Quels types de ballasts sont disponibles sur le marché ?
L’éclairage au sodium haute pression nécessite des ballasts depuis les années 1930. Les ballasts magnétiques ont toujours été utilisés, mais les ballasts électroniques sont là depuis plus d’une décennie. Les ballasts électroniques sont disponibles sous forme de composants indépendants qui peuvent être adaptés aux systèmes d’éclairage, ou ils peuvent être intégrés à des équipements d’éclairage professionnels tels que les lampes de culture technique. Des ballasts électroniques sont également disponibles pour les lampes CMH ou LEC, qui, contrairement aux précédentes, sont à basse fréquence, avec un rendement lumineux compris entre 400 Hz et 800 Hz. Les puissances les plus courantes pour les ballasts magnétiques ou électroniques utilisés en horticulture sont : 250 W 400 W 600 W 750 W et 1000 W pour les HPS et MH et 315 W 630 W et 945 W pour les CMH.
De quoi sont faits les ballasts ?
Il existe 2 technologies de ballast : magnétique et électronique ou numérique. Les ballasts magnétiques sont principalement constitués d’une bobine électrique et d’un démarreur, et sont moins efficaces. Les ballasts électroniques ou numériques fonctionnent en modifiant la fréquence électrique à l’aide de composants électroniques.
Comment fonctionnent les ballasts électroniques pour les lampes de culture ?
Les ballasts magnétiques sont plus rudimentaires et moins efficaces. Ils disposent d’une bobine pour créer un champ magnétique afin d’obtenir la tension requise par les lampes. En revanche, les ballasts électroniques ou numériques atteignent le même objectif en modifiant la fréquence de sortie de la lampe. Ils nécessitent tous deux l’amorçage de la lampe avec une décharge de plus de 2500 V (normalement 5000 V) et maintiennent ensuite la lampe allumée, en fournissant une tension différente de celle de l’alimentation. Leur principale fonction est d’amorcer et de stabiliser la lampe.
A quelle fréquence fonctionne un ballast ?
Les ballasts magnétiques dépendent de la fréquence de l’alimentation électrique, qui est généralement de 50 Hz en Europe, en Australie et en Asie, et de 60 Hz aux États-Unis. Le ballast doit être conçu pour une fréquence spécifique et les ballasts 60 Hz ne doivent pas être utilisés dans des connexions 50 Hz ou vice versa, car les principes magnétiques sur lesquels ils sont basés doivent être calculés pour une fréquence constante. La fréquence de l’alimentation sera la même que celle reçue par la lampe. Les ballasts électroniques dépendent de la conception du fabricant. Ces ballasts permettent normalement une connexion à 50 ou 60 Hz sans que cela n’affecte leur fonctionnement, alors que la fréquence reçue par la lampe est complètement différente. Pour obtenir une performance optimale dans les lampes à sodium haute pression et les lampes aux halogénures métalliques, une fréquence supérieure à 50 Khz est recommandée, équivalente à 50 000 Hz pour les CMH entre 400 Hz et 800 Hz.
Ballasts électroniques et ballasts magnétiques : différences et avantages
Un ballast magnétique est limité par l’effet magnéto-électrique qu’il utilise pour fonctionner. Son principal et seul avantage est son prix, mais celui-ci n’est pas justifié car ses performances sont extrêmement faibles. Un ballast électronique présente de nombreux avantages qui justifient un investissement économique plus élevé qui sera rapidement amorti. Fréquence de sortie. Les plantes utilisent l’énergie sous forme de lumière pour réaliser leur processus de photosynthèse. Si le flux lumineux vacille, le processus de transformation de la lumière en glucose pour réaliser la photosynthèse sera interrompu et ne sera pas régulier et continu. Un ballast électronique a une sortie à haute fréquence, qui fournit un flux électrique pratiquement continu vers la lampe, lequel est transformé en énergie ininterrompue pour les plantes. Contrôle de la puissance. Une plante n’a pas toujours besoin de l’intensité totale de la lampe. Les premières phases de développement nécessitent une intensité plus faible. Les ballasts électroniques permettent de contrôler la puissance de sortie, réduisant ainsi l’intensité lumineuse de la lampe, ce qui entraîne une moindre consommation d’énergie. En termes de coût énergétique, c’est l’une des raisons qui justifient la différence de coût de l’équipement par rapport aux ballasts magnétiques. Stabilisateur de tension. Bien que tous les ballasts électroniques ne disposent pas d’un stabilisateur de tension adéquat dans leur conception, c’est l’une des principales différences si on les compare aux ballasts magnétiques. Il est impossible de contrôler avec précision la tension reçue par un système, car celle-ci dépend de nombreux facteurs liés à la société d’approvisionnement et au système. Cependant, si la tension reçue par le ballast magnétique est inférieure à la normale (ce qui est assez fréquent), la puissance fournie à la lampe sera beaucoup plus faible, et donc les plantes recevront moins d’énergie et, naturellement, leur productivité sera également plus faible. Cela ne se produit pas dans un ballast électronique avec un stabilisateur de tension adéquat. Les fluctuations de la tension sont compensées par les augmentations d’intensité, de sorte que la lampe reçoit toujours la même puissance, sans que les altérations électriques du réseau n’affectent la productivité. Qualité de l’approvisionnement. La qualité de l’approvisionnement en électricité est considérablement améliorée, car les ballasts électroniques corrigent le facteur de puissance, évitant ainsi la contamination du réseau électrique rouge en cas de grandes installations de serres. En outre, les stations de transformation ne sont pas endommagées et il n’est pas nécessaire que les entreprises d’approvisionnement inspectent les lignes électriques. Mesures de sécurité. Les différentes mesures de sécurité mises en œuvre dans leur conception électronique permettent, entre autres, d’allumer les lampes dans des conditions où les ballasts magnétiques ne pourraient pas le faire. Par exemple, lorsque des lampes à haute pression chauffent, en raison de micro-interruptions dans l’alimentation électrique, un ballast magnétique ne peut pas rallumer la lampe immédiatement. Cela donne lieu à une surconsommation d’énergie pendant plusieurs minutes qui peut même entraîner la déconnexion des interrupteurs de sécurité, rendant nécessaire le fonctionnement manuel du système. En outre, les tentatives constantes d’allumage, plusieurs fois par seconde pendant plusieurs minutes, réduisent la durée de vie de la lampe. Un ballast électronique allume toujours la lampe du premier coup.
Comment choisir un ballast pour les lampes de culture ?
Malheureusement, choisir un ballast électronique pour garantir les meilleurs résultats n’est pas une tâche facile, car il faut tenir compte de nombreux facteurs. Les plus importantes et les plus faciles à identifier sont les suivantes : La tension d’entrée. Toutes les marques ne disposent pas de ballasts électroniques dotés de bons stabilisateurs de tension dans leur conception électronique. Une compagnie d’électricité ne donne normalement pas la tension exacte, il y a généralement des fluctuations de tension dans une marge supérieure ou inférieure. Par exemple, si le contrat de fourniture indique 230 V, les tensions effectivement reçues peuvent se situer entre 210 V et 245 V, voire beaucoup plus bas. Cela dépend de nombreux facteurs : la distance jusqu’à la station de transformation, la qualité du câblage électrique dans la zone d’approvisionnement, la capacité de la ligne électrique ou même la qualité de l’installation du client. Plus la plage de tension de fonctionnement du ballast électronique est élevée (impossible dans le cas des ballasts magnétiques), mieux il s’adaptera aux fluctuations électriques, stabilisant ainsi l’efficacité et les performances de l’installation et la productivité de la centrale et contrôlant l’exposition aux fluctuations de tension du réseau. Facteur de puissance. Le facteur de puissance parfait est de 1. Les caractéristiques techniques d’un ballast électronique présentant un bon facteur de puissance peuvent inclure un FP (facteur de puissance) de > 0,99. Ceux qui ont un PF de >0,9 ou >0,8 doivent être améliorés à cet égard. Une installation professionnelle ne doit pas contaminer le réseau électrique en corrigeant un facteur de puissance trop élevé avec des ballasts électroniques. Fréquence de sortie. La fréquence de sortie est la fréquence à laquelle la lampe fonctionne. Dans les ballasts pour lampes de 230 V, les fréquences doivent être >50 Khz, alors que dans les ballasts de lampes de 400 V, ils doivent être >80 Khz, ou dans le cas des lampes de technologie CMH ou LEC, entre 400 Hz et 800 Hz. Tension de sortie. Les ballasts pour lampes à sodium haute pression ou aux halogénures métalliques sont fournis en 2 tensions de sortie différentes : Normalement 230 V pour une puissance maximale de 600 W. Normalement plus de 400 V pour une puissance supérieure à 600 W. Il s’agit de la norme la plus courante sur le marché. Ces valeurs V ne correspondent pas à des valeurs de tension réelles, car la tension nominale de fonctionnement des lampes de 230 V est d’environ 110 V et celle de 400 V est d’environ 250 V. Il n’est donc pas nécessaire de prendre ces valeurs de sortie V pour des valeurs de tension réelles, c’est seulement une façon de les distinguer. Il est important de choisir la bonne lampe pour le bon ballast et vice versa. Certaines entreprises fabriquent des lampes et des ballasts de 1000 W en 230 V, mais c’est très rare. De même, il existe des entreprises qui fabriquent des lampes de 600 W et des ballasts de 400 V. Pour les puissances de 600 W, il y a quelques années, il y avait d’énormes différences d’intensité lumineuse entre les lampes de 400 V et les lampes de 230 V, mais aujourd’hui ces différences ont disparu, et il est plus courant de trouver des lampes de 230 V pour 600 W. Pour les lampes de 1000 W normalement utilisées dans l’éclairage professionnel, la norme est de 400 V, ce qui donne un meilleur rendement. Interrupteur d’alimentation. Il est toujours important de pouvoir réduire la consommation d’électricité. Pour cette raison, il est intéressant d’adapter l’intensité lumineuse sur la plante pendant la phase de croissance. Un ballast électronique doit permettre de contrôler la puissance. Connexion de contrôle. Les ballasts électroniques plus avancés et plus innovants permettent de se connecter à un dispositif de commande afin de contrôler tous les ballasts d’une installation par le biais d’un contrôleur. Cela permet de centraliser le contrôle, en programmant la mise en marche, l’arrêt et le contrôle de la puissance à partir d’un seul point, ce qui rend la gestion du système plus rapide et plus facile.
Ballasts améliorés pour les plantes
Ils s’adaptent mieux aux besoins du système et de l’installation, mais surtout, ils ont une plus grande plage de stabilisation de la tension et sont fabriqués avec des composants électroniques durables et bénéficient généralement de garanties plus longues, car le fabricant fait confiance à l’excellence de l’ingénierie et du contrôle de la qualité.
Installation d’un ballast pour lampe de culture
Emplacement Il est important de choisir un emplacement adéquat pour l’installation de tout ballast. Les caractéristiques techniques du ballast doivent indiquer la plage de température ambiante pour laquelle il a été conçu. La limite se situe normalement entre 30ºC et 40ºC. Un ballast ne doit donc jamais être installé sur la lampe ou le réflecteur où il reçoit directement ou indirectement la chaleur de la lampe. Distance de la lampe La plupart des marques autorisent les installations où la distance entre le ballast et la lampe peut être supérieure à 10 mètres, mais il est important de considérer que la fréquence, la tension et l’intensité de la sortie du ballast vers la lampe ne seront pas les mêmes que celles de l’entrée du ballast. Il est conseillé de placer le ballast aussi près que possible de la lampe, chaque mètre de câble est très important. Des pertes de puissance considérables peuvent se produire à des distances supérieures à 5 mètres. L’installation de ballasts centralisés lorsque les distances entre les ballasts et les lampes sont importantes n’est pas recommandée. Ils fonctionneront mais ce n’est pas la meilleure méthode en raison des pertes de puissance causées par ce type d’installation. Raccordement Les installations doivent toujours être réalisées par du personnel qualifié et autorisé, conformément aux réglementations locales en matière d’installation. Il est important de s’assurer des dimensions correctes de la section du câblage électrique où les ballasts seront connectés, et il est encore plus important de s’assurer que la section recommandée du câble entre la lampe et le ballast, qui est de 3×1,5mm².
