Les cultivateurs en intérieur ont utilisé de nombreuses technologies d'éclairage de croissance différentes au fil des ans pour cultiver des plantes en intérieur.
Il existe également de nombreuses variations de chaque technologie d'éclairage de croissance, telles que la puissance et le design à considérer. Regardons les principaux types de lampes de croissance pour plantes disponibles ainsi que les points positifs et négatifs de chacun.
Principaux types de technologie d'éclairage de croissance
- Lampes de croissance fluorescentes
- Lampes de croissance à LED
- Lampes de croissance HID (comprend la technologie HPS et CMH)
Les lampes de croissance fluorescentes ne sont plus viables
Les lampes de croissance fluorescentes pour plantes sont désormais en train d'être éliminées dans la majeure partie du monde en raison de leur inefficacité et de l'utilisation de mercure. Elles ne sont plus vendues en Europe et leur retrait de la vente est prévu aux États-Unis dans les prochaines années.
Les lampes fluorescentes pour la croissance des plantes étaient rarement utilisées pour la culture intérieure à haute intensité et étaient le plus souvent utilisées pour faire pousser des plantules et de jeunes plantes. Leur forme convenait à la diffusion d'une lumière de faible intensité sur une grande surface.
Les appareils ne sont pas bon marché à l'achat ni à l'utilisation et peuvent être remplacés par des lampes de croissance LED bien supérieures pour les applications à faible et forte intensité lumineuse.
L'exception est les lampes fluorescentes UVB qui restent le moyen le plus efficace de fournir des UVB aux plantes. C'est une utilisation spécialisée des fluorescents et elles sont exemptées de l'interdiction des fluorescents pour les applications d'éclairage général.
Lampes de croissance à LED
Comme pour tous les types d'éclairage, les LED sont devenues la technologie d'éclairage la plus populaire utilisée par les cultivateurs d'intérieur. Dans les applications domestiques et industrielles, les LED ont désormais remplacé la plupart des anciennes technologies en raison de leur efficacité supérieure, de leur coût de fonctionnement plus faible et de leur flexibilité.
Une lampe de croissance à LED comporte deux composants principaux : le pilote LED et la lumière LED. Le pilote LED convertit le courant alternatif (AC) de votre prise murale en courant continu (DC) utilisé par les LED.
La lampe de croissance à LED peut prendre plusieurs formes, notamment des bandes ou barres lumineuses, des panneaux ou de petites ampoules sous la forme que nous avons l'habitude de voir à la maison.
Les lampes de croissance à LED sont beaucoup plus efficaces
Les plantes ont besoin de beaucoup de lumière pour bien pousser. Cela nécessite beaucoup d'énergie électrique et les prix de l'énergie ont augmenté. Les lampes de croissance à LED sont au moins deux fois plus efficaces électriquement que les lampes HID et trois fois plus efficaces que les lampes fluorescentes.
Les lampes de croissance à LED peuvent être plus chères à l'achat que les lampes HID. Cependant, vous avez besoin de lampes HID de puissance plus élevée pour égaler les lampes LED. Plus important encore, les coûts de fonctionnement plus faibles des lampes de croissance à LED sont amortis après 18 mois et vous font économiser de l'argent par la suite.
Les lampes de croissance à LED émettent un meilleur spectre pour la croissance des plantes
Les plantes nécessitent un spectre de lumière de croissance équilibré, également appelé « spectre complet ». Une lampe de croissance à spectre complet émet une certaine quantité de lumière bleue, verte et rouge dans la bonne proportion pour une croissance saine des plantes.
Les LED blanches délivrent un spectre complet et peuvent être utilisées pour faire pousser tout type de plantes à toutes les étapes de croissance, de la plantule à la récolte des fruits et des fleurs.
Autres avantages des lampes de croissance à LED
Les lampes de croissance à LED peuvent être facilement et efficacement atténuées pour fournir des niveaux précis d'intensité lumineuse. Elles peuvent également être connectées à des contrôleurs externes afin que plusieurs lampes puissent être reliées et contrôlées simultanément.
La production de chaleur des lampes de culture LED est bien moindre que celle des lampes fluorescentes ou HID. Cela signifie qu'il est beaucoup plus facile de contrôler la température de la salle de culture car il y a moins de chaleur à éliminer des lampes LED avec des ventilateurs d'extraction ou la climatisation.
Les lampes LED durent beaucoup plus longtemps que les lampes fluorescentes ou HID et ne nécessitent aucun entretien. La plupart des lampes de culture LED dureront 50 000 heures de fonctionnement avant une réduction significative de la sortie lumineuse. Il n'est pas nécessaire de remplacer fréquemment les ampoules comme c'est le cas avec les ampoules HID et fluorescentes.
Type de lampes de culture LED pour plantes
Il existe quatre principales formes et types différents de lampes de culture LED pour plantes sur le marché :
- Lampes de culture à barre LED
- Lampes de culture à carte LED
- Lampes de culture LED COB
- Ampoules LED de culture
Lampes de culture à barre LED
Le type de lampe de culture LED le plus populaire est le type barre LED. Cette forme de lampe de culture LED répartit la lumière uniformément sur la zone de culture.
Les lampes de culture à barre LED existent dans une large gamme de puissances, de 125 watts à 1 000 watts, et différentes tailles physiques pour couvrir toute surface de culture.
Parce que la source lumineuse est répartie, il y a moins de risque de point chaud. Par conséquent, le luminaire de type barre LED peut être suspendu relativement bas au-dessus de la canopée des plantes. Cela augmente l'efficacité du système d'installation de la lampe de culture. Plus la lumière peut être suspendue bas au-dessus de la canopée des plantes, moins la lumière est perdue par des pertes de réflexion. Les pertes de réflexion se produisent lorsque la lumière doit réfléchir sur les parois latérales de la tente ou de la salle de culture et ne revient pas sur la canopée des plantes.
Un autre avantage des lampes de culture à barre LED est que les LED peuvent être maintenues au frais, chaque barre agissant comme un dissipateur thermique. La chaleur peut facilement s'échapper de la grande surface totale des barres LED. Lorsque les LED fonctionnent à basse température, elles durent plus longtemps et fonctionnent plus efficacement.
Il y a beaucoup d'espace entre les barres pour la circulation de l'air, permettant à l'air de circuler autour de la salle de culture. Cela permet une bonne circulation dans la salle de culture et un accès à la canopée des plantes.
Lampes de culture à panneau LED ou 'carte quantique'
Ce format est populaire pour les lampes de culture de faible puissance jusqu'à environ 200 watts. C'est un type très efficace à produire, ce qui réduit les coûts et permet de monter le pilote LED sur le dessus de la lampe de culture.
Le type de lampe de culture à carte LED peut répartir la lumière de manière assez uniforme sur un petit espace. Souvent, les entreprises de lampes de culture répartissent les LED sur la carte plus densément sur les bords. Cela aide à une répartition plus uniforme de la lumière et aide à prévenir le 'point chaud' à haute intensité en dessous, permettant une hauteur de suspension plus basse pour une meilleure efficacité du système.
Les inconvénients sont que le pilote LED peut facilement surchauffer lorsqu'il est monté à l'arrière du dissipateur thermique de la carte LED. De plus, les types de cartes ne permettent pas une bonne circulation de l'air autour de la tente de culture ni une bonne visibilité de la canopée des plantes.
Lampes de culture LED COB
Les lampes de culture LED COB étaient populaires aux premiers stades de l'éclairage de culture LED pour plantes, mais sont moins courantes aujourd'hui.
"COB" signifie "chip on board" et fait référence à l'emballage de nombreuses LED individuelles sur une petite carte PCB. Souvent, elles sont regroupées en cercles de couleur jaune.
Comme la source lumineuse est très concentrée, la lampe COB LED doit être positionnée plus haut au-dessus de la canopée des plantes pour éviter les points chauds et répartir la lumière uniformément. Pour cette raison, elles sont moins efficaces pour fournir de la lumière à la canopée que les barres LED.
La forte concentration de LED dans un petit espace rend difficile l'évacuation efficace de la chaleur. De grands dissipateurs thermiques et parfois des ventilateurs sont utilisés pour évacuer la chaleur, ce qui les rend lourds et coûteux. Cela rend les lampes COB plus chères à produire que les barres LED et est la principale raison pour laquelle elles ont été abandonnées.
Ampoules LED de culture
Les ampoules LED de culture sont de très petites lampes LED qui peuvent généralement être installées dans un porte-lampe domestique. Elles ont une faible puissance et sont souvent utilisées pour éclairer une seule plante dans un cadre domestique.
Il y a très peu de différence entre une ampoule LED domestique classique et une ampoule de culture. Elles sont toutes deux dans une plage de 10 à 30 watts, ce qui ne produit assez de lumière que pour faire pousser une très petite plante ne dépassant pas 20 cm x 20 cm.
Les ampoules domestiques diffusent souvent la lumière dans un large arc qui dépasse souvent la canopée des plantes et est perdue. La conception des ampoules de culture comprend un agencement de LED qui dirige la lumière vers le bas sur la plante plus efficacement que les ampoules domestiques.
Ces ampoules ne sont généralement pas utilisées dans les grandes exploitations agricoles et la grande quantité d'ampoules ainsi que le câblage et les supports nécessaires les rendraient peu pratiques.
Lampes de culture HID incluant HPS (sodium haute pression), MH (halogénure métallique) et CMH (halogénure métallique céramique)
Les lampes de culture HID, en particulier les HPS, ont été un pilier fiable pour les cultivateurs en intérieur pendant de nombreuses années. Elles étaient beaucoup plus efficaces et puissantes que toute autre technologie avant la disponibilité des LED.
Il existe trois principaux types de lampes HID disponibles :
- Sodium haute pression
- Halogénure métallique
- Halogénure métallique céramique
Efficacité des lampes de culture HID
Chacune a une performance différente en termes d'efficacité de la lumière émise par watt. Le HPS est le plus efficace, suivi du CMH, et le MH est le moins efficace.
Spectre lumineux des lampes de culture HID
Quand utiliser les ampoules MH et HPS
Quand utiliser les ampoules CMH
Vue d'ensemble de l'équipement de lampe de culture HID
Les trois composants principaux d'une lampe de culture HID sont le ballast, l'ampoule et le réflecteur.
À l'intérieur du tube de verre protecteur se trouvent des ampoules HID remplies de gaz et d'autres particules. Lorsqu'un courant électrique traverse les gaz, ils émettent de la lumière. Différents gaz et particules émettent différentes longueurs d'onde ou couleurs de lumière.
Le gaz est initialement enflammé par une étincelle à haute tension à travers le tube intérieur. Le ballast est une alimentation électrique et un contrôleur combinés, nécessaires pour générer la surtension de démarrage et contrôler le courant et la tension vers l'ampoule. Les ampoules à halogénure métallique et sodium haute pression de mêmes puissances peuvent fonctionner sur le même ballast.
Le réflecteur dirige la lumière vers le bas sur la canopée des plantes. Il existe une large gamme de réflecteurs HID disponibles sur le marché. En général, les réflecteurs plus grands sont plus efficaces et distribuent la lumière plus uniformément sur la canopée des plantes.
Émission de chaleur des lampes de culture HID
Comme les lampes de culture HID sont moins efficaces, elles émettent beaucoup plus de chaleur dans la salle de culture. Cela peut poser problème aux cultivateurs en intérieur car la chaleur doit être évacuée pour que la température de la pièce reste optimale afin de garder les plantes en bonne santé.
Cela peut signifier qu'il y a beaucoup d'équipements supplémentaires et d'énergie nécessaires pour gérer l'environnement.
Quel est le meilleur type de lampe de culture pour plantes ?
Les lampes de culture à barre LED sont les plus courantes sur le marché pour une raison. En tant que lampe de culture LED, elles sont plus efficaces et fournissent le meilleur spectre pour la culture de tous types de plantes à n'importe quelle étape de leur cycle de vie.
De plus, les lampes de culture à barre LED produisent la répartition de lumière la plus uniforme. Pouvoir positionner les lumières plus près des plantes signifie qu'elles fonctionnent plus efficacement que d'autres lampes de culture en raison de pertes de lumière moindres par débordement ou réflexion.
L'avantage supplémentaire d'une construction moins coûteuse et d'un meilleur refroidissement se traduit par le meilleur rapport qualité-prix pour une lampe de culture LED avec la plus longue durée de vie.
