LED spectre complet, le guide d’achat

🖊️ Dossier réalisé par Matthieu – 09/2022

Avec autant d’options de LED spectre complet, en particulier dans l’industrie des LED horticole, décider quelle lampe de culture acheter est devenu assez difficile.

Lorsqu’il s’agit d’acheter une lampe de culture LED à spectre complet, toutes les LED ne sont pas créées égales. Si vous voulez comprendre la véritable puissance que les lampes de culture à LED peuvent offrir à votre culture, vous devez prêter attention à la qualité et à la quantité de lumière produite par un appareil.

Dans cet essai, je vais vous montrer comment obtenir la meilleure lampe de culture LED spectre complet. Pour ce faire, je vous aiderai à comprendre ce que signifient des concepts tels que le spectre et le PAR, comment ils sont liés les uns aux autres, et comment vous pouvez les utiliser pour sélectionner le luminaire LED à spectre complet idéal pour votre jardin d’intérieur.

Ce sera un peu plus technique que d’habitude, mais soyez indulgent avec moi. Vous devriez vous sentir suffisamment sûr de vous pour prendre vos propres décisions à la fin de cet article. 

Qu’est-ce que le spectre complet, le PAR, et comment les plantes utilisent-elles la lumière ?

De nombreuses entreprises d’éclairage utilisent le terme « spectre complet » pour vendre leur propre marque de luminaires à LED. Ils font généralement référence au tableau du spectre d’absorption de la chlorophylle A et B, que vous connaissez probablement. Je suppose qu’ils n’ont pas réalisé qu’un tel tableau n’est applicable qu’aux chlorophylles extraites et non à la feuille vivante elle-même. Mais c’est une autre histoire.

La simple réalité est qu’il n’y a actuellement aucun spectre disponible qui permette à une LED de 100w de remplacer une DHI de 1000w. Cela est dû au fait qu’elle met l’accent sur l’absorption de la chlorophylle. Et, bien que les plantes contiennent différents pigments et photorécepteurs dans la gamme PAR, rien ne vaut le fait de fournir à vos plantes la quantité et la qualité correctes de lumière. 

Lumens et PAR

En tant que jardinier, j’utilise un luxmètre pour comparer la puissance de mes lampes de culture. Un luxmètre est un appareil qui mesure la densité du flux lumineux (lumens) à une distance spécifique d’une source lumineuse. Le problème est que j’aurais dû mesurer les lampes de culture pour plantes en utilisant le PAR depuis le début. C’est pourquoi un PAR-mètre a été créé. 

Luxmètre
Luxmètre

PAR est un acronyme qui signifie « Photosynthetically active radiation ». Il fait référence à la région spectrale de la lumière entre 400 et 700 nanomètres que la plupart des plantes utilisent pour la photosynthèse. La distinction, pour nos besoins, est qu’un PAR-mètre mesure l’intensité lumineuse sur l’ensemble du spectre. Alors qu’un luxmètre (lm) est souvent étalonné principalement pour les longueurs d’onde de lumière les plus fortes que les gens peuvent voir, où la lumière blanche et jaune est perçue comme la plus puissante, d’autres longueurs d’onde comme le bleu et le rouge sont également très importantes pour les plantes. 

Notre perception de la lumière est intrinsèquement orientée vers la lumière verte-jaunâtre, avec un pic de sensibilité à environ 555 nanomètres. Nos yeux ont une courbe de sensibilité combinée, le pic de notre sensibilité étant aussi la réflectance la plus élevée d’une plante.

Toujours avec moi ? Bien ! Continuons. 

Alors, que signifie exactement « led spectre complet » ?

Faut-il vraiment utiliser cette expression ? Lorsqu’une entreprise décide de qualifier son produit d’éclairage de croissance à spectre complet, elle indique généralement qu’il émet une lumière large, continue et substantielle sur la majorité (si ce n’est la totalité) de la gamme PAR. C’est tout. En réalité, gardez à l’esprit que le terme « spectre complet » n’est aussi fiable que le fabricant de l’éclairage de croissance. Il ne s’agit en aucun cas d’une norme de certification légale, industrielle ou autre. 

La vérité est qu’à l’heure actuelle, la technologie des lampes de culture à LED s’éloigne des bandes spécifiques et s’oriente vers la fourniture du spectre le plus large possible. Cela est évident si vous notez que la majorité des entreprises de LED crédibles s’éloignent des lumières roses/violettes et remplacent leurs LED par des puces « blanches ». 

Ces puces blanches sont fabriquées à l’aide d’un processus de revêtement de phosphore, dans lequel le revêtement est appliqué sur la matrice de la LED. La longueur d’onde dominante de la LED bleue et la composition du phosphore définissent la nuance ou la température de couleur exacte de la lumière blanche émise. Et l’épaisseur de la couche de phosphore entraîne des fluctuations de la température de couleur de la diode. D’accord ! Maintenant que nous comprenons comment sont créées les lampes de culture à LED de haute qualité d’aujourd’hui, nous pouvons parler du « spectre optimal ». 

La lampe de culture idéale serait celle qui imite le spectre du soleil tout en nous permettant d’adapter l’intensité lumineuse à nos besoins spécifiques. Le sommet du « spectre complet » serait le suivant.

Pour nos besoins, le spectre énergétique du soleil est extrêmement bien réparti, avec des maxima dans les longueurs d’onde entourant le spectre PAR.

Spectre couleur
Spectre de couleur

Bien que les plantes puissent utiliser certaines longueurs d’onde lumineuses en dehors du spectre PAR, la lumière en dehors de cette gamme est généralement trop brillante ou trop faible pour avoir une valeur principale pour la photosynthèse.

À quelques exceptions près, le rayonnement UV est trop dommageable pour être utilisé dans la fabrication de grosses molécules, tandis que l’infrarouge est très faible et génère beaucoup de chaleur. En comparaison, chaque photon de la gamme PAR transporte juste assez d’énergie pour exciter les électrons des molécules sans nuire à la cellule. 

Alors, à quoi devrait ressembler le spectre idéal ?

Heureusement, la science a une réponse. La chlorophylle est le pigment végétal le plus répandu, et il est particulièrement efficace pour capter la lumière rouge et bleue. En dehors d’elle, de nombreux autres pigments, comme les carotènes et les xanthophylles, captent la lumière à différentes longueurs d’onde et la transmettent au processus de photosynthèse.

Il convient de noter que la lumière verte pénètre plus profondément dans le cœur de la feuille que la lumière rouge, ce qui permet une photosynthèse plus efficace. Cela est dû à la saturation de la couche supérieure des chloroplastes contenant de la chlorophylle, ce qui permet à la lumière verte et jaune de pénétrer plus profondément dans le tissu foliaire et d’être réfléchie jusqu’à ce qu’elle soit absorbée par un autre chloroplaste contenant de la chlorophylle ou un pigment auxiliaire. 

Facteurs importants à prendre en compte

Maintenant que vous comprenez la science derrière les LED à spectre complet, voici les facteurs les plus importants à prendre en compte avant d’en acheter une.

Coût

Le coût des lampes de culture à LED à spectre complet est aujourd’hui important, mais au fil des années, ce coût diminue de plus en plus. Les dépenses liées à l’installation d’un système reposant sur ces lampes peuvent être plus élevées que celles d’une installation HPS ou DHI normale.

Cependant, comme les LED sont plus efficaces que les lampes DHI, vous économiserez beaucoup d’argent sur le long terme. Une ampoule HPS, par exemple, a une durée de vie moyenne d’environ 10 000 heures. Si vous comparez cette durée de vie à celle des LED, qui est de 50 000 heures, vous pouvez constater les économies que vous réaliserez au fil du temps.

Un dispositif à LED à spectre complet peut durer 15 ans avant de devoir être remplacé. En résumé, si vous pouvez vous permettre les dépenses initiales d’installation, vous serez reconnaissant à long terme.

Taille

La plupart des systèmes d’éclairage DHI ou CFL sont grands et peu pratiques. Ce n’est pas un point négatif en soi, mais cela peut rendre difficile l’épanouissement dans un petit environnement. Les appareils à spectre complet sont minuscules et ne nécessitent pas de ballasts ou de réflecteurs, ce qui vous permet de gagner de la place dans votre tente ou votre chambre de culture.

Led horticole suspendue

Chaleur

La lumière et la chaleur sont inextricablement liées. La température de votre salle de culture est une variable importante, et les lampes de culture contribuent largement à l’augmentation des températures. C’est pourquoi la ventilation de la chambre de culture est essentielle.

Les lampes LED à spectre complet, en revanche, n’ont pas ce problème. En raison de la faible production de chaleur de cette forme d’éclairage, certains cultivateurs sont obligés de chauffer artificiellement leurs pièces pendant les mois les plus froids. Cela signifie que vous n’aurez pas à vous soucier de la surchauffe de votre chambre de culture si vous cultivez dans une région plus chaude.

Comparaison des lampes de culture LED à spectre complet

Si vous lisez ceci, il y a de fortes chances que vous ayez déjà opté pour un système de LED à spectre complet plutôt que pour d’autres solutions d’éclairage horticoles disponibles. Cependant, une comparaison rapide et un contraste avec différents systèmes d’éclairage sont toujours utiles.

Lorsque vous comparez les LED aux DHI, vous comparez en fait trois types de lampes : les lampes à sodium haute pression (HPS), les halogénures métalliques (MH) et les halogénures métalliques en céramique (CMH).

Les LED à large spectre par rapport au sodium haute pression (HPS)

En général, les HPS sont plus performants que les systèmes à spectre large en termes de coût, mais ils souffrent en termes de production de chaleur et de capacité à se développer tout au long du cycle de vie d’une plante.

LED à spectre large :

  • La production de chaleur est faible.
  • Peut se développer tout au long du cycle de vie de la plante
  • Moins difficile

Sodiums à haute pression :

  • Production de chaleur accrue
  • Optimisation de la phase de floraison
  • Un ballast et un réflecteur sont nécessaires.

Halogénures métalliques (MH) vs. LED à spectre complet

En général, les MH sont bons pour la phase végétative et sont moins chers, mais ils produisent beaucoup de chaleur et ne fonctionnent pas bien pour une plante pendant tout son cycle de vie. Elle peut toutefois être efficace si vous produisez simplement des plantes végétatives.

LED à large spectre :

  • La production de chaleur est faible.
  • Peut se développer sur tout le cycle de vie de la plante
  • moins difficile

Lampe MH :

  • production de chaleur accrue
  • Conçu pour la phase végétative
  • Un ballast et un réflecteur sont nécessaires.
Led horticole

Les halogénures métalliques céramiques (CMH) par rapport aux LED à spectre complet

Par rapport aux LED à spectre complet, les lampes CMH sont les meilleures rivales des DHI. Elles produisent un bon spectre de lumière et sont à peu près au même prix qu’une lampe à spectre complet. C’est une question de pile ou face ici. 

LED à large spectre :

  • Le coût est comparable à celui d’une installation CMH.
  • La production de chaleur est inférieure à celle d’une CMH.
  • Efficacité accrue

Lampe CMH

  • Un ballast particulier est nécessaire. 
  • Plus coûteux que les autres technologies DHI
  • Peut évoluer tout au long du cycle de vie de l’installation

LED à spectre complet contre fluocompactes

Bien que les CFL soient efficaces, il est préférable de les utiliser pendant la période de développement végétatif d’une plante. En effet, elles n’émettent généralement pas une intensité lumineuse suffisamment élevée dans le spectre approprié pour le développement végétatif des plantes. Cela est dû au fait qu’elles n’émettent généralement pas une intensité lumineuse suffisamment élevée dans le spectre approprié pour que les plantes puissent se développer pendant la période de floraison. 

LED à spectre large :

  • coût plus élevé
  • spectre lumineux amélioré

Lampe CFL : 

  • elles sont peu coûteuses
  • Bénéfique durant la phase de développement végétatif

FAQ

Les véritables sources de lumière à spectre complet doivent avoir un IRC très élevé et une température de couleur comprise entre 4000K et 6500K pour être qualifiées de véritables sources de lumière à spectre complet.

Pour démontrer que la lumière couvre l’ensemble du spectre des couleurs, la boîte d’ampoules devrait indiquer à la fois l’IRC et les valeurs Kelvin. Si ce n’est pas le cas, même si elle le prétend, elle n’est pas à spectre complet. Le terme « spectre complet » est un terme de marketing, pas un terme scientifique.

Le traitement par la lumière ne nécessite pas d’UV. De nombreuses entreprises qui fabriquent uniquement des équipements de traitement par la lumière affirment que toutes les lampes fluorescentes à spectre complet émettent des rayons UV.