Equivalence entre Mole / Lumen / Puissance ?

[inviteb9b3d9ee]

Bonjour à tous,

dans une étude qui traite des besoins des plantes en lumière on peut lire ceci :

Concernant la puissance lumineuse nécessaire en lumière utile, on constate qu’au-delà d’un PPF de 200 µmoles. m-2.s-1, il n’y a plus avantage à augmenter l’éclairement.

Une puissance lumineuse, en lumière utile, de 250 µmoles. m-2.s-1 permet d’obtenir en 3 semaines des radis commercialisables.

Il est précisé que ces mesures ont été faites en µmoles. m-2.s-1 car "le lux, le candélabre et le lumen se révèlent inappropriées car toutes basées sur la perception de l’œil".

OK mais comment faire pour se rendre compte de ce que représente un éclairage de 50, 100, 150, ..., 250 µmoles. m-2.s-1 ? Ca représente quoi concrètement 250 µmoles. m-2.s-1 ?

Une conversion moles / lumens / puissance de la lampe est-elle possible ? Si oui avec quelle formule ?

La question de fond est de savoir quelle éclairage (puissance, type) utiliser pour atteindre ces 250 µmoles. m-2.s-1 ?

Edit : lien vers l'étude : http://www.vegeled.be/Eclairage-LED-...le-VEGELED.pdf

Merci pour votre aide !
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[Amanuensis]

a) Première recherche sur le Web : que veut dire PPF dans le contexte ? réponse "Photosynthetic photon flux"

b) Ensuite l'unité mole /m².s correspond à la PPFD, "Photosynthetic photon flux density", détail mineur.

c) Parler de mole de photons a un sens. Si on prend la longueur d'onde moyenne de la lumière solaire, disons lambda 500 nm, un photon a pour énergie hc/lambda, une mole de photon Ahc/lambda

d) Si on met de côté la question du spectre, cela donne une première relation entre les moles/m².s et les joules/m².s, c'est à dire les W/m² : coefficient Ahc/lambda

e) La relation entre W et lumens est une question de spectre.

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Si on suppose une lampe émettant uniquement de la lumière adaptée (fluo spécial plante ?), alors la puissance demandée par m² est de Ahc/lambda fois les moles/m².s, soit pour 250 µmoles/m².s, 250 10-6 x 6 10^23 x 6.6 10^-34 x 3 10^8 / 0.5 10^-6 = 60 W/m²

Sf erreur de calcul, service "as is".

[inviteb9b3d9ee]

Merci pour ta réponse rapide Amanuensis !

Je pense pas que tu es fait d'erreur car dans l'étude il parle des équivalences suivantes :
> 50 µmoles. m-2.s-1 = 10 W/m²
> 200 µmoles. m-2. s-1 = 40 W/m²

Dans le but de simplifier "cette conversion" : est-ce qu'on pourrait dire qu'une équivalence linéaire de 50 µmoles. m-2.s-1 = 10 W/m² est possible ? Par exemple 950 µmoles. m-2.s-1 = (950 / 50) * 10 = 190 W/m²

Et avec cette notion de Mole et de luminosité en général il y a forcément la distance de la lampe par rapport à la plante qui doit jouer aussi !? Tu te demandais apparemment si c'est pour des fluo spécial plantes. En fait c'est pour utiliser de LED rouges et bleues uniquement pour fournir à la plante uniquement les spectres dont elle a besoin. C'est justement la conclusion de cette étude, l'utilisation unique de ces LED rouges et bleues offre des meilleurs récoltes que tous les autres procédés d'éclairage artificiel, avec en prime les avantages de consommer moins, de durée plus longtemps et de ne pas chauffer.

Quel serait le moyen le plus efficace et le moins consommateur d'énergie pour fournir cette puissance de 40 à 60 W par m² ? (LED, fluo, réflecteur, chambre fermée, .. )

Toujours dans l'étude ils comparent ces LED bicolores à d'autre lampes aux teintes blanches (plus ou moins froide ou chaude). Mais est-ce qu'en utilisant des fluo rouges et bleus on pourrait arriver au même en consommant moins ?

[Amanuensis]

Je pense pas que tu es fait d'erreur car dans l'étude il parle des équivalences suivantes :
> 50 µmoles. m-2.s-1 = 10 W/m²
> 200 µmoles. m-2. s-1 = 40 W/m²

Ce qui est très proche de 250 µmole/m².s = 60 W/m² !!!

Le petit facteur doit être la correction pour le spectre (qui doit être différente d'un type de lampe à un autre.

Dans le but de simplifier "cette conversion" : est-ce qu'on pourrait dire qu'une équivalence linéaire de 50 µmoles. m-2.s-1 = 10 W/m² est possible ?

Oui, en première approximation.

Et avec cette notion de Mole et de luminosité en général il y a forcément la distance de la lampe par rapport à la plante qui doit jouer aussi !?

Oui, c'est dans le "par m²".

Quel serait le moyen le plus efficace et le moins consommateur d'énergie pour fournir cette puissance de 40 à 60 W par m² ? (LED, fluo, réflecteur, chambre fermée, .. )

Les LED, c'est ce que vous indiquez vous-même, non ?

Toujours dans l'étude ils comparent ces LED bicolores à d'autre lampes aux teintes blanches (plus ou moins froide ou chaude). Mais est-ce qu'en utilisant des fluo rouges et bleus on pourrait arriver au même en consommant moins ?

Deux points : l'efficacité intrinsèque (rapport W lumineux sur W électrique), et l'adaptation du spectre.

Pour le second point, les pics d'absorption des systèmes chlorophylliens sont dans le bleu et le rouge (le vert est moins absorbé : il est renvoyé !), cela va dans le sens d'une meilleure adaptation du spectre dans le cas source bleue + source rouge.

Pour la comparaison LED vs. fluo, je ne sais pas, faut étudier l'efficacité W lumineux/W électrique, la directivité, ...

[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteb9b3d9ee]

Encore merci Amanuensis ! Je pense effectivement que des LED pourrait convenir. Par contre je vais quand même tester des fluo et essayer de faire un comparatif entre le deux pour voir ce que ca donne !