de vieux pneu doit aussi pouvoir faire affaire.
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Message Mer 24 Jan 2018 15:44

Re: Etudes LED 2017/2018

Intéressante suggestion :merci
Je vais essayer (le moment venu) et vous tiendrai informé des résultats.
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Message Mer 24 Jan 2018 17:54

Re: Etudes LED 2017/2018

Hello
Pour occuper le temps, pendant que les premiers capsicum commencent à sortir, et avant qu'il n'y ait trop de travail au potager et en soin des semis, j'ai décidé de réfléchir à une solution de panneau d'éclairage de poupo à base de ces COB "driver less" qui se branchent directement sur le 230 V.

Le prix de ces COBs extraordinairement bas (typiquement dans les 2 à 3€ pour 50W nominal) permet d'envisager un éclairage LED à un prix imbattable.
Rappelons qu'on doit avoir un éclairage très correct à partir de 150W à 200W au m² avec ce type de COB (et leur rendement tel qu'estimé à ce jour).
Ces COBs sont donc moins chers que des tubes fluo de puissance équivalente. Dès lors que l'on sait les mettre en œuvre (essentiellement les refroidir) pour un prix inférieur à celui des réglettes pour tubes fluo, c'est gagné.

Plusieurs jardiniers viennent de décider de s'y lancer (en étant conscient de la nécessité d'être très rigoureux dans le montage vis à vis des risque du 230V dans une poupo).
A ma connaissance l'approche qu'ils ont retenu c'est celle utilisée avec les COB de puissance avec driver (connue ici sous le nom de "capsispot") chaque COB (de 30 ou 50W) étant monté sur un ventirad, de sorte à le faire fonctionner avec un bon rendement et avec une bonne durée de vie. Hormis l'alimentation directe sur secteur avec son impératif d'être protégé par un disjoncteur différentiel 30 mA, l'installation est exactement la même. Cette approche me parait excellente dès lors que l'on peut récupérer gratuitement des ventirads et des alimentations de chargeur de téléphone.

Mon souhait ici est d'explorer, avec vous, une approche légèrement différente et complémentaire de ce qui précède, dont la caractéristique cible essentielle serait de se passer du ventirad individuel, tout en restant dans une logique de refroidissement actif pour optimiser le rendement et la durée de vie

La cible
Afin d'être très concret dans cette réflexion, voici le cible que nous nous fixons
  • le panneau lumineux cible sera pour une pouponnière adaptée à un bac de culture Garland G81 (de 110cm par 55 cm) soit ~114 * 58 cm. Le panneau d'éclairage doit donc avoir une dimension maximale de ~ 108 * 54 cm.
  • l'intensité lumineuse cible sera >= 13 mol/m² minimum, et pouvoir aller >= 22 mol/m² (parfait pour début de fructification)
  • le spectre devra allier du blanc froid pour le premier age jusqu'à un spectre assez chargé en rouge/bleu pour le début de fructification

Le choix d'éviter le ventirad individuel par COB, implique de
  • trouver une méthode de refroidissement avec un petit nombre de ventilateurs (>=4)
  • se limiter à des COB 20 W -- le problème de refroidissement sera plus simple qu'avec un modèle de 30 ou 50W; il y aura plus de sources et la lumière sera plus homogène

Puissance cible ; nombre de COB 20W.

Hypothèses (à partir de diverses lectures et tests trouvés sur la toile) :
i) environ 12% de l'énergie électrique consommée, l'est dans les composants de l'alimentation
ii) le rendement des LED individuelles du COB est d'environ 40%

Avec ces hypothèses chaque COB émet environ 7W sous forme de photons dans la bande 400 / 780 nm (C'est ce qu'on appel les PAR W).
En moyenne (selon la longueur d'onde) il faut ~ 30 PAR W pour obtenir un DLI de 10 pour cette surface de 0,66 m² (en tenant compte de pertes et avec 15h d'éclairage par jour). Pour un DLI de 24 cela fait donc ~ 72 PAR W à fournir donc environ 10 COB 20W.

Le choix se porte donc sur 6 COB 20W blanc froid (~6500K) et 4 COB 20W Full Spectrum
  • en tout début de croissance en n'utilisant que le blanc froid, cela fournit un DLI de ~14
  • en combinant les 2 on arrive presque à 24 mol/m²
  • ce mix blanc froid / Full Spectrum à donné de bons résultats
  • les prix d'achat sera de l'ordre de 20 €

La question qui demeure est comment refroidir correctement mais simplement 10 COBs qui dégagent environ 12 à 13W de chaleur chacun.
  • nous avons vu lors d'études précédentes qu'il est difficile de bien refroidir uniquement passivement des sources de plus de 5/8W
  • il nous faut donc, à la fois un radiateur/dissipateur suffisant pour chaque COB,k et une ventilation non individuelle mais suffisante

A ce niveau je fais appel à votre imagination pour trouver une solution.

pour amorcer la pompe voici la première solution à laquelle j'ai pensé.

Pour le panneau lui même utilisation d'un contreplaqué d'épaisseur 5 mm et de 100 *50 cm, renforcé dessous par 2 tasseaux dans le sens de la longueur (au total dans les 9 €)
On le perce de 10 trous (pour les 10 COBs), en 2 rangées parallèles de 5, dans le sens de sa longueur (située environ à 14 cm de chaque bord - sur les 50 cm de profondeur. Les trous sont d'environ 60*60mm


Pour le dissipateur on peut penser à couper en deux un truc comme https://www.ebay.fr/itm/Aluminium-Chale ... 2693548992 (une moitié est suffisante pour chaque COB). Avec 5 exemplaires cela ferait ~ 18 €.
Chaque COB est collé sous ce dissipateur (avec un thermal plaster silicone à € 1 € le tube de 10g).
Chaque dissipateur avec son COB est alors fixé sur le panneau. Il est orienté pour que ses ailettes soit dans l'axe de la rangée.

Pour la ventilation quelques tests ont montrés que les ventilateurs d'alim de PC our (8 cm de diamètre), alimentés sous 6 V ( 2 en série sur une alimentation 12 V) arrivait à avoir un flux d'air encore (un peu) efficace sur 50 cm.
Pour les 10 COB, mis en 2 rangées parallèles de 5 COB, il faudrait donc 4 ventilateurs (2 par rangée) de ce type.
Les 4 ventilateurs sont dixé sur le panneau pour souffler dans l'axe d'une rangée de COB
En récupération c'est gratuit, si l'on doit les acheter ce serait environ 18€.

En additionnant le tout on arrive à un total de 50 à 70€ pour le panneau d'éclairage complet.
Nota: je ne compte pas les câbles électriques ni prises programmables qui ne sont pas liés à ce type d'éclairage et sont nécessaires dans tous las cas.
_______

Comme indiqué, ce n'était qu'une première idée et si vous trouvez mieux, plus simple, moins cher ne vous privez pas de le faire savoir. :wink:
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Message Lun 29 Jan 2018 13:47

Re: Etudes LED 2017/2018

Essai d'amélioration de la température de jonction sur paruls

Contexte :
* parul, donc refroidissement passif des LEDs fixées sur profilé aluminium
* profilé en U, de 20 mm de large et 20 mm de haut, 1 mm d'épaisseur
* LED : CREE XM-L2 en 1400 mA, à 4.27W -- le modèle de LED le plus puissant que j'ai installé sur profilé

Le test : ajouter, en collant sur le parul avec de la colle thermique, de petits dissipateurs en aluminium.

Avant : --en prenant le point le plus chaud du profilé, juste au dos de la LED
- pas de dissipateur
- température de l'air dans le caisson : 26,4°C
- température au point le plus chaud du parul : 45,9°C

Après : -- toutes choses égales par ailleurs
- ajout de 2 dissipateurs sur un côté du parul ; chaque dissipateur mesure 14*14*7 mm et dispose de 12 mini ailettes
- température de l'air dans le caisson : 26,4°C
- température au point le plus chaud du parul : 44,2°C
Image

Mini analyse :
- cela améliore un peu les choses en faisant baisser la température
- compte tenu du prix extrêmement bas de ces dissipateurs (< 0,125 € pièce), si on en a, pas de raison de s'en priver
- néanmoins, l'effet est fort limité (< 2°C) -- même en mettant 4 dissipateurs, 2 de chaque côté, cela ne permettrait pas de rester en refroidissement passif, sur ce type de profilé, dès que la puissance réelle d'une LED dépasserait 5W

Autre test : ventilation des paruls

Un résultat nettement plus probant est obtenu en dérogeant au refroidissement purement passif et en mettant en place 2 ou 3 ventilateurs orientés de telle sorte qu'ils soufflent dans l'axe des paruls.
Dans les mêmes conditions que ci-dessus, avec 2 ventilateur pour 7 paruls, la température des profilés au dos des LEDs varie de environ 38°C pour les LEDs proches des ventilateurs à environ 43°C pour celles à l'extrémité opposée des paruls.

C'est plus efficace, pour le rendement comme pour la durée de vie de LED, il est justifié de mettre en place cette ventilation, qui accélère la dissipation.

Cela ne permet pas d'envisager d'étendre le domaine d'application des paruls au delà de LED tournant à 5W réel au maximum.


Conclusions

Ces derniers tests, en complément de ceux précédent avec différents puissances de LED me font adopter comme règle pratique, selon la puissance réelle de chaque source LED
  • < 2.5W réels: refroidissement purement passif sur profile OK
  • entre 2,5 et 5 W réels: refroidissement passif sur profilé acceptable, c'est mieux de ventiler la zone des profilés
  • entre 5 et 20W réels : besoin d'un vrai radiateur à ailettes (du genre déjà évoqué https://www.ebay.fr/itm/Aluminium-Chale ... 2693548992 ), complété par une bonne ventilation des ailettes, mais ventilation pas nécessairement individuelle
  • au delà de 20W réels : nécessité d'un radiateur et d'un ventilateur individuel par source

Ce qui me conduit à considérer que sont particulièrement bien adaptés à nos poupos (avec pour chacun ses avantages et inconvénients):
  • les LED/COB de environ 10 W de nominal, utilisés entre 3 et 5W réels, sur paruls ventilés ; compter de 40 à 70 LED par m²éclairé
  • les LED/COB de 15 à 20 Watts réels, sur rail dissipateur à ailettes , rail ventilé ; compter de 10 à 20 par m² éclairé
  • les COBs de 30 à 100W réels, sur ventirad individuel ; puissance optimale selon la hauteur de la poupo ; compter de 150 à 250W au m²

Nota : les spots "prêts à l'emploi" de type LEDMO, sont proches de la dernière catégorie ; ils disposent d'une coque arrière radiateur disspateur ; pour le faire fonctionner dans de bonnes conditions, il faut prévoir un ventilateur par spot.
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Message Mer 31 Jan 2018 07:50

Re: Etudes LED 2017/2018

Dans le cas d'une poupo fermée en pièce fraiche, si on se place en face de la poupo, un ventilo de diamètre important pour chaque ligne de dissipateur, plus un ventilo pour chasser l'air chaud vers le bas et le tour serait joué? C'est un bon compromis entre paruls et capsispots, à voir au niveau temps de montage.
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Message Lun 5 Fév 2018 11:39

Re: Etudes LED 2017/2018

Je suis en train de réfléchir à, et je soumets à votre sagacité :wink: , une solution de montage et refroidissement des COBs (applicable aux COBs 230V mais aussi aux COBs classiques avec driver).

Le principe :
* monter les COB sur un tube aluminium de section carrée ou rectangulaire suffisante (genre règle de maçon mais en section plus épaisse)
* installer un ventilateur à chaque extrémité du tube, pour forcer une bonne circulation d'air dans le tube et évacuer une bonne partie de la chaleur

Remarques :
* se limiter à des COBs d'une puissance réelle <= ~ 30W
* le tube aluminium doit avoir une section suffisante (au moins 50*50mm ou 60*40mm à la rigueur)
* le tube aluminium doit avoir une épaisseur suffisante (au moins 3 ou 4 mm) pour une bonne capacité thermique
* ne pas oublier de mettre le tube à la masse (encore plus fondamental si ce sont des COBs 230V)
* si la surface d'échange se révélait un peu juste pour bien refroidir on pourrait installer dans le tube 2 longueurs de profilé aluminium en U de 20 mm -- c'est ce que je ferais si je devais monter ce système
* le diamètre des ventilateurs est adapté à la section du tube (typiquement 50 à 70 mm)
* un des 2 ventilateurs fonctionne en intracteur, l'autre en extracteur
* on peut envisager de faire passer les fils d'alimentation des COBs dans le tube aluminium et ne les faire sortir que au niveau du COB
* pour les poupos en pièce froide, le recyclage de l'air chaud devient trivial

Si cela fonctionne (ie. cela maintient les COBs à une température raisonnable) on pourrait alors monter une rampe avec 5 COBs 30W 230V pour moins de 40/45 € tout compris (tube alu, COBs, ventilateurs, alimentation 12V) et un bricolage réduit. Cela donnerait un éclairage "top" (DLI>=20) pour une surface de ~0.5 m², par exemple -mon dada- un bac de culture 110*55cm)


Qu'en pensez vous ? :?:
Y aura t'il un échange de chaleur suffisant pour bien refroidir les COBs ?
Un volontaire pour tester. :?: :wink:
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Message Dim 18 Fév 2018 20:48

Re: Etudes LED 2017/2018

COB driver free 220 V :

Des tests d'el alejandro, constructeur de poupoLED, montrent que les modèles 20W (nominaux) montés sur un radiateur alu bien ventilé, consomment en fait environ 25W.

Cela semble tout à fait en phase avec l'observation de Renaud (dans son sujet : topic16526.html) sur la présence d'un régulateur thermique dans chaque circuit BP5132H utilisé par ces COBs, et qui tendrait à faire que quand les COBs sont bien refroidis la puissance réelle consommées soit sensiblement supérieure à la puissance nominale.

Autre observation intéressante d'el alejandro : il a monté 3 COB 20W (en réalité 25W réel) sur l'assemblage côte à côte de 2 radiateurs alu (100*60*10 mm) ultra simple et à moins de 2€ pièce, avec un ventilateur 120mm. La température du radiateur ne semble pas dépasser 30°C et celle des COBs 45°C.
J'avais tendance à penser qu'il fallait un radiateur bien plus conséquent (épaisseur de l'aluminium, ailettes plus longues, ...) ; les tests ont montré qu'avec une bonne ventilation ce n'était pas nécessaire.

Cela permet de viser des spots avec un COB 30W, un radiateur du type ci dessus et un ventilateur 60 mm sur un chargeur de téléphone (pour un total de 1,7 + 1,7 + 1, 1 de moins de 5 €) -- je ne compte pas le chargeur qu'il est facile de récupérer et qui peut alimenter au moins 2 ventilateurs.
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Message Dim 18 Fév 2018 22:28

Re: Etudes LED 2017/2018

De mon expérience dans le refroidissement PC, j'aurais tendance à dire qu'un tube ventilé aura une capacité de refroidissement plus faible qu'un radiateur à ailettes non ventilé et largement moindre qu'un ventirad à ailettes classique.

Les ailettes jouent un rôle primordial pour décupler la surface d'échange métal/air.
Donc un tube aura moins de surface d'échange.

Par ailleurs,
Je ne sais pas si le parallèle peut être établi car ici on parle de refroidissement à air, mais :
Quand je m'intéressais de près au watercooling, j'avais lu un article très intéressant et technique écrit par des fous de watercooling et avec un peu d'aide d'un chercheur du Commissariat à l'Energie Atomique (j'ai retrouvé le truc : http://www.cooling-masters.com/articles-46-0.html).
Pour faire court, quand de l'eau, froide, circule dans un tube, chaud, la couche périphérique d'eau qui est en contact avec le tube, chauffe, devient moins dense, accélère, et ne se mélange pas avec tout le volume d'eau au milieu du tube.
Autrement dit, seule une partie infime du volume d'eau absorbe la chaleur du métal et c'est donc très peu efficace.
Comme ils l'expliquent dans le dossier, c'est du au fait que l'eau n'est pas un très bon conducteur thermique.

L'air étant moins bon que l'eau il est possible/probable que ce même effet "tunnel" se produise aussi.
Couplé à l'absence d'ailettes donc faible surface d'échange, je suis très dubitatif.

Je reste convaincu que le plus performant reste le ventirad (hors watercooling ou trucs plus extrêmes ^^').
Il faut bien voir que côté PC il y à un vrai marché pour ce segment, et même au bout de dizaines d'années, rien ne surpasse un ventirad. La seule amélioration est d'ajouter des caloducs avec fluide caloporteur mais c'est à la fois trop cher (sauf en recyclant un radiateur haut de gamme de PC à la retraite) et de toute manière inutilement performant puisqu'il me semble qu'un ventirad classique arrive déjà à refroidir un COB de 100W.
Là où le ventirad gagne vraiment c'est qu'il peut facilement se recycler dans de vieux PC.


D'ailleurs, pour rebondir sur ton dernier message, les CPU intel milieu de gamme (65-90W de mémoire) sont livrés avec des ventirads assez légers :
https://www.hardware.fr/articles/922-11/intel-box.html

En revanche ils ont un coeur en cuivre, c'est un gros boost sur la capacité d'échange thermique CPU/radiateur, du coup, quasiment toute la surface est faite d'ailettes pour favoriser au maximum l'échange métal/air, qui est peu performant donc doit être optimisé.

D'ailleurs, on le voit bien avec ton optimisation des paruls, deux tout petits dissipateurs font gagner presque 2° !
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Message Dim 18 Fév 2018 22:58

Re: Etudes LED 2017/2018

Je suis bien d'accord avec toi.

Pour ce qui me concerne, j'ai toujours trouvé des ventirads à recycler qui sont parfaitement efficaces (il suffit d'ailleurs d'alimenter le ventilateur en 6 V voire même 5V).

Si je cherchais une autre solution c'est que j'avais constaté que beaucoup de ceux qui se sont montés des spots LED ont du acheter ces ventirads, et avec 5 spots dans une poupo de 0,6 m² cela faisait un investissement non négligeable, surtout depuis l'apparition des COB driver free à moins de 2 € pièce.

Les résultats mentionnés dans mon dernier message prouvant que l'on peut utiliser du radiateur vraiment pas cher rend l'approche "tube ventilé" caduque.

Pour ceux qui ne trouveraient pas des ventirads de récupération :
A titre d'exemples, voici un lien pour un ventilateur à <= 2€ : https://fr.aliexpress.com/item/100-60-1 ... autifyAB=0
et un pour un ventilateur encore moins cher https://www.amazon.fr/TOOGOO-Ventilateu ... +12V+60+mm
Le Wiki de Tomodori : des documents collaboratifs sur et autour des potagers et jardins. N'oubliez pas d'y passer ! :doigt

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