Aquariophilie

Introduction

Les LED sources d'éclairage des aquariums

■ LED, une nouvelle génération de sources lumineuses

■ La technologie LED

• Une LED « Light-Emitting Diode » est un composant optoélectronique, c'est une diode électroluminescente capable d'émettre une lumière lorsqu'elle est parcourue par un courant électrique.

Les diodes LED sont généralement des semi-conducteurs à base de Gallium  (Ga). Les diodes émettant une lumière blanche sont à base de nitrure de gallium-indium (InGaN), mais de nombreuses possibilités existent pour obtenir la couleur recherchée avec des composés du type : arséniure de gallium-aluminium (AlGaAs), phosphore-arséniure de gallium (GaAsP), nitrure de gallium (Ga)N...
L'efficacité lumineuse dépend essentiellement de la couleur émise. Les premières LED émettaient de la lumière infrarouge, rouge, verte puis jaune et aujourd'hui les LED émettent une lumière bleue à laquelle il est ajouté une couche de phosphore jaune pour émettre une lumière blanche, elles permettent de couvrir un spectre lumineux qui va de l'ultraviolet 350 nm à l'infrarouge 2 000 nm.

Dès 2010 les LED blanches sont apparues, dans le but remplacer les lampes fluocompactes.

Pour obtenir un flux lumineux important, de nombreuses diodes sont associées dans un ensemble formant une lampe, un tube ou un panneau. Un spectre lumineux donné est obtenu par l'association de LED de couleurs différentes et de couches de phosphores adéquates. Des températures de couleur de 2 700 K à 10 000 K sont réalisables, mais le cout de ces sources est souvent bien plus élevé.

Quelques modèles de lampes LED

LED   LED   LED

Les LED sont capables de délivrer des spectres de flux lumineux compatibles avec de nombreux besoins, mais généralement à des couts bien plus élevés, car il s'agit le plus souvent de produits spécifiques encore assez exceptionnels et très peu diffusés.

La technologie LED progresse régulièrement, les performances s'améliorent et les prix baissent.

Les LED signent la fin de vie des lampes fluocompactes qui viennent juste de se populariser.

Les principaux fabricants de LED pour l'éclairage proviennent de l'industrie du semi-conducteur et sont concentrés au Japon, aux U.S.A., en Corée et en Chine.

• Avantages des LED

- La durée de vie théorique d'une LED est de 30 000 à 50 000 heures.
- Une faible consommation d'énergie et une alimentation sous basse tension.
- L'intensité lumineuse est ajustable ou programmable.
- Pas de perte de flux lumineux, la source émet de façon directive.
- Robustes, elles sont insensibles aux chocs et d'une étanchéité totale.
- L'allumage est instantané, mais c'est sans intérêt pour un aquarium.
- Elles n'émettent pas de rayon ultraviolet.
- Ces lampes ne contiennent pas de mercure.

• Inconvénients des LED

- Il existe sur le marché aquariophile pratiquement que des LED blanches dites le plus souvent lumière du jour. Il n'y a pas encore de lampes capables de stimuler la photosynthèse des plantes.
- Les caractéristiques détaillées des LED, flux lumineux, spectre lumineux, rendu des couleurs ... sont souvent indisponibles.
- La durée de vie annoncée n'est jamais garantie, les meilleurs fournisseurs proposent deux ans au maximum et certains ajoutent à raison de ne pas dépasser huit heures par jour d'éclairage.
- Il apparait dans la presse spécialisée que le flux et le spectre lumineux diminue sérieusement avec l'âge des sources.
- La qualité et le rendement de ces sources lumineuses ne sont obtenus qu'avec un ballast électronique spécifique.

► Les LED contiennent généralement de l'arsenic, un poison très violent ! Ne les jetez pas, donnez-les à recycler.

- L'indium et le gallium utilisés dans la fabrication des LED sont des matériaux dont les ressources sont limitées et dont le recyclage n'est pas maitrisé.
- Pratiquement toutes les LED émettent des rayonnements bleus. Les personnes atteintes de certaines maladies oculaires, en particulier des enfants, sensibles à la lumière bleue devront se tenir suffisamment éloignés de ces sources lumineuses.

- Les LED sont beaucoup plus onéreuses que les tubes fluorescents, c'est un investissement important à amortir sur le long terme.

■ Les sources lumineuses LED

Il existe différents types de sources lumineuse LED pour remplacer les tubes fluorescents équipant nos aquariums, ces sources sont différentes d'un fabricant à l'autre et il est impossible aujourd'hui de dire quel type deviendra un standard.
Dans le domaine aquariophile, nous sommes en présence de nombreuses solutions qui se présentent sous forme de tubes semblables aux tubes fluorescents ou de rampes d'éclairage.

• 1 Des tubes LED pour remplacer ou se substituer aux tubes fluorescents

Tube LED
Tube LED de substitution

- Des tubes LED qui se substituent aux tubes T8 équipés d'un ballast électromagnétique, avec comme seul opération le remplacement du starter par un starter LED spécifique.

- Des tubes LED qui se substituent aux tubes fluorescent T8 ou T5 disposant d'un ballast électronique, le ballast est conservé, mais implique une modification du câblage car le tube LED doit être connecté que d'un seul côté au ballast.

- Des tubes LED qui remplacent des tubes fluorescents, avec le remplacement des ballasts par un module spécifique et un câblage particulier.

- Des tubes LED qui se connectent directement au secteur 120-240 V

- etc.

Les modèles les plus efficaces n'utilisent pas les ballasts existants.

• 2 Des rampes d'éclairage LED

Rampe LED
Rampe LED
Rampe LED

De nombreux modèles de rampes d'éclairage sont proposés par des spécialistes de l'aquariophilie, mais il n'y a vraiment pas de standard. Pour les systèmes les mieux documentés, nous avons connaissance de la puissance dissipée, du flux lumineux, de la température de couleur et des dimensions de la rampe, mais généralement sans information sur le spectre lumineux ni sur l'indice de rendu des couleurs.

Ces rampes sont constituées en fonction du constructeur d'un mix de LED blanches, bleues et rouges, ainsi le rendement lumineux est très variable d'un fournisseur à l'autre.

Ces rampes coutent encore en 2018 excessivement plus chère que les rampes constituées par des tubes fluorescents.

■ Des LED pour un aquarium

Au mieux d'ici 2020, il n'est pas encore envisageable d'utiliser avec profit des tubes ou rampes d'éclairage LED pour un aquarium

- Les tubes LED de substitution aux tubes fluorescents ne présentent pas un intérêt significatif, tant du point de vue du mode de remplacement, du rendement lumineux, du flux lumineux généralement limité à la lumière du jour, ou du prix.
Chez les grands de l'éclairage, il n'y a vraiment pas encore de tubes spécifiques pour les plantes ou autres besoins particuliers.

Les rampes d'éclairage LED mises à la disposition des aquariophiles dépendent du point de vue qualité du fournisseur et aucun système ne parait encore s'imposer comme un nouveau standard reconnu.

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