Complémenter une HPS avec des leds

[saddhu]

Hello,

Je me lance, ce sujet me paraissant très intéressant.

Introduction:
Avec la sortie cette année de nouvelles leds rouges 660nm AlInGap très efficaces (elles transforment l'electricité en lumière avec un bon rendement, de l'ordre de 27 à 30%) l'horticulture sous led vient de faire un bond significatif.
J'usqu'à maintenant il manquait cette longueur d'onde, les leds 660nm existaient mais leur rendement n'était pas satisfaisant. Les UFOs qui fonctionnent bien en avaient mais à un rendement médiocre.
Le photon 660nm est celui qui véhicule le moins d'énergie et aussi le plus actif du point de vue de la photosynthèse.

Le spectre des HPS étant médiocre du point de vue de la photosynthèse, leur additionner des leds bleues et rouges augmente considérablement le PAR, réduit la facture d'électricité, réduit la température de la box et nos chères plantes bénéficient d'un spectre plus équilibré, plus proche des conditions naturelles.

Les leds bleues sont les plus efficaces (meilleurs rendement, de l'ordre de 40-45%).
Les leds blanches sont très efficaces aussi, elles sont faites avec des puces bleues et une couche de phosphore, mais elles ne nous intéressent pas ici, l'HPS donnant les longueurs d'ondes qu'il faut dans le vert, le jaune, l'orange et le rouge lointain.

Cree fait des blanches coolwhites (les XPG bin R5) donnant 139 lm par watt c'est à dire autant de lumière qu'une HPS. Expérimentalement ils annoncent plus de 200lm/W (bye bye les hps!)

Seul hic, leur prix. Actuellement il est possible de faire des panneaux de leds consommant 200W et produisant autant qu'une 400HPS mais c'est très cher (3,5 à 4€ du W).

Le spectre:

de la photosynthèse:

spectre.jpg

ce spectre a été établi sur des algues, phycocianines et phycoérythrines ne nous intéressent pas, voir seulement carotenoides et chlorophylles A et B

CMH et HPS:

hps vs cmh.jpg

Néons blanc froid:

pl-l 830.jpg

Ampoules à incandescence:

incandescent.jpg

led bleue osram:

spectre LD LB W5AM.jpg

la plus intéressante pour nous est la Deep Blue LD. Certains fabriquants de panneaux utilisent deux longuers d'ondes de bleu, c'est superflu, une seule entre les deux pics de la photosynthèse dans le bleu fait le même boulot.

led blanche coolwhite osram pour info :

spectre LUW W5AM.jpg

led rouge 635nm Osram:

spectre LR W5AM.jpg

Les lumens:
Sur les courbes des leds on peut voir en pointillé la réponse de l'oeil humain. Elle est quasiment inverse à celle que "perçoivent" les plantes. Les indication en lumens que donnent les fabricants sont basés sur l'oeil humain. Donc plus il y a de lumens plus on verra bien clair. Du point de vue des plantes les lumens sont peu importants. Ce qui compte pour une plante c'est le nombre de photons qu'elles reçoit (l'unité est le micro einstein, ou µE, ou µmol/m²/s). Une led blanche donnant 350lumens envoie autant d'énergie qu'une rouge 660nm donnant 50 lumens. Sur les datasheets des HPS philips ils donnent l'intensité lumineuse en µmol/m²/s.

Philips greenpower:
http://www.lighting.philips.com/fr_fr/a ... d=&lang=en

La rouge Osram W5AM (celle qui nous intéresse le plus):

LH W5AM.jpg

à suivre...

[saddhu]

un peu de théorie simplifiée sur les leds:

les leds se montent en série, le - d'une led connecté au + de la suivante et ainsi de suite

on utilise un driver pour alimenter une chaine de leds, c'est une source de courant constant

les leds qui nous intéressent sont des leds dites "de puissance", oublions les autres, elles ne sont pas intéressantes pour notre application

chaque type de led a un courant maxi au dessus duquel elle crame: en faisant varier le courant on fait varier l'intensité lumineuse ce qui permet une lampe dimable.

le rendement de la led est maximum à une certaine intensité (un certain courant), si on augmente beaucoup le courant son efficacité chute. Si on reste au courant nominal où la led est la plus efficace il faut plus de leds donc le prix augmente. Il faut donc trouver la valeur du courant pour laquelle la led est suffisamment efficace pour avoir un bon compromis prix/efficacité.

qui dit beaucoup de leds dit lampe plus efficace mais prix de la lampe plus élevé.

une led chauffe mais pas par rayonnement comme une hps, elle chauffe par conduction. Il faut donc la refroidir sinon elle crame ou dure moins longtemps. Mieux elle est refroidie meilleur est son rendement.

le bin: on pourrait traduire par "le bain". Quand on fabrique une led, son efficacité varie de l'une à l'autre. Le fabricant les classe ensuite par bin, à la fin de la référence de la led il y a une lettre et un chiffre qui donne le bin. Plus le bin est élevé plus elles sont efficaces et chère. Quand on achète des leds osram GD par exmple, on ne sais pas quel bin on va recevoir (trois bins possibles par exmple) et l'efficité varie beaucoup d'un bin à l'autre. Il est bien de savoir quel bin on achète.

exemple chez Cree:
Cree vend des leds d'un certain bin, voici un exemple des différences en lumens pour des bin différents:

bin xpg.jpg

on peut voir sur le tableau que ça peut varier de 23,5 lumen à 143 lumen, c'est énorme

[saddhu]

le matériel, à quoi ça ressemble une led, un driver, un module...

IMG_0007.JPG

du rail d'alu 23,5x23,5x1,5 de chez merlin pinpin
un driver
un rouleau de kapton
un rouleau de cuivre simple face
une bande de cuivre double face
de la thermal tape
des leds cree XPG neutral bin R4 (bêtes de course)
des leds Osram goldendragon 660nm LH W5AM bin 2T (de compêt, ya pas mieux, c'est le top du top, ya le bin T3 mais ça se vend pas)
des leds Osram goldendragon deep blue LD W5AM
des leds Dominant spnova 660nm très bien aussi mais acceptent un courant plus bas que les osram (400mA contre 800 mA pour les osram)
un testeur multimètre (indispensable)

un module de trois rails pour complémenter de l'hps: 20W de led au total, 24-25W consommé, 5 bleues osram et 16 rouges spnovas le tout en série à 400mA

IMG_0001-2.JPG

ce qui allumé donne ça:

IMG_0202-a.jpg

[saddhu]

comment ça se calcule:

tout d'abord il faut dimensionner le rail alu:

c'est très simple, 110 cm² de surface d'alu par Watt.

je veux faire une lampe de 50W il me faut 50x110cm² de rail

la surface d'un rail en U c'est son périmètre x sa longueur

dans mon cas le U fait 23,5x23,5x1,5 donc un périmètre de 138mm, sa longueur étant de 600mm sa surface totale est de 828cm².

828/110 (on peut aussi prendre 100cm² par watt s'il fait pas trop chaud mais c'est la limite)
=> 7,5W à 8,3W par rail maxi

mon placo fait 600mm de long=> je fais un rail de 600mm (ou 590)

pour réduire le coût je veux utiliser un seul driver ce qui implique même courant pour les bleues et les rouges.

Les rouges ont un courant maxi de 400mA et les bleues de 700mA (courant maxi pour être efficaces) donc va pour toutes à 400mA.

règle: Environ 10-20W de bleu (surtout pas plus) et 35-45W de rouges 660nm pour un demi m²

j'ai une DR60, donc 0,36m² environ 10W de bleu et 27W de rouge pour supplémenter mon hps 150W dans ma
DR60 ce qui me fait du 40W au total pour ma room.

le plus gros rail alu chez merlin pinpin du coin 23,5² supporte 7,5W.

à 400mA une rouge spnova fait environ 2V donc 0,80W donc 27/0,8= 33leds
à 400mA une bleue osram goldendragon LD fait 3,2V donc P=UI 3,2x0,4= 1,28W donc il m'en faut 10/1,28=8leds

=> oups j'ai mis une bleue de trop par module mais je suis toujours dans la plage de la règle ci-dessus.

disons un rail avec que du rouge et deux rails avec que du bleu, le tout x2 (un module de chaque coté de l'hps)

donc un rail de rouge (en tout yen a 4) donc 33 leds /4=> 8leds rouges par rail
donc un rail de bleu (en tout yen a deux ) => 4leds bleues par rail

vérification rouges: 8x0,8W= 6,4W et le rail supporte 7,5W je suis ok (je pourrais en mettre une de plus)
vérif bleues: 5x1,28=6,4W c'est ok

donc au final deux modules chacun composés de 3 rails (un bleu et deux rouges)

[saddhu]

Et le prix de tout ça me direz vous?

en comptant super large la rouge à 1,5€ et la bleue à 3,5€ ça fait 76€ de leds plus un driver à 12€, le rail, le kapton, le fil, la soudure, le fer à souder, le testeur, le cuivre etc ça finit par faire chero quand même.
Si on bidouille dans l'électronique on a le fer, le testeur etc
Les leds que j'ai utilisé sont ce qui se fait de mieux, si on prend des moins efficaces ça revient moins cher, mais pas forcement.

la osram LH 660nm supporte bien du 700mA voir 800mA => on divise par deux le nombre de leds
mais elles coutent deux fois plus cher que les spnovas donc pas de gain sur les rouges
par contre les bleues restent les mêmes et elle coutent très cher, on en met plus que 4 au total donc on gagne 14€
ça reste abordable quand même si on prend en compte le gain sur la facture d'élec et le fait qu'un tel module peut fonctionner à l'aise 6ans en 24/24.

Toujours amateur Jo-saiplu?

[lavhouse]

salut , il te reste plus qu a nous faire un jdc , avec ta rampe donc ..... non ?

[jo.saiplu]

ca uy est je peux reposter ;>

desolé pour mon post d avant qui nuit a la lecture de toutes ces infos ;o (si un modo peux me le supprimer en passant ca serait cro zentil ;x)

alors j assimile tout ca en me fumant mon pet de fin de journée, oui toujours motivé ;o

laisse moi bien tout relire voir si j ai des questions a part pour le schema elect si tu a ca et un distibuteur pour les leds (ou on commande chez le constructeur ? ) et je reviens a la charge avec des questions pratiques, si je suis motivé a réaliser ca rapidement (la je dois me faire une box de cro vite fait pendant le weekend) et je regarde quand j ai le budget pour eventuellement faire une proposition de tuto dans la section correspondante du forum sur le montage de tout ca

la bonne nouvelle : j ai le fer a souder et le testeur ! le reste c'est accesoire ! xDD

Encore cent fois merci pour toutes ces infos ca m eclaire deja bien (haha la vanne de merde ;x) sur le sujet des leds et j ai les idées plus claires (ok j arrete ;x) je vois la réalisation et la mise en oeuvre avec un tit schéma ca devrait me permettre la réalisation (si t a pas le fait pas hein t a assez donné la ;o )

[saddhu]

j ai regardé ton matage en effet ca n a pas la ir trop dur a réaliser manque juste un schéma si tu a ca sous le coude et éventuellement un distributeur pour les produits (j ai un magasin d electro pas trés loin de chez moi mais niveau prix ils sont ;o et je pense pas qu ils ai le matos) si tu a un revendeur que tu connais et qui est pas mal

Bon oui ok j abuse ;x

non t'inquiète t'abuse pas, c'est passionnant comme sujet, je comprend suis passé par là!

Avant de s'emballer faut bien définir ton projet, le wattage, faire un plan de la lampe et j'ai encore plein de trucs à expliquer. Quand tout est au point sur le papier tu peux passer à la réalisation. Pour ce qui est des leds on ne les trouve pas comme ça, les miennes viennent du poto espagnol de CC, mais je viens de trouver un shop sur le net qui fait exactement ces leds là.
Ne t'emballe pas et soit patient, ce genre de projet mal mené peut te coûter de l'argent et te donner des insomnies.
Explique moi ce que tu veux faire exactement, complémenter ta 250W? je te conseille par faire un ptit module pour voir et t'habituer, ensuite si ça le fait tu développe.
Je peux te guider, no problemo.

[Sodome]

La fonction est donc d'enrichir le spectre (pauvre) des hps , c'est intéréssant

C'est plus complet que des tubes UVb ? La faible profondeur de pénétration des panneaux a leds ne pose pas de soucis à l'installation (j'imagine que la hps doit etre placée plus haute que les panneaux qui du coup risquent de faire de l'ombre ?) ?

[saddhu]

salut , il te reste plus qu a nous faire un jdc , avec ta rampe donc ..... non ?

le seul lien vers un jdc que je peux proposer pour le moment c'est ici
http://www.cannabiscafe.net/foros/showt ... eD-s/page9

Même leds et façon de faire. Je pars bientot au ski et ensuite je déménage donc pas de jdc perso possible pour le moment. Si j'en fais un ce sera 100% leds. Cette combi leds hps marche tellement bien que des breeders en espagne l'utilisent, ils complémentent de l'hps ou de la cmh.

La fonction est donc d'enrichir le spectre (pauvre) des hps , c'est intéréssant

C'est plus complet que des tubes UVb ? La faible profondeur de pénétration des panneaux a leds ne pose pas de soucis à l'installation (j'imagine que la hps doit etre placée plus haute que les panneaux qui du coup risquent de faire de l'ombre ?) ?

Welcome poto Ninj
Yes c'est ça enrichir le spectre et baisser sa facture d'élec. Sans oublier résoudre en partie les soucis de température.
Rien à voir avec l'UVB, l'uvb ne sert pas à la photosynthèse, il booste juste le taux de Thc
Il faut placer les leds légèrement plus haut que le bord du réflecteur de l'hps pour que le flux de l'hps ne chauffe pas le dissipateur des leds (le rail alu) mais elles ont beaucoup de pénétration donc aucun soucis.
ça permet aussi d'étendre un peu la surface couverte par la lampe, plus grande surface couverte qu'avec une hps de même wattage total

[Sodome]

Ok , c'est donc plutot reservé aux hps de petites puissances non ? Avec une 600w placée a 60cm ça fait quand meme loin pour des leds

[jo.saiplu]

j ai regardé ton matage en effet ca n a pas la ir trop dur a réaliser manque juste un schéma si tu a ca sous le coude et éventuellement un distributeur pour les produits (j ai un magasin d electro pas trés loin de chez moi mais niveau prix ils sont ;o et je pense pas qu ils ai le matos) si tu a un revendeur que tu connais et qui est pas mal

Bon oui ok j abuse ;x

non t'inquiète t'abuse pas, c'est passionnant comme sujet, je comprend suis passé par là!

Avant de s'emballer faut bien définir ton projet, le wattage, faire un plan de la lampe et j'ai encore plein de trucs à expliquer. Quand tout est au point sur le papier tu peux passer à la réalisation. Pour ce qui est des leds on ne les trouve pas comme ça, les miennes viennent du poto espagnol de CC, mais je viens de trouver un shop sur le net qui fait exactement ces leds là.
Ne t'emballe pas et soit patient, ce genre de projet mal mené peut te coûter de l'argent et te donner des insomnies.
Explique moi ce que tu veux faire exactement, complémenter ta 250W? je te conseille par faire un ptit module pour voir et t'habituer, ensuite si ça le fait tu développe.
Je peux te guider, no problemo.

Je pars du même principe que toi seulement mes connaissances sont plus orientés actionscript et software que grow et electro ;( je viens de voir aussi que j ecris comme une tanche ce soir faut que je me relise au lieu de poster comme un sauvage ;>

Pour ce qui est de mon raisonnement en conception de projet, je pèse le pour et le contre, j étudie mon sujet a fond, je me documente. ensuite je pose plusieurs projet papiers ( j adore les schémas lol passé d electrotech ca xD) si je peux je soumet ca a quelqu'un de compétent pour son aval et ensuite je me met a la réalisation.

Bon étant débutant lors de la réalisation je me retrouve toujours confronté a des problèmes non envisagés en théorique (tient j avait oublié ce jambage il me fait bien chier pour mon intra... bon bha coupe xD) mais j essaye de limiter ca au maximum et généralement je suis trés perfectionniste, j aime ce qu'il y a de mieux dans une limite de budget raisonnable bien sur

et je déteste dépenser de l argent pour rien après je dois aller travailler pour en regagner et je suis loin de mes plantes ;( ca me rend triiiiiiiiiste xD

Ce que j avait en tête pour compléter ma hps était de faire 2-3 rampes (j ai eu le temps d y penser 10 minutes hein alors rien de précis tout est sujet a discution) pour compléter le spectre de ma Hps histoire de tater deja le terrain avant de tester un panneau pour la remplacer a terme (long terme ) ces rails de leds serait placé soit a l horizontal dans le placos au niveau de la hps soit en vertical le long des parois, le but serait de m en resservir aprés lors du switch hps/leds, leurs rôle immédiat serait de

1 completer le spectre (ca peux pas faire de mal)
2 augmenter les photons recues par mes plantes (ca peux pas faire de mal non plus !! ) sans toucher a la t° de mon placard qui est trés bien comme ca

a terme si je suis conquis ca sera switch de la hps pour du led avec panneau superieur et rail horizontaux mais ca y a le temps de venir voir faut deja que je tue mon hps, que je revende ensuite ballast et cooltube et du restant de matos pour recup un peu de budget etc

en gros pas avant cet été mais monter des rails certainement pour mon prochain run en v0.2 donc d ici fin janvier (je pensait regarder la partie theorique en decembre tranquillement et attaquer la réal en janvier)

En tout cas c'est cool de prevenir de bien poser le truc t a raison on a tendance a vite s emballer pour soigner nos petites

[saddhu]

un lien "mucho bueno" sur le montage http://www.cannabiscafe.net/foros/showt ... -250-Sodio

[saddhu]

Ok , c'est donc plutot reservé aux hps de petites puissances non ? Avec une 600w placée a 60cm ça fait quand meme loin pour des leds

dans ce cas il faut les placer sur les murs et surdimensionner un peu les dissipateurs.

[saddhu]

Je pars du même principe que toi seulement mes connaissances sont plus orientés actionscript et software que grow et electro ;( je viens de voir aussi que j ecris comme une tanche ce soir faut que je me relise au lieu de poster comme un sauvage ;>

Pour ce qui est de mon raisonnement en conception de projet, je pèse le pour et le contre, j étudie mon sujet a fond, je me documente. ensuite je pose plusieurs projet papiers ( j adore les schémas lol passé d electrotech ca xD) si je peux je soumet ca a quelqu'un de compétent pour son aval et ensuite je me met a la réalisation.

Bon étant débutant lors de la réalisation je me retrouve toujours confronté a des problèmes non envisagés en théorique (tient j avait oublié ce jambage il me fait bien chier pour mon intra... bon bha coupe xD) mais j essaye de limiter ca au maximum et généralement je suis trés perfectionniste, j aime ce qu'il y a de mieux dans une limite de budget raisonnable bien sur

et je déteste dépenser de l argent pour rien après je dois aller travailler pour en regagner et je suis loin de mes plantes ;( ca me rend triiiiiiiiiste xD

Ce que j avait en tête pour compléter ma hps était de faire 2-3 rampes (j ai eu le temps d y penser 10 minutes hein alors rien de précis tout est sujet a discution) pour compléter le spectre de ma Hps histoire de tater deja le terrain avant de tester un panneau pour la remplacer a terme (long terme ) ces rails de leds serait placé soit a l horizontal dans le placos au niveau de la hps soit en vertical le long des parois, le but serait de m en resservir aprés lors du switch hps/leds, leurs rôle immédiat serait de

1 completer le spectre (ca peux pas faire de mal)
2 augmenter les photons recues par mes plantes (ca peux pas faire de mal non plus !! ) sans toucher a la t° de mon placard qui est trés bien comme ca

a terme si je suis conquis ca sera switch de la hps pour du led avec panneau superieur et rail horizontaux mais ca y a le temps de venir voir faut deja que je tue mon hps, que je revende ensuite ballast et cooltube et du restant de matos pour recup un peu de budget etc

en gros pas avant cet été mais monter des rails certainement pour mon prochain run en v0.2 donc d ici fin janvier (je pensait regarder la partie theorique en decembre tranquillement et attaquer la réal en janvier)

En tout cas c'est cool de prevenir de bien poser le truc t a raison on a tendance a vite s emballer pour soigner nos petites

+1 si t'es perfectionniste!
Pour le schéma aucun soucis yen a même pas besoin.
le driver a une entrée 220V et une sortie -+, le 220V sur la prise, le + au plus des leds et le -au - des leds.
Toutes le leds en série.
Une diode zener en parallèle avec la série et c'est tout.
Commence par essayer de trouver du U alu, le 23,5² va très bien est c'est pas cher.
Regarde comment tu vas mettre le rail par rapport à ton hps ça te donnera sa longueur.
Quand t'auras sa longueur tu calcule sa surface ça te donnera la puissance max ensuite on en reparle.