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La lumière horticole-Lumen/Kelvin/PAR
Par fanfan_la_tulipe,
Introduction
 
Ceci est un abrégé, un point sur les caractéristiques principales de la lumière artificielle pour l'horticulture, destiné au cannabiculteur débutant. Beaucoup de détails ne sont pas développés comme la photosynthèse ou les différents types de lampes (que vous retrouverez dans d'autres guides éclairage).
 
La lumière désigne les ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 0,38 à 0,78 microns (380 nm à 780 nm ; le symbole nm désigne le nanomètre).
 
1. La densité lumineuse
 
Ou l'intensité lumineuse, c'est le lumen. Toujours indiqué sur les boites d'ampoules. C'est la norme en France.
Au départ, le lumen vient de l’époque où l’électricité n'existait pas. Il fallait des bougies pour s'éclairer, et surtout pour pouvoir lire la nuit.
 
Référence:
1 lumen = 1pied chandelle
ou l'intensité d'1 bougie sur 1 pied carré blanc à 1 pied de distance
 
1 pied = 30.48 cm
Pour indication, le lux c'est la même chose mais au mètre carré à 1 mètre de distance.
1 lumen = (approximativement) 10 lux..
On mesure les lumens avec un photomètre.
 
L'intensité lumineuse diminue ou augmente avec les distances. Voici un dessin représentant cela :
 
 
 
 
 
L'éclairage prenant la forme d'un cône, cela signifie que:
- plus les lampes seront proches, moins la surface éclairée sera importante mais l'intensité lumineuse sera plus élevée
- plus les lampes seront éloignées, plus la surface éclairée sera importante mais l'intensité sera aussi grandement diminuée
 
 
Malheureusement, certaines ampoules (HPS, MH) produisent beaucoup de chaleur. Il faut donc faire attention car on peut "brûler" les plantes. D'autres lampes produisent moins de chaleur (mg, néons, écos, leds), mais doivent être très proches des plantes pour un rendement maximal.
 
2. La couleur ou température de la lumière
 
La petite histoire
 
En analysant le spectre émis par un corps noir, représentant une source thermique idéale, on constate que c'est vers une température de 5500 Kelvin que ce dernier émet approximativement la même quantité d'énergie dans toutes les longueurs d'onde.
Par comparaison avec un corps noir, on peut également assigner à toutes les sources thermiques une valeur de température de couleur, exprimée en Kelvin, qui précise la répartition spectrale des sources thermiques. Les sources dont la température de couleur est inférieure à 5500 K ont une tendance jaunâtre, et inversement, les sources de température de couleur supérieure à 5500 K sont bleuâtres.
 
]  
 
Nota bene: Paradoxalement, plus une lumière est "froide", plus sa température de couleur est élevée.
 
Appliqué à l'horticulture
 
Pour reproduire au mieux le cycle des saisons artificiellement nous devons connaitre la couleur de la lumière.
 
Au printemps et pendant toute la période axée autour du solstice d'été, le soleil est haut dans le ciel et éclaire longtemps. Pendant cette période, la couleur de la lumière, peu filtrée par l'atmosphère de par son angle, est plutôt bleue, autour de 6000°K et jusqu'à 10000°K quand le ciel est nuageux. La plante germe, croît, grandit sous ce spectre adapté.
 
Quand l'automne arrive, les jours raccourcissent. La plante doit fleurir pour se reproduire avant de mourir, faire des graines, qui germeront au printemps d'après. Les jours sont plus courts, la lumière est plus rasante, plus filtrée par l'atmosphère. Ce qui donne une couleur plutôt orange/rouge, autour de 2700°K.
 
C'est tout autant la photopériode qui importe dans le cycle de la plante que la température émise par la source lumineuse, les deux sont nécessaires pour obtenir les meilleurs résultats.
 
3. Le PAR
 
PAR : ou Photosynthetically Active Radiation . Il ne prend en compte que les radiations effectivement émises dans le spectre d'absorption de la chlorophylle. Différentes manières d'en parler :
% PAR soit le pourcentage de lumière effectivement absorbables par les plantes (le plus commun) Watts PAR soit la quantité de watts effectivement utilisés permettant d'émettre dans les PAR
Ces mesures ne permettent de comparer que des lampes utilisant la même technologie car elles ne tiennent pas compte du rendement lumineux, qui est tout aussi important.
 

* Source : https://www.icmag.com
 
Certaines lampes ont un PAR moyen (HPS env. 80%), d'autres parfait (CFL, T-néon, néons T5 T8 en partie). La faiblesse du PAR des HPS est compensée par la grande intensité de lumière qu'elles produisent.
 
Le PAR est malheureusement rarement indiqué sur les lampes non spécialisées. Sauf dans le cas de quelques marques, alors un code couleur est présent, par exemple 827. le 8 indique le PAR, dans ce cas 80%. Le 27 indique la couleur, ici 2700°k. Ce code est souvent présent sur les ampoules écos "domestiques" ou leur boîte. Vous pouvez regarder chez vous si vous en avez.
 
Mesure de la lumière
 
Il existe différentes unités de mesure de la lumière en intérieur.
 
Watt : unité de puissance correspondant à la consommation d'un joule par seconde. Principaux multiples : le kilowatt (1 kW = 1 000 watts), le mégawatt (1 MW = 1 million de watts) et le térawatt (1 000 milliards de watts). Il ne s’agit pas d’une unité de mesure de la lumière à proprement dite mais d'une unité de consommation électrique des sources lumineuses utilisées.
 
Lumens : En physique, le lumen (du latin, lumière) est l'unité dérivée du système international utilisée pour le flux lumineux. Son symbole est lm. Par définition, 1 lumen correspond au flux émis dans un angle solide de 1 stéradian par une source ponctuelle uniforme située au sommet de l'angle solide dont l'intensité vaut 1 candela.
1 lm = 1 cd x sr
 
Lux : Le lux est une unité de mesure de l'éclairement lumineux. Il caractérise le flux lumineux reçu par unité de surface.
Un lux est l'éclairement d'une surface qui reçoit, d'une manière uniformément répartie, un flux lumineux de un lumen par mètre carré.
1 lux = 1 lm/m² = 1 cd x sr /m²
 
Rendement lumineux: Mesuré en lumens par watt, il permet de connaitre la quantité de lumens produite par watts utilisés.
 
Ce rendement lumineux donne la meilleure indication sur la réelle "puissance" de la source, les lampes qui ont le meilleur rendement sont les HPS 600w (env. 150 lm/w), le PAR quant à lui donne une notion de qualité de la source en évitant des émissions de lumière inutile pour la plante.
 
nota bene: il faut être très circonspect avec les chiffres et les mesures données par les fabricants car il s'agit souvent surtout de marketing.
 
3. Les lampes
 
HPS, MH, mg, néons et même écos sont autant de lampes dispo pour la culture en intérieur. Elles ont toutes des caractéristiques différentes en lumens, couleurs, taille, chaleur... et en dépense d’électricité!
Référez-vous aux autres guides de la section pour en savoir plus.
 
4. Les réflecteurs
 
La lumière est une onde, un rayon, qui part dans tous les sens autour de sa source. Réfléchir la lumière est une façon efficace pour la concentrer vers un point particulier. Dans notre cas, vers nos plantes.
Une bougie fournit 12.5 lumens dans toutes les directions à une distance d'1 pied. Mais seulement 1 lumen est présent sur une feuille d'1 pied carré à 1 pied de distance. Vous comprenez donc l’intérêt du réflecteur pour concentrer l'intensité lumineuse vers un endroit précis!
 
Quel est le meilleurs réflecteur possible? Un guide sera dédié à l'étude des réflecteurs.
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Quelle lampe pour faire pousser ?
Par Toutancarton,
pourquoi faut il absolument une lampe spéciale ?
 
Pour pousser, une plante doit recevoir de la lumière. La lumière va lui permettre d'assimiler le dioxyde de carbone (CO2) et ainsi respirer. C'est le soleil qui permet aux plantes de pousser. Les plantes ne peuvent pas pousser dans le noir.
 

En intérieur, il faut utiliser une lampe pour recréer un soleil artificiel. Il n'est pas possible de faire pousser de manière satisfaisante (=avec récolte) sans apport de lumière artificielle .
 
Mais surtout pas n'importe quelle lampe...!
 
Les ampoules classique incandescentes ne permettent pas de faire pousser des plantes.
 
L'important pour une plante est en effet son 'spectre', c'est à dire la composition en couleurs de la lumière qu'elles émettent.
(un peu comme le spectre de l'arc en ciel).
Il faut que ce 'spectre' corresponde aux besoins de la plante, avec suffisamment de bleu et de rouge dedans. (schématiquement, le bleu pour la croissance, et le rouge pour la floraison)
 

 

Une lampe normale (à incandescence) émet dans un "spectre " que la plante peut pas assimiler, comme si elle ne la 'voyait' pas, et, ce, peu importe la puissance fournie.
 

Sur ce graphique bidon tiré du catalogue pearl, on voit bien schématiquement qu'il manque de nombreuses 'tranches' de longueurs d'ondes dans le spectre de la lampe classique, et c'est justement dans les longueurs d'ondes nécessaires à la plante pour pousser.
 
Au contraire une lampe horticole offre des rayonnements renforcés dans les couleurs qui favorisent la pousse.
 
Pour faire pousser en intérieur, une lampe spéciale est donc indispensable. Les plus connues sont les lampes HPS (High Pressure Sodium), MH, MG ou néons.
 

Remarque importante :
Les lampes halogènes consomment beaucoup d’électricité, chauffent beaucoup, et leur rendement lumineux est mauvais.
 
Les lampes à incandescence classiques ne servent carrément à rien, sauf à bruler de l'électricité. Tout ce qu'on obtient avec,c'est de la tige, pas de feuilles...
 
Les newbies qui présentent leur culture sous halogène ou sous lampe classique sur les forums de Cannaweed sont régulièrement conspués par la communauté des cannaweedeurs.
Si vous ne voulez pas être la risée de tous les cannaweedeurs, évitez même d'écrire le mot halogène
 
La lampe qu'il vous faut :
 
Les lampes HPS, ou MH (lampes à décharge) ou MG (ecolite, envirolite) ou les tubes néons sont les lampes qu'il vous faut , et adaptées à la pousse du chanvre indien.
 

 
Lampe HPS (High Pressure Sodium)
Elles nécessitent un branchement sur un ballast spécial pour fonctionner. Le coût minimum pour s'équiper commence à partir de 60 €. Compter entre 100 € et 200 € pour un système plus complet lampe + ballast + réflecteur.
Ce sont les lampes les plus efficaces pour faire pousser le canna. Elles sont disponibles en fort wattage mais attention à la chaleur ! Cultiver sous HPS l'été est quasi impossible, sauf à disposer d'un endroit frais dédié (du type cave)
Un cool tube (ventilation renforcée de l'ampoule) sera peut être nécessaire, surtout dans les petits espaces, ou à fort wattage.
 

 
Lampe MG (envirolite, ecolite, ...)
 
Les MG sont comme un tube néon replié.
Elles ont généralement un ballast intégré. Elles chauffent peu et consomment moins que les HPS. Elles sont idéales pour de petits espaces car elles peuvent être placées très près des plantes (5-10cm).
 
Le débat HPS/MG fait l'objet de nombreux débats, topics, ou polémiques que cette FAQ n'a pas pour objet d'alimenter. Disons seulement qu'à chaque lampe son utilisation...
Tout dépend de l'espace et de la méthode de culture...
 
Toutes ces lampes s'achètent dans des magasins spécialisés de jardinage d'intérieur appelés Growshop. (voir le site Annuaire de growshop
 
 
 

 
Tube néon
 
Les néons ont aussi besoin d'un ballast spécial pour fonctionner.
Les néons sont la solution la plus économique pour un espace 'croissance', mais ne donnent pas des résultats optimaux en floraison, sauf les dernières générations de "turbo néons" (même technologie que sur les lampes MG). Mais comme ils sont assez longs, il ne rentrent pas dans tous les placards
 

Les soluces 'Systeme D'
 

 
lampe fluocompacte
 
Les seules lampes que l'on trouve facilement dans le commerce et qui aient un spectre adapté a la pousse sont les néons et les lampes 'éco' , (celles qui ressemblent un peu à un petit tube néon replié.
 
Mais il en faut beaucoup (au moins 3 ampoules éco 20W pour deux plants) pour espérer quelque chose et les résultats sont souvent décevants. A éviter!
++:-o++:-o++:-o++:-o++:-o++
 
Pour en savoir plus :
 
Lire la FAQ de Fanfan sur la lumière horticole pour plus de détails sur le spectre ;
La Faq à Fanfan
 
Le topic très complet d'un crustacé anonyme sur
Lumière et culture en intérieur
 
Ainsi que les nombreux autres tutos présents sur ce site.
 
Long live Cannaweed...
 
v/c Dad-
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Par azmaster,
Nous allons aborder les 3 chapitres suivants .
 
1. Mécanique : les différentes possibilités pour déplacer votre lampe ou vos lampes
 
2. Électricité : type de moteur et courant
 
3. Réparation : reparer un LightRail 1.0 2.0 3.0 3.1 3.5 4.0 4.5 en panne de moteur ou carte électrique
 

mais avant, 2, 3 info:
 
un rail vous permet de cultiver un plus grand espace avec la même charge lumineuse, de plus les plantes sont plus homogènes .
 

ex:
 
 
pour la croissance, là aussi peut encore augmenter la superficie avec une ou plusieurs lampes, mais sur une surface bien plus importante
 
ex:
 
 
Un rail consomme peu d’énergie "0.3W a 5W"
. Mécanique
 
le wagonnet motorisé  

 



par surikate
 


par moi-même
 
 
le système réside sur le fait que le wagonnet est motorisé, il se déplace du point A au point B, quand le wagonnet arrive en butée au "point B" le courant s’inverse par force de résistance, le wagonnet repart du point B vers le point A .
 

le rail motorisé
 
 par rothull
 par Bhams

 
le moteur est fixé sur le rail,
avec une chaîne de vélo, une sangle, un câble de frein de vélo, le point d’accroche de la lampe fait des allers et retours quand il arrive à l'engrenage où le pignon il bloque le moteur, de ce fait le moteur change son sens de rotation .
 
sur certaines installations ingénieuses, on peut voir des lampes et ventilateurs sur rail , un câble tendu et des poulies permet de passer des angles à 90° et de faire faire le tour de la pièce au ventilateur ou à la lampe .
 
 

 
[*]Électricité : type de moteur et courant
il existe 3 types de moteurs qui changent de courrant en cas de résistance .
 
Le moteur de boule à facette :

bon coté :
il fonctionne sur du 220v
il peut actionner plusieurs kilos
mauvais coté :
chauffe vite
temps de vie limité
 
 
 
 
 
Le moteur de Micro-onde 220V :

bon coté :
il fonctionne sur du 220v
il peut actionner plusieurs kilos
mauvais coté :
chauffe vite
temps de vie limité
peu de micro-ondes en sont munis
 
 
 
 
 
Le moteur de Micro-onde 30V :

bon coté :
il peut actionner plusieurs kilos
il ne chauffe pas
peut tourner 24H/24
consommation électrique légère
beaucoup de micro-ondes en sont munis
tournent sur du 10V à 30V alternatif AC~ coter Security
mauvais coté :
tournent sur du 10V a 30V alternatif AC~ voltage non-commun
 

ce dernier sera surement votre choix
pour sa longue vie et sont courrant basse tension,
 
Trouvez un transformateur 220V->10V~ ou 12V~ sera la tâche la plus dure,
 
dans le commerce des LED destinées à l’extérieur, ça tourne en 12V~AC
 
ex: Transformateur 230V,12V, 20 VA pour rampe lumineuse
 
 


prix environ 15~25€ - vous pourrez cumuler plusieurs moteur sur le même Transfo .
 
il alimente en général ce type de lampes :
 
 



 
mon espace croissance et pied mère, rail en LEGO et bois,moteur micro-onde 30V sur 12V~AC déplace une 250W MH
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3. Réparation : réparer un LightRail 1.0 2.0 3.0 3.1 3.5 4.0 4.5 en panne de moteur ou carte électrique
 
la solution la plus simple est de tout remplacer par un moteur micro onde
 
étape 1 faire sauter l'ancien moteur et la partie du va-et-vient,
étape 2 faire sauter la partie engrenage,
étape 3 adapter l’ancienne roue ou une nouvelle sur un axe
étape 4 accrocher l'axe au moteur, plusieurs solutions s'offrent à vous "tailler la pièce qui fait tourner le plateau, utiliser des serre-câbles ou encore de gros dominos électriques démontés pour faire pièces de serrage

étape 5 accrocher le moteur au wagonnet
étape 6 raccordement électrique



 
 
 
 
 
QUELQUES LIENS DE FABRICATION HOME-MADE DE RAIL
 
par Surikate
par Rothull
par Bhams
 
 
 
en espèrant de futures Economies d’électricité et une production accrue . Carx
 
v/c Dad-
 
Les balanceurs de lumière
 

Les balanceurs de lumière (aussi appelés movers) sont des bras mécaniques pouvant tenir des ampoules HPS ou MH; leur petit moteur fait bouger les lampes lentement à travers le jardin. Ils se font en deux configurations de base, linéaire ou circulaire.
 
Les balanceurs linéaires bougent les lampes d'avant en arrière, et sont les meilleurs à employer dans un jardin rectangulaire.
 
Les balanceurs circulaires peuvent soit faire tourner les lampes continuellement en cercle, soit les bouger de 180 degrés et revenir pour répéter le cycle. En dehors de leur coût initial, les balanceurs de lumière économisent des coûts électriques considérables, en considérant la surface étendue qu'ils illuminent par rapport à leur coût d'utilisation, qui est négligeable (seulement de 14 à 24 W). Les balanceurs de lumière augmentent la taille effective de tout jardin de manière significative sans l'ajout d'ampoule ou sans augmentation sensible de la facture électrique.
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