L'éclairage

La question qui s'impose lorsque l'on se penche sur le problème de l'éclairage de notre aquarium est :

Pour qui ?

En effet, s'il s'agit d'un aquarium sans plantes, il servira surtout à rythmer les journées et sera choisi pour son rendu visuel et pour le bien-être des poissons, qui adoptent en effet un certain comportement en fonction de l'intensité de la lumière. Certains se sentiront plus à l'abri sous une lumière diffuse (zones d'ombres) etc…
S'il s'agit au contraire d'un bac planté ce sont les besoins des plantes qui primeront. La lumière est une source indispensable aux plantes. C'est elle qui conditionne les réactions chimiques entraînant l'assimilation des éléments minéraux par ces dernières.

Il faut éviter au maximum de placer l'aquarium près d'une fenêtre. L'éclairement solaire, incontrôlé, risque d'entraîner des explosions d'algues vertes, filamenteuses et, toutes les plantes s'orienteraient immanquablement vers cette source de lumière.

La lumière se définit par différents paramètres physiques, dont quatre nous intéressent particulièrement :

• Le spectre
  La lumière est une onde électromagnétique qui se définit par une longueur d'onde exprimée en nanomètres (nm). L'ensemble de ces longueurs représente le spectre.
  Le spectre, (notion importante pour la croissance des plantes) est en quelque sorte l'aspect qualitatif de l'éclairage. Si les plantes ne reçoivent pas le bon spectre, elles seront disharmonieuses et pousseront soit en hauteur, soit en largueur, ou présenteront des couleurs anormales.
• La température de couleur
  La température de couleur, est la couleur attribué à une source de lumière en degré KELVIN (K). La lumière solaire est aux environs de 6500 degré K. Plus le chiffre s'élève, et plus la lumière devient froide (vers les bleus), à l'inverse, les lumières "chaude" (vers les rouges) ont des chiffres plus faibles.
• l'éclairement
  C'est la quantité de lumière fournie à une surface exprimée en LUX, cet éclairement est proportionnel à la puissance de l'éclairage exprimée en watt W et au rendement.
  Si le bac n'est pas destiné à recevoir des plantes, ou uniquement des plantes de zones ombragées et/ou peu exigeantes en lumière, un flux lumineux assez faible peut suffire…
• L'IRC (indice de rendu des couleurs)
  L'IRC exprime la capacité d'une source lumineuse à faire ressortir l'ensemble des couleurs visibles pour un point donné, plus l'IRC d'un tube sera important, plus celui-ci sera à même de restituer fidèlement les couleurs. A une température de couleur donnée. On choisira donc des tubes ayant un IRC supérieur à 80.

Quantité et qualité

L'intensité, la qualité et la durée de l'éclairage n'ont pas d'effets directs sur les poissons, hormis certaines espèces qui préfèrent une lumière douce.
Par contre, ces paramètres sont intéressant pour l'esthétique, et VITAUX pour la croissance des plantes.
Pour croître normalement, les plantes ont besoin de CO², d'azote, d'oxygène, d'oligo-éléments et de LUMIERE.

En fonction des espèces, les plantes ont besoin d'une intensité lumineuse plus ou moins élevée. On retient en général les chiffres suivant :

Attention, les valeurs en Watt ne sont valables que pour des tubes fluorescents dont le rendement est de l'ordre de 60 à 65 Lumen/Watt. En effet, pour la plante, c'est la quantité de lumière reçu qui importe et pas la puissance consommée par le tube. Un vieux tube T8 sans réflecteur et une rampe LED moderne, ne fourniront pas du tout le même flux lumineux à puissance égale, la rampe LED fournira environ 2 à 3 fois plus de lumière. A puissance égale on passe d'un éclairage moyen à un éclairage très important.
Flux lumineux, symbole F, unité : Lumen (lm), c'est la quantité d'énergie émise par une source sous forme de rayonnement visible dans toutes les directions par unité de temps.
Pour la qualité, il est préférable de se rapprocher au plus près de la lumière naturelle, c'est à dire qu'il faut choisir des tubes ayant un IRC (Indice de Rendu des Couleurs) > à 80 et une température de couleur de 6500 °K. ( La température de couleur est la couleur apparente de la lumière fournie par une lampe) et un spectre le plus complet possible.

 

Spectre de la lumière solaire selon une source OSRAM

 

 

 

Spectre plantes (tirets) et algues (points) selon article sur aquabase.org

La durée : elle est en rapport avec les conditions présentées sous les tropiques, et se règle entre 10 et 12 heures par jour, en continu, selon l'équilibre qui se met en place dans le bac (il suffit parfois d'augmenter ou de diminuer un peu cette durée pour voir apparaître ou disparaître certaines algues).

Différents types d'éclairage

De nombreux systèmes d'éclairage existent sur le marché, en aquariophilie, deux étaient prédominants : les tubes fluorescents et les lampes aux halogénures métalliques (HQI).

Les lampes HQI

Les lampes HQI sont essentiellement utilisées dans les aquariums d'eau de mer et les bacs récifaux mais également en eau douce. Par leur prix et leur puissance minimale de 70 Watts, elles se révèlent plus adaptées aux grands bacs bien plantés. Les lampes HQI représentent le type d'éclairage qui s'approche le plus de la lumière du jour et offrent de meilleures performances que les tubes fluorescents, notamment dans le cas de bacs hollandais.

Les principales qualités des lampes HQI sont :

• Une très grande efficacité lumineuse, de l'ordre de 75 Lumens/W contre 65 Lumens/W pour le tube " fluo " standard. Les lampes HQI sont ainsi particulièrement performantes avec des bacs profonds. (plus de 50cm de hauteur).
• Comme le bac doit être ouvert, les montées de température en été sont moindres qu'avec une galerie d'éclairage équipée d'un tube fluorescent.
• Un IRC (Rendu des couleurs) performant.
• Une longue durée de vie (8 à 12 mois)

Les inconvénients, quant à eux, sont :

• Les projecteurs doivent rester entre 15 et 40 cm au-dessus de la surface de l'eau ce qui implique de supprimer la galerie. Cela peut poser des problèmes de bruits (aération, filtre) et d'évaporation (qu'il faut compléter avec de l'eau osmosée). Sans oublier certains inconvénients de sécurités pour vos poissons que cela soit dû à d'autres animaux domestiques (comme les chats) ou à un saut hors de l'aquarium
• Pour un bac de moins de 400 litres, le fait de choisir un éclairage HQI est plus coûteux qu'une installation aux tubes fluorescents. Une ampoule HQI coûte en moyenne entre 50 € et 150 €.
• La masse d'un kit complet (ampoule, ballast et platine) pèse en moyenne 30kg, il convient donc de prévoir de bonnes fixations.

Malgré ces nombreux avantages, l'utilisation d'ampoules HQI ne se justifie pas forcément. En effet, l'utilisation de ce type d'ampoule engendre de nombreuses contraintes. Le tube " fluo " correspondra aux besoins de la majorité des bacs, mais dans le cas de grands bacs profonds ou de bacs hollandais, l'usage de l'ampoule HQI peut être conseillé.

Les tubes fluorescents

Le tube :

Il est constitué de deux électrodes enfermées dans un tube en verre rempli de gaz et recouvert d'un matériau fluorescent. Une tension élevée entre les deux électrodes produit un arc électrique qui émet un rayonnement ultraviolet, ce rayonnement UV est transformé en rayonnement visible par la couverture fluorescente du tube. Une fois que le tube a démarré, la tension nécessaire à l'obtention de l'arc devient moins élevée.
Les tubes utilisés en aquariophilie diffèrent des tubes courants par leur spectre qui doit respecter les besoins de nos pensionnaires. Ce spectre dépend des matériaux utilisés pour le revêtement fluorescent.

Le ballast :

C'est une simple bobine de cuivre. Son rôle est de :

• Limiter le courant dans le tube
• Fournir la tension plus élevée nécessaire au démarrage du tube.

La puissance du ballast doit être identique à celle du tube. On peut éventuellement utiliser un ballast de puissance légèrement supérieure à celle du tube mais pas inférieure.
Ballast trop puissant = surchauffe du ballast et diminution de la durée de vie du tube
Ballast pas assez puissant = problème d'allumage, scintillement important etc.
Par exemple : un tube de 18W fonctionnera sans problème avec un ballast de 20W mais le même tube risque de ne pas fonctionner correctement avec un ballast de 15W.

Le starter :

Comme son nom l'indique, il ne sert qu'au démarrage. Le starter doit lui aussi être adapté au tube utilisé mais ceci ne pose pas de problème car les starters couramment vendus fonctionnent de 4W à 60W.
Il existe aussi des starters dits "électroniques" qui se montent à la place des starters normaux. Leur prix est plus élevé mais ils présentent l'avantage de permettre un allumage franc sans clignotement et de ne pas s'user.
Il existe enfin un montage électronique qui remplace le starter et permet un allumage progressif du tube. Ce montage est le AQUAMEMOLUX, intéressant, mais un peu cher et avec des contraintes sur le temps d'allumage.
Le starter s'use. Pour éviter tout problème il est conseillé de le changer en même temps que le tube sauf pour les starters électroniques.

Schéma de câblage:

La technologie T5

Il est intéressant de savoir que la puissance annoncée sur le tube fluorescent ne correspond pas à la puissance électrique consommée, en effet, 10% sont consommés par le ballast magnétique. D'autre part, le flux lumineux d'un tube est donné pour une température de 25 °C, ce flux diminue avec l'élévation de température.
Il existe depuis quelque temps des tubes de technologie T5, leur diamètre passe de 26 mm à 16 mm. A longueur égale, ces tubes ont une puissance plus importante ce qui permet un éclairage plus intense dans le même encombrement.
EX: tube T8(26 mm) en 1,20m = 36W, tube T5(16 mm) en 1m20 = 54W

Les tubes T5 nécessitent un ballast électronique pour fonctionner, ils chauffent moins et ont une durée de vie supérieure. Leur flux lumineux est donné pour une température de 35 °C qui correspond mieux à la température réelle dans la galerie de l'aquarium. Globalement, à luminosité égale, la consommation électrique diminue de 30% à 40%.

L'Indice de Rendu des Couleurs (IRC) est une grandeur qui permet de vérifier si un tube est capable de révéler toutes les nuances des couleurs des plantes et des poissons. Il doit être supérieur à 80 pour un usage aquariophile et idéalement aux environs de 95
Les IRC des tubes sont classés par gamme
1A = IRC>90, 1B = IRC entre 80 et 89, 2A = IRC entre 70 et 79, 2B = IRC entre 60 et 69, 3 =IRC entre 40 et 59, 4 IRC<39
En aquariophilie, on choisira un tube classé 1A ou à la rigueur 1B, mais jamais en dessous.
La température de couleur indique la teinte dominante de la lumière, les valeurs basses sont à dominante rouge et les valeurs élevées sont à dominante bleu. Un bon tube sera neutre (type daylight) entre 6000°K et 7000°K
Pour la puissance, compter environ 1W pour 2l d'eau. Il faut essayer d'adopter les tubes les plus longs correspondant au bac (à marque égale, le rendement lm/W augmente avec la longueur. Le flux lumineux diminue rapidement dans le temps, ce qui oblige à changer les tubes tous les ans, même s'ils fonctionnent encore. Pour ne pas avoir de problèmes avec les plantes ou les algues, il faut éviter de changer tous les tubes en même temps.

 

Un des tubes qui respecte le mieux ce cahier des charges en tubes T8 est le tube OSRAM BIOLUX Température : 6500°K, IRC=97, c'est le tube idéal pour les bacs plantés.

 

Quelques tubes qui conviennent :

Avec la technologie T8, les tubes suivant conviennent :

• OSRAM BIOLUX 6500°K, IRC=97
• OSRAM 11-860 LUMILUX De Luxe Daylight 6000 °K, IRC=85
• PHILIPS TLD 965 6500 °K, IRC=90

Avec la technologie T5, les tubes suivant conviennent :

• OSRAM LUMILUX DE LUXE 965 Daylight
• OSRAM 11-860 LUMILUX De Luxe Daylight
• JBL SOLAR ULTRA NATUR et TROPIC conviennent bien en association
  Le tube TROPIC étant meilleur pour les plantes. Il faut prévoir une association du type 1 ULTRA NATUR + 1 ULTRA TROPIC ou 1 ULTRA NATUR + 2 ULTRA TROPIC.

Exemples de spectres lumineux

JBL SOLAR TROPIC   JBL SOLAR NATUR   DENNERLE SPECIAL PLANT

La durée de l'éclairage doit correspondre à la durée d'une journée tropicale, c'est à dire d'environ 12H
vous pouvez descendre cette durée jusqu'à 10H en cas de forte présence d'algues vertes.
Si votre puissance est un peu faible, vous pouvez monter la durée jusqu'à 14H

En bref, il faut 1W pour 2 litres d'eau, tube IRC>80, température proche de 6500°K, spectre complet type daylight.

Pour optimiser votre éclairage et donner aux plantes une lumière plus intense, pensez aux réflecteurs. Ces derniers se fixent directement sur les tubes fluorescents par clipsage et permettent de gagner plus de 50% de luminosité en plus. Ils existent en toutes tailles et peuvent donc s'adapter exactement à vos fluos. Il faut savoir que le nombre de lumens donné par le fabricant correspond à une émission dans tous les sens. Hors seule la lumière qui va dans l'aquarium nous intéresse. Avec le tube seul, moins de 50 % de lumière est utile. Avec un bon réflecteur on peut espérer avoir environ 65% de lumière utile. Un tube T8 doit être changé tous les ans, car ensuite, même s'il fonctionne encore, son spectre dérive trop. Un tube T5 devra être changé au bout de deux ans.

Les LEDs

La technologie LED [Light Emitting Diode] ou DEL en français (Diode Electroluminescente) devient de plus en plus présente. Cette source d'éclairage est probablement la solution du futur.

Déjà, on trouve des galeries d'aquarium ainsi équipées par exemple chez la société Lumirium ou bien chez Solaris.

 

 

 

Lumimax de chez Lumirium

 

Les avantages des LEDs en aquariophilie seraient :

• Température faible
• Bon rendement lumineux par rapport à la consommation électrique
• Toute la lumière est utilisée du fait de la directivité des LEDs
• Pas fragile
• Alim basse tension améliorant la sécurité pour les aquariophilistes
• Durée de vie très longue (50 000 heures)
• Etanchéité totale
• Galerie très fine, les rampes peuvent faire - de 1 cm
• Avec les mélanges de couleurs, possibilité d'obtenir un spectre répondant à toutes les demandes
• Facilité d'allumage progressif en utilisant la technologie PWM

Dernières nouvelles sur les LED

Il existe chez AQUATLANTIS les rampes EASY LED

Ces rampes peuvent remplacer directement un tube T5 dans les galeries les plus courantes.
Elles existent pour eau de mer avec 25000 °K et pour eau douce avec 6800 °K et en 7 tailles différentes.
Les lampes peuvent être fixées dans les supports de tous les systèmes traditionnels T5 et T8. Elles peuvent également être suspendues ou placées au-dessus de l'aquarium, grâce aux supports extensibles.
Le faisceau a un angle de 120 degrés de haute puissance, donnant une excellente qualité à la lumière émise. Ce système à faible consommation d'énergie, est plus écologique, sûr et donne aux LED une plus grande durabilité. Le flux lumineux est largement supérieur en intensité à un tube LED T5 de puissance équivalente. (pour la rampe easy led 1047 mm 58 W, le fabricant estime le flux lumineux équivalent à environ 2 tubes T5 de 54 W.
Il existe également un contrôleur permettant l'allumage et l'extinction en progressif de la rampe.
Attention toutefois au spectre lumineux de ces rampes. Le pic important dans le bleu pourrait à terme favoriser la pousse des algues.

Nouveauté chez JUWEL

JUWEL a sorti récemment des rampes LED en remplacement de l'éclairage d'origine T5.
Par exemple le modèle 1000 en 45W remplace la rampe d'origine des aquariums Rio 180 ou Trigon 350
La température de couleur est de 7200°K, l'intensité de 5625 lm soit l'équivalent des 2 tubes T5 pour une consommation de 45W au lieu des 90W d'origine.

Il existe en option un contrôleur permettant de simuler le lever et le coucher du soleil, le clair de lune et de gérer la durée d'éclairage quotidien.
Les 2 canaux de la rampe JUWEL Helialux LED, le blanc et le bleu, sont réglables individuellement.
On peut ainsi créer sa propre programmation en fonction des besoins de son aquarium ou de nos souhaits personnels ou utiliser l'un des 7 programmes déjà préenregistrés dans le contrôleur.