Etude PoupoLED 2017

[papo4334]

la puissance du 6500K est sensiblement sous évaluée par les lux

Non
Le spectre solaire (si on considère uniquement la partie visible) tourne grossièrement autour 250 lm/W
pour une led 6500K le rendement théorique* maxi tourne aux environs de 320 lm/W (dépend du spectre de la Led considérée)

d'ailleurs çà me fait penser qu'il y a une "erreur" dans le tomo wiki, le rendement maxi d'un éclairage blanc n'est pas de 250 lm/W (c'est vrai pour un spectre blanc uniforme)
le maximum tourne plutôt vers 400 lm/W

* comprendre par théorique, une limite physique conséquence directe de la définition du Lumen c'est à dire si la Led avait un rendement de 100%
et non pas une élucubration de théoricien sur de futures sources d'éclairage révolutionnaires

Pour le Tomowiki peux tu préciser où se trouve l'erreur. Je corrigerai si besoin. EDIT : Trouvé ; j'ai rajouté "spectre blanc uniforme".
- -
Pour le reste, désolé mais je ne suis pas d'accord (je ne me réfère qu'au fond et pas à la tonalité de tes remarques) :
1. je parlais de lux et toi de lumen; compte tenu de la surface éclairée (à peine plus de 0.5 m²) cela fait une bonne différence.
2. il y a toute sorte de blancs, il faudrait la courbe spectrale pour donner une correspondance avec des lumens. Ex: à puissance électrique égale, en LED CREE comme en COB nn, un spectre blanc neutre (~ 3700K) donne une valeur de lux nettement supérieure à celle d'un blanc froid (~6 400 K) et encore beaucoup plus qu'un blanc très froid (10 000K ou 12 500K) alors que le puissance émise en photons est très peu différente. Pas besoin de théorie physique complexe pour le constater (mesures et données fournies par CREE) ni pour le comprendre.
3. je persiste dans l'affirmation que les lux/lumens sont une mauvaise mesure pour estimer l'énergie fournie aux plantes par un éclairage (surtout si son spectre est bien différent de celui de la lumière solaire). Si j'ai mentionné l'effet lux, c'est i) justement pour en donner un exemple concret, et ii) pour permettre ceux qui utilisent un luxmètre de relativiser leur mesures. Ce n'est donc pas la mesure en lux qui m'intéresse
4. pour la lumière solaire dans le PAR, je suis d'accord, c'est effectivement de l'ordre de 475 W par m² (soleil au zenith, 42.5% de 1120W/m²), pour environ 100 000 lux (source wikipedia et autres) et un rendement de 93 lm par W (spectre total) ou 220 lm par W dans le PAR. Comme déjà dit je ne m’intéresse pas aux lumens/lux / W des différents types de LED que je teste, mais à leur rendement dans le PAR, qui est 56 à 58% pour les CREE et de l'ordre de 43 à 50% pour les COB, dans ma plage d'utilisation.

Je maintiens donc

la puissance du 6500K est sensiblement sous évaluée par les lux

et le 10 000 ou 12 500K encore plus
en le remettant dans son contexte (notamment par rapport au blanc neutre)
tu as cependant raison je n'aurais pas du parler de lumière solaire (ce qui n'a pas d'intérêt pour un éclairage artificiel de pouponnière) et vais supprimer cette mention du message.


Si je suis convaincu de disposer d'une estimation raisonnablement précise de la puissance émise par l'éclairage et potentiellement utilisable par les plantes(en W, ou PPF ..., pas en lumens) et réfuter ton qualificatif "d’élucubration", c'est bien parce que i) je mesure les W électriques consommés, ii) je dispose d'une courbe spectrale raisonnablement fiable (fournie par les vendeurs et/ou mesurés avec les moyens du bord) et iii) je dispose d'informations raisonnables sur le rendement des LED (fournies par le constructeur pour CREE puisque je connais le bin T6, U2 ou U3 selon les cas).
Ensuite les courbes de rendement de la photosynthèse selon les longueurs d'onde permettent d'essayer d'optimiser en adaptant le spectre, et c'est bien à ce stade qu'une mesure en lux est totalement inadaptée (notamment pour Full Spectrum et blanc très froid).
Cela n'a rien de révolutionnaire (le terme est de toi, ce n'est ni mon objectif ni aucunement ma prétention, puisque je vise avant tout à consommer moins au compteur qu'avec les barres rigides) mais juste un peu d'arithmétique et de logique qui demande évidemment à être confirmée par des essais (effet du spectre sur les différents stade de croissance).

[Eric62]

Pour le reste, désolé mais je ne suis pas d'accord (je ne me réfère qu'au fond et pas à la tonalité de tes remarques) :

J'ai pas trop compris cette remarque au début puis vers la fin j'ai compris quand tu écris :

et réfuter ton qualificatif "d’élucubration ......... Cela n'a rien de révolutionnaire (le terme est de toi,",

Tu l'as pris pour toi ... mais en fait tu n'y es pas du tout ! t'es même carrément à côté
J'ai écrit çà pour éviter que quelqu'un me dise "oui mais ce que tu expliques c'est théorique, donc rien ne prouve que çà se vérifie en pratique."
Le but était d'insister sur le fait qu'il s'agissait d'une limite par construction même de l'unité, et qu'aucune considération théorique ou pratique ne remettrait en cause cette limite.
En voulant être bien compris par une note d'humour, tu l'as pris pour toi, c'était pas du tout le but.
Et dans la phrase " élucubration de théoricien sur de futures sources d'éclairage révolutionnaires", je crois que c'est çà qui t'as fait réagir, il fallait juste comprendre " élucubration....." et non papo.
j'ai lu il y quelques temps des articles sur des recherches théoriques de nouvelles sources lumineuses, et .... y en a chez qui çà fume, et c'est à çà que je pensais en fait.

Je répond point par point

1. çà ne change rien les luxs sont un nombre de lumens par m² il y a donc une relation directe entre l'une et l'autre
si une lampe fournit 1000 lumens et une autre 1200 lumens, placées dans une poupo la deuxième fournira toujours 20% de lux en plus

2. Le spectre typique de ce type de LEDs est connues. On peut s'amuser à en modéliser et recalculer les valeurs dont je parle.
Les fabricants donnent souvent les tolérances des températures et de la chromaticité, ce qui permet de savoir si le spectre ainsi construit répond aux critères.
Tu en construit plusieurs et tu regardes ce que tu obtiens.
Alors évidemment çà va bougé un peu, mais pas tant que tu sembles l'imaginer, tu tourneras toujours autour de la même valeur.
Si tu n'es pas convaincu il suffit de faire les calculs.

3. çà c'est un autre débat et çà n'a pas de lien avec ma réponse

4. ceux qui veulent ces informations sauront aller les chercher je pense.
De temps en temps c'est bien de savoir d'où çà sort quand même si on veut aller plus loin.
pour ce que tu écrits sur les "rendement dans le PAR" des CREE et COB c'était pas mon propos donc je passe


enfin pour le "Je maintiens donc" :

la puissance du 6500K est sensiblement sous évaluée par les lux

Dans ce cas c'est religieux çà n'a plus de rapport avec la physique (c'est que de l'humour )
Recalcules-le pour t'en convaincre tu verras que tu dépasseras les 220 ou 250 lm/W pour une LED 6500K (donc plus que la lumière solaire)
Donc tu auras plus de lux avec une led 6500K qu'avec la lumière solaire pour chaque Watt radiométrique émit par ces sources. (après reste à savoir si le luxmètre fait bien son travail, çà c'est un autre débat, et pas nécessairement une évidence)


enfin dernière remarque, il y a un paradoxe dans ce que tu dis:

au point 2/ tu me dis "il faudrait la courbe spectrale"
et au dernier paragraphe à partir de "Si je suis convaincu de disposer d'une estimation raisonnablement précise..." tu dis : je dispose d'une courbe spectrale raisonnablement fiable (fournie par les vendeurs et/ou mesurés avec les moyens du bord)

[papo4334]

Depuis le début des tests des LEDs individuelles je dispose d'un programme qui, à partir de la courbe spectrale (obtenue du constructeur et ou approchée empiriquement cf. messages dans ce sujets) et des mesures électriques, calcule la puissance restituée sous forme de lumière (en PAR W, PPF, DLI)
- le rendement utilisé est celui fourni par le constructeur quand celui-ci est fiable
- pour les COB coname, il résulte d'estimations par comparaison avec les modèles fiables de spectre comparable
- les mesures de lux me me servent que i) à valider la cohérence des mesures (identifier une anomalie ou une erreur), ii) à confirmer/ajuster les estimations des spectres inconnus (par exemple COB vendues comme 6500 K mais en réalité entre 12 500 et 13 500K) , iii) à estimer/ajuster le rendement des COB nn (par comparaison avec les LED connues et fiables).

Quelques résultats intéressants obtenus lors de ces tests (mentionnés dans des messages précédents mais résumés ici)
- la courbe spectrale des COB Full Spectrum est bien du type de celle trouvée sur quelques sites avec essentiellement une bosse bleu et un bosse rouge (et donc pas du tout un spectre "complet")
- les caractéristiques électriques des COB nn ne sont pas du tout celles annoncées (genre 9 à 11 V) par pratiquement tous les vendeurs mais (dans ma plage -raisonnable- d'utilisation) entre 8.4 et 9.3 V. -- important à savoir pour l'organisation (séries parallèle) et le choix des drivers
- le rendement de ces COB semble en revanche sensiblement meilleur (dans la plage 43 à 50% que celui auquel je m'attendais ( autour de 40%), c'est moins (dans les 20%) que les CREE, mais pas si mal -- le point d’interrogation qui demeure est celui de leur tenue dans le temps, mais j'espère qu'en restant en dessous de 40% de leur nominal elles tiennent raisonnablement longtemps.
- les drivers noname bas de gamme à prix cassés vendus pour 350 mA ne fournissent pas 350 mA mais curieusement à 3% près sont bien homogènes à 290 mA. Pour une utilisation de longue durée il semble sage de se limiter à environ 70% / 75% de leur puissance nominale (<=15W pour ceux vendus pour 20W à 4€) et semblent bien disposer d'une protection court-circuit (observée lors d'une fausse manip involontaire). Même si le choix de drivers Meanwell authentiques semble plus sage, cela reste une option envisageable, même s'il demeure une interrogation sur leur tenue dans le temps. Une approche envisagée est celui du "lot" constitué par un parul 5 COB avec son driver et pouvant être ajouté (allumé) dans un panneau d'éclairage une fois que les plants ont commencé à grandir pour i) en augmenter la puissance et ii) en ajuster le spectre (par exemple augmentation du rouge pour favoriser floraison et début de fructification).

- la relativement bonne homogénéité des caractéristiques des COB nn d'un même lot (caractéristiques électriques dans une plage de 5% max et le plus souvent dans les 2%, caractéristiques "lumière" dans des ~ 7%, et le plus souvent dans les 5%)
- la relativement bonne homogénéité de ces COB nn entre différents lots et différents vendeurs (toujours moins de 10%, généralement bien moins)
-- c'est une bonne surprise car après les résultats très disparates des LED SMD montées sur les barres rigides (je ne parle même pas des rubans souples) -jusqu'à 35% de différence entre LEDs et entre barres soit-disant identiques, je m'attendais à une disparité bien plus importante (chance sur le faible échantillon 7 lots différents ou caractéristiques générale ??? ).

[Jlstomo46]

Il faudrait du matériel de labo pour avoir une bonne notion de rendement mais l'étude comparative est déjà intéressante.

Et pour piloter tout ça, as tu commencé à réviser le langage C ?

[papo4334]

Bien évidemment qu'il faudrait un équipement pro bien plus sophistiqué, mais comme tu le dis le comparatif permet d'obtenir pas mal de choses dès lors que,
i) on combine et recoupe plusieurs aspects (mesures électriques, mesures lux, estimation de spectre avec APN) et,
ii) surtout, ce qui est mon cas (avec les CREE), pour les comparaisons on dispose que quelques éléments fiables et aux caractéristiques et courbes (électrique, spectre, température, et rendement) de référence connues.
__

Pour le langage C : Pas encore, car j'attends toujours les drivers.
Même si j'ai (il y a bien longtemps ) programmé en C, j’attends d'avoir du concret à me mettre sous la main, pour ne pas risquer de tout oublier entre la révision et la mise en œuvre . ça demandera un effort mais je ne suis pas trop inquiet.
Manifestement autant ils ont les modèle non dimmables en stock, autant les dimmables ne doivent pas être utilisés très souvent et le vendeur doit attendre un réapprovisionnement.
J'avais pensé quelques jours... cela fait des semaines... on pourra bientôt compter en mois.

Si ça traine trop pour les tests, je vais commencer en jouant uniquement avec des programmateurs (électrique à 4 €) pour allumer/éteindre des paruls à des heures différentes ce qui permettra de faire varier intensité et spectre.

[papo4334]

Je viens juste de pouvoir reprendre un peu les travaux.

En préfiguration du document Tomowiki à venir, pour ceux qui veulent démarrer,

le montage du cadre du panneau éclairant :

1. perçage des 2 profilés en « L » (extrémités, portes-paruls), pour les paruls et pour le cadre bois

2. pré-perçage des liteaux bois d’extrémités, pour vissage du profilé en « L »
3. vissage des profilés « L » sur les liteaux en bois

4. pré-perçage puis vissage et collage des liteaux bois longitudinaux

5. collage des « pieds » : 2 rôles : i) permettre de poser le panneau sans reposer sur les LED, ii) écartement minimale des parois latérales permettant une circulation d’air

6. pré-perçage et mise en place des pitons anneaux


ce qui donne :

________________

Montage d'un parul

1. perçage aux 2 extrémités pour fixation dans le panneau
2. perçage de 2 trous (passage de fil) pour chaque LED (trou : foret de 3 mm, ébarbage léger -avec foret de 8 mm- pour ne pas risque de couper l’isolant des fils de jonction)

3. nettoyage à l’alcool
4. collage des LED/COB sur le parul (toujours même orientation, par exemple le « + » à droite)



5. préparation des fils de jonction entre LED : bonne longueur, dénuder à ~4 mm, étamer
6. étamage des pattes (à souder) des LED
7. soudage des fils de jonction (toujours du rouge en sortie pour le « + », autre couleur (de préférence noir ou blanc) pour le « - »



ce qui donne (échantillon de blanc neutre CREE, COB 12 000K, COB 6500K, COB FS)

[Jlstomo46]

Dring ! dring !
L'heure du réveil à sonné ! c'est bientôt la rentrée pour la saison 2016-2017

Content de retrouver la petite excitation de cette nouvelle expérience, j'avais un peu mis de coté mon fer à souder ces temps ci, il va falloir reprendre les chantiers en cours.

Je vois que tu n'as pas mis longtemps à maîtriser le fer à souder, c'est bien.

Pour les COB, après soudage et essais, je rajoute une noisette de silicone entre la soudure et le profilé alu, pour éviter le court circuit au cas ou on tordrait une oreille par mégarde et qu'elle vienne en contact sur le profilé.

As-tu enfin reçu les alim Meanwell dimmables ?

[papo4334]

Après des semaines plus que remplies, je commence à avoir un peu de temps pour reprendre les éclairages : 1 panneau terminé (pour moi) et 2 en cours dont 1 pour Cow-Boy (qui de son côté me fabrique le meuble).
J'ai hâte d'être en hiver pour voir le comportement des plantules sous ces éclairages et valider ou non les choix de spectre et de puissance. Les mesures et tests semblent indiquer que cela donne une courbe spectrale très favorable, mais rien ne vaudra l'expérimentation en conditions standard.
En lux (pourtant peu significatifs avec les FS et blanc très froid) à conso compteur égal, j'ai déjà plus du double qu'avec les barres rigides, donc pas de crainte sur la puissance, comme il y aura de la hauteur je pourrais surélever les panneaux si trop de puissance.

Au moins 1 de ces panneaux à barres rigides des années précédentes, muni d'un dimmer manuel (moins de 5€) sera reconverti pour l'enceinte de confinement post greffe, permettant d'augmenter progressivement la puissance lumineuse.

Pour le fer à souder, après une bonne cinquantaine de LED (et autant à faire) cela commence à devenir de la routine en dépit des mes mauvais yeux.

Bonne idée que la goutte de silicone sous les pattes des COB, je me contentais de les relever un peu en les écartant du profilé. J'ai mis des "pieds" aux panneaux afin de minimiser les risques de "plier" ces pattes lors des manipulation (et de toucher les LEDs elles mêmes).

Aucune nouvelle des drivers dimmables, dans la semaine je vais prendre contact avec eux, car cela va bientôt faire trois mois... (est ce que qu'l s'en vend plus qu'il ne s'en fabrique, ou au contraire est ce qu'il s'en vend si peu qu'ils attendent avant de relancer la fabrication d'une série???). cela commence à devenir inquiétant. J'espère que ça sera dispo avant l'été prochain Je ne manquerai pas de faire signe dès qu'ils seront là et qu'il me faudra m'attaquer au microcontrôleur.

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pour placer un intrus non technique (il y aura un peu plus dans mon suivi quand j'aurai le temps)
un Rocoto CAP363

- plant qui a survécu abandonné tout l'hiver en extérieur sans soin
- plant qui n'avais pas donné un seul fruit l'année dernière et en porte 3 cette année
- fruit charnu, juteux, et d'une force plus que raisonnable (j'ai pu en croquer un tiers de manière confortable)
- bien pour avoir la saveur rocoto sans pour autant se mettre la bouche en feu--> piment très bien pour moi
- juste un peu décevant par rapport à la saveur des bode amarela et plus encore japonesa SB (eux aussi survivants) même si leur force m'empèche de les croquer seuls.

[papo4334]

livraison annoncée entre le 17 et 23 octobre... (alors que les non dimmables sont livrés en moins d'une semaine)
Il faudra que je ne mette pas des mois à réussir à mettre cela en œuvre.

[Jlstomo46]

A mon avis ils ont des opportunités d'achats de stocks à prix canon, et quand c'est épuisé ils préfèrent attendre un autre "bon coup" que d'en approvisionner en petites quantités pour satisfaire les commandes en cours.

Pas de bol ...

[papo4334]

pour le délai : ls disent que c'est la date de l'arrivage de chez MeanWell... ils doivent attendre d'avoir un container complet.
___
Sinon : double mauvaise nouvelle
1. en montant et testant un parul, je viens de me rendre compte que j'avais grillé 2 CREE, sans m'en rendre compte
2. le heatsink silicone plaster est diablement solide : impossible de décoller ces 2 LEDs du profilé alu (essai avec cutter, lame entre le profilé et la platine, tout ce que j'arrive à faire est déformer/rogner la platine : j'ai du me résoudre à en mettre 2 neuves à côté des 2 grillées sans les enlever.

Mais pour terminer sur une note plus positive :

une photo lors de tests
* il manque encore 3 paruls de CREE XM-L2 (15 LED soit un peu plus de 63 W réels dans les LED) ; il a donc un peu moins des 2/3 de la puissance (électrique) totale prévue. J'attends les LED et un driver (non dimmable) pour terminer.
* en lux, pour ceux qui aiment , cela donne, sans parois réfléchissantes, environ 8000 lux à 45 cm du niveau des LED et 12 500 à 20 cm (distance mini entre les LEDs et l'apex des plantes). Comme le ratio lux vs W des LEDs manquantes (blanc neutre et blanc froid) est plus important que celui des LED installées, je devrais donc mesurer au moins 50% de plus, un fois le panneau terminés.
* cela semble en phase avec l'étude théorique (panneau prévu pour une poupo d'au moins 1 m de haut et surface au sol de 0.9m² pour éclairer des plants jusqu'à la floraison et peut-être (à voir) début de fructification très tôt dans la saison.
__
spectre :
brut : , ajusté :
-- CCT équivalent 3800K
-- dominance du bleu (légère) par rapport au rouge et vert très faible: normal puisque il y a majoritairement du Full Spectrum (56W) puis du 10000K (30W) et et juste un peu de blanc neutre (17W)
-- on peut s'attendre à un spectre nettement moins déséquilibré, un fois les CREE (blanc froid et blanc neutre) manquantes installées.

[cow-boy]

si tu doit faire des conneries , essaye de les faire sur ton montage

demain je vais chercher le bois pour fabriquer ton meuble

[Craonne]

C'est bien le cas

Dernière édition par Craonne le Dim 4 Sep 2016 08:19, édité 1 fois.
Raison: citation inutile du message précédent

[papo4334]

Un nouveau document vient de voir le jour dans le TomoWiki :
- il vise à faire une synthèse de pas mal de choses évoquées et discutées dans ce sujet

Vous pouvez le consulter : Conception et réalisation de panneaux d’éclairage LED

Critiques, commentaires et suggestions attendues et même vivement souhaitées (à faire dans ce sujet).

D'ici quelques semaines des exemples concret de réalisation seront présentés en détail dans des annexes de ce document (avec les mesures disponibles, électriques, lumière, spectre...)

[vince]

Super, je vais lire ça de suite ....

Et encore merci pour tous ces conseils et ce partage de connaissances