Pour bien démarrer sa culture, le choix d’un éclairage performant est essentiel. Les enjeux sont les suivants :

  • Recréer au mieux les conditions naturelles d’ensoleillement, en s’inspirant des besoins lumineux des plantes. Ainsi, toute la puissance lumineuse délivrée par l’éclairage est absorbé par la plante.
  • Présenter un dégagement de chaleur compatible avec son espace de culture (espace ouvert ou fermé, ventilation etc…) : une chaleur maîtrisée est nécessaire dans une horticulture d’intérieur (meilleure croissance/fructification de la plante, variable selon les variétés).
  • D’être le moins énergivore possible (économie d’électricité !!) et adopter un comportement plus écoresponsable
  • Ne pas nuire à la santé humaine, certains systèmes d’éclairage pouvant se révéler nocifs si endommagés ou mal utilisés (i.e lampes MH ou HPS)

Sur le marché actuel, 3 types d’éclairage sont disponibles : ci-dessous un comparatif de leurs 3 technologies

    
TechnologieLampe HID (HPS, MH)
(High intensity discharge)
Lampe CFL
(Lampe Fluorescente Compacte)
Lampe LED
(Diode Électro-Luminescente)
Avantages● Grande efficacité d’éclairage
● Peu chères
● Polyvalente (croissance + floraison)
● Peu chère
● Faible production de chaleur
● Idéal pour la croissance
● Grande efficacité d’éclairage
● Polyvalente (croissance + floraison)
● 0 perte de rendement lumineux
● Faible production de chaleur
● Faible consommation électrique
● Longue durée de vie
Inconvénients● Grande production de chaleur  
● Importante consommation d’électricité
● Courte durée de vie
● Spectre lumineux pauvre
● Faible rendement
● Uniquement adaptées aux petits espaces
● Plus chère à l’achat

                           

L’éclairage à LED horticole présente donc de nombreux avantages : les LED produisent en effet une lumière continue, beaucoup plus proche de la lumière naturelle du soleil. L’éclairage LED est peu énergivore car l’électricité qu’il consomme fournit principalement de la lumière et très peu de chaleur (par rapport aux autres lampes) : cela permet d’épargner des  systèmes de refroidissement importants, souvent volumineux, bruyants et couteux.

Un avantage très important réside dans la capacité à émettre n’importe quelle fréquence du spectre lumineux (donc n’importe quelle couleur) : ainsi, on peut ajuster le spectre lumineux aux besoins exacts de la plante.

Elle est de plus destinée à tout type de plantes (potagères, fruitières, décoratives, arbres/arbustes), en culture horizontale ou verticale, afin d’augmenter les rendements de production (sous condition de bien respecter les autres paramètres de culture).

A partir de là, quel éclairage LED choisir : pour y répondre, plusieurs critères très importants sont à prendre en compte

1) Puissance fournie par la lampe

Elle se mesure en watt, correspondant à la quantité d’énergie consommée par votre lampe. Cette donnée relative à la consommation (lumière et chaleur) est importante bien entendu mais le plus intéressant à connaitre est la quantité de lumière « tombant » sur une surface en un temps donné. Ce flux de lumière ou PPFD (flux de protons photosynthétiques) est exprimé en µmol/m2/s. Pour faire simple, le PPFD représente le nombre de photons utilisables par la plante arrivant sur une surface d’un mètre carré à chaque seconde. On comprend l’importance de cette mesure qui nous renseignera précisément sur la dose de lumière reçue par les plantes que l’on placera sous le faisceau. Il faut donc privilégier les lampes à LED pour lesquelles le PPFD est précisé.

Attention : les plantes n’ont pas toutes des besoins et des seuils de tolérance identiques en matière de flux lumineux. Vous pouvez avoir une estimation de l’exposition nécessaire à  chaque plante et connaitre leurs besoins sur le site Conservation Nature (« encyclopédie des plantes »).

2) Spectre lumineux d’émission

C’est un paramètre essentiel dans votre choix de LED horticoles. Le spectre lumineux est l’ensemble des longueurs d’ondes qui sont émises par une source de lumière (soleil ou autre). La partie visible par l’œil s’étend de 400 à 700 nm. En deçà, ce sont les UV, au-dessus les IR.

La réunion de toutes ces longueurs d’ondes forme la lumière blanche. Nous avons vu que les plantes n’utilisaient pas la même quantité de photons selon leurs longueurs d’onde (voir courbe de Mc Cree), variable suivant leur stade de développement (voir courbe de synthèse des chlorophylles a et b, B carotènes et phytochromes). Pour produire ces différentes couleurs, 4 types de LED horticoles sont disponibles dans le commerce :

  • lampe à LED de croissance (dominante bleue)
  • lampe à LED de floraison (dominante rouge)
  • lampe LED mixtes (répartition prédéfinie de bleu et rouge)
  • Lampe LED  spectre complet (Lampes S-Systems)

3) Surface à éclairer

Elle conditionne également le choix de vos LED : en effet la couverture lumineuse des LED est définie par l’angle de leurs lentilles qui varie de 20 à 160°. La zone couverte par la LED sera proportionnelle à cet angle (grand angle, grande couverture). Cependant, l’intensité lumineuse (flux de photons) sera diminuée d’autant car répartie sur une plus grande surface.

Ex : pour de semis, il est intéressant d’opter pour des lentilles larges car elles peuvent être placées plus près de ceux-ci, apporter un léger surplus de chaleur (important lors de cette étape) sans que l’intensité lumineuse soit trop forte (car angle d’émission de la LED important).

En règle générale, il vaut mieux éclairer une surface plus importante que celle couverte par les plantes (précaution) mais ceci entraine aussi une plus grande consommation d’électricité et une production de chaleur qu’il faudra gérer. En termes de puissance, il faut privilégier des valeurs de 100-200W/m² en croissance et 200-400W/m² en floraison.

4) Refroidissement

La chaleur est un élément extrêmement important dans le domaine de l’éclairage qu’il soit à vocation horticole ou non.

Même si les LED produisent moins de chaleur que d’autres technologies, celle-ci n’est pas négligeable et doit être prise en compte. Pour les panneaux d’une certaine puissance, il faut impérativement dissiper la chaleur pour garantir la durée de vie des lampes et leur efficacité, mais également limiter des hausses de températures préjudiciables aux plantes.

Il existe deux techniques de refroidissement : la dissipation active et la dissipation passive.

Dissipation active

La dissipation active s’appuie sur des ventilateurs qui extraient l’air chaud qui entoure les lampes, afin qu’il soit remplacé par un air plus frais. Ce principe est simple et éprouvé, car utilisé dans de nombreux appareils du quotidien.

Avantage/Inconvénient : possibilité de refroidir de grosses puissances d’éclairage (plusieurs ventilateurs). Cependant, le bruit généré sera proportionnel au nombre de ventilateurs. De plus, avec le temps, le bruit peut s’accentuer avec l’usure/dilatation des éléments constitutifs de ces sytèmes. La qualité des matériaux utilisés pourra réduire cette nuisance.

Dissipation passive

La dissipation passive s’appuie sur la présence d’une pièce de métal mise directement en contact avec la source de chaleur (c’est-à-dire les lampes). Le métal possède la propriété physique de dissiper la chaleur dans l’air ambiant, refroidissant ainsi les lampes.

Avantage/inconvénient : ce système est totalement silencieux, mais ne permet pas de refroidir des panneaux ou des lampes de trop grandes puissances. Il est également plus couteux que de simples ventilateurs mais s’affranchit de tout composant électriques/électroniques (ventilateurs, alimentation), ne nécessitant donc qu’un entretien minime (sauf un léger dépoussiérage de temps en temps)

Nous recommandons et utilisons les systèmes de dissipation passifs pour nos produits, qui après de nombreux tests, s’avèrent être très fiable dans le temps.

Etanchéité du système d’éclairage

Selon le type de plantes cultivées, vous aurez besoin d’une hygrométrie et températures assez élevées : votre matériel d’éclairage doit donc pouvoir résister à ces conditions d’utilisations dans le temps. Une norme européenne permet de classer les appareils électriques/électroniques en fonction de leur niveau de protection contre les intrusions solides et liquides. Il s’agit de l’Indice de Protection ou IP codifié par 2 chiffres : le 1er (0 à 6) représentes la résistance à l’intrusion des éléments solides, la 2ème sa résistance à l’eau.

5) Prix

Il dépendra essentiellement de la qualité de fabrication et des différentes options :

  • système de dissipation de chaleur (active avec des ventilateurs associés ou passive avec dissipateurs en aluminium)
  • Technologie employée : SMD, COB, LOB (voir article « technologie LED »)
  • Puissance totale

La durée de garantie est également un critère de choix : plus elle sera longue et plus le fabricant a confiance dans la qualité de ses pièces, processus de fabrication et tests.

6) DESIGN

Il est très varié, permettant de s’adapter à l’espace et au type de culture : ainsi, on retrouve des barres, panneaux, projecteurs etc…

Les barres/rails

Forme la plus courante utilisée pour la production de semis. A faible puissance, elles peuvent être placées assez près de vos plantes. Peu ou pas refroidies, ils permettent un apport de chaleur nécessaire à la pousse des semis. Système flexibles car on peut rajouter des rails selon besoin par la suite pour la phase de croissance/floraison

Panneaux

De forme carré ou rectangulaire, prêt à l’emploi. Facilité et polyvalence (phase croissance/floraison). Cependant, en cas de panne sur quelques LED du panneau, vous ne pourrez pas les changer. La seule option sera un changement de panneau…

Une fois tous ces éléments pris en compte, vous pourrez comparer les prix entre les différents systèmes. Toute l’équipe S-Systems est à votre disposition pour vous accompagner lors de cette étape : nous vous proposons même un accompagnement direct pour vous aider lors de votre installation (vous faisant bénéficier de nos nombreux partenariats pour une solution adaptée au mieux à votre besoin). N’hésitez pas à nous contacter par mail (   @) pour toute question ou support dans votre installation.

7) TECHNOLOGIE LED

3 technologies LED principales existent, à savoir : SMD, COB et LOB

  • SMD

L’acronyme SMD signifie Surface Mounted Device, qui peut se traduire en français par Composant Monté en Surface ou CMS. Les composants sont brasés en surface de la carte, ce qui permet d’éviter la perforation des circuits imprimés. Dans l’ensemble, la technique SMD permet de diminuer la taille des composants et donc leur coût. Elle présente cependant un inconvénient en matière de contrôle de fabrication et de maintenance. Par ailleurs, le remplacement des composants sont rendus plus difficiles.

Ex : barres LED, panneaux type spider etc..

  • COB

La technologie COB, qui signifie Chipset On Board,  est constituée d’un ensemble de puces assemblées sur substrat et noyées dans le phosphore. La multiplicité des puces confère à la LED COB une puissance supérieure et un fort rendement comparé à la LED SMD.

L’avantage des LED COB est donc de pouvoir gagner de la place au niveau des modules d’éclairage et d’éviter ainsi les phénomènes d’éblouissement ; c’est la raison pour laquelle elles sont largement utilisées dans les projecteurs à LED.

Ex : tous nos projecteurs S-Systems utilisent la technologie COB

  • LOB

La technologie LOB, qui signifie Led on board, est une technologie hybride entre SMD et COB. Elle est constituée de LED mono assemblées sur substrat. C’est la technologie la plus efficace mais aussi la plus chère.

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