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Lampes : performances accrues et miniaturisation

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Lampes : performances accrues et miniaturisation

1. En extérieur, en particulier pour l’illumination de bâtiments, les lampes aux iodures métalliques à brûleur céramique sont recherchées pour le maintien de leurs performances dans le temps et pour leur lumière blanche.

Puissance accrue, durée de vie allongée, efficacité lumineuse améliorée et encombrement réduit… les efforts des fabricants de lampes permettent aujourd’hui de réaliser des économies d’énergie, de réduire le nombre de luminaires et de choisir des produits appropriés aux différents besoins.

Devant la multiplicité des lampes disponibles aujourd’hui, tant pour l’éclairage intérieur qu’extérieur, la connaissance de leurs caractéristiques devient primordiale pour affiner les choix à faire lors d’un projet d’éclairage. Quatre notions sont indispensables : l’efficacité lumineuse, l’indice de rendu des couleurs (IRC), la température de couleurs et la durée de vie.

L’efficacité lumineuse, en ­lumens par watt (lm/W), est sans doute l’un des paramètres les plus importants dans le choix d’une lampe. Il s’agit du rapport entre le flux lumineux (la quantité de lumière produite, plus exactement la partie des radiations lumineuses émises par la lampe et décelables par l’œil) et la puissance électrique consommée par la lampe (y compris l’appareillage électrique, pour celles à ­décharge). Elle varie selon la puissance, la finition et les composants. Les lampes fluorescentes et aux iodures métalliques (voir tableau) présentent les efficacités lumineuses les plus élevées, en particulier le tube fluorescent électronique 16 mm, avec plus de 100 lm/W. Si les ­fabricants indiquent la valeur de ce flux pour chaque lampe, il faut savoir qu’elle diminue dans le temps et qu’il faut en tenir compte dans le plan de maintenance (par exemple, pour leur changement systématique).

La gamme des iodures métalliques s’élargit

Pour des raisons de confort et de bien-être, il importe que la couleur des objets éclairés soit restituée fidèlement, une capacité traduite par l’indice de rendu des couleurs, dont la valeur maximale est de 100.

Toutes les lampes incandescentes ont un IRC de 100. ­L’apparence de la couleur de la lumière, dite température de couleur (kelvin : K) se rapporte à la chromaticité de la lumière qu’une lampe émet. Inférieure à 3 300 K, elle est chaude, entre 3 300 K et 5 300 K, la teinte est dite intermédiaire et au-dessus, il s’agit de lumière froide.

Enfin, la durée de vie d’une lampe, même si elle constitue un critère essentiel, ne doit pas être considérée seule car les durées indiquées par les fabricants sont calculées en laboratoire, dans des conditions optimales d’utilisation. Le comptage s’arrête lorsque la moitié des lampes d’un lot considéré sont mortes. À titre indicatif, certaines d’entre elles, dans certaines conditions, offrent des durées de vie plus de 60 000 h, soit 15 ans d’éclairage ! Indispensable en éclairage architectural, la lampe aux iodures métalliques à brûleur céramique voit sa gamme étendue, notamment avec de nouvelles puissances chez Osram (250 et 400 W) une efficacité lumineuse de 90 lm/W, un IRC supérieur à 90 et une durée de vie qui peut atteindre 12 000 h. « Avec de telles performances et une gamme de puissances qui s’étend de 20 à 400 W, cette lampe peut rivaliser avec les lampes halogènes très basse tension (TBT) en particulier la 20 W, culot G8,5 (à deux broches) », précise Steve Denni, chef de produits Osram.

Chez les halogènes, les modèles tension secteur se sont miniaturisés jusqu’à atteindre 43 mm de longueur, permettant de les intégrer dans des luminaires de faibles dimensions et dispensés de transformateur.

Les leds, des applications encore ciblées

Destinées aux musées et aux commerces de par leurs très faibles dimensions, ces lampes offrent de nouvelles perspectives de design dans l’éclairage architectural. Les lampes halogènes très basse bension (TBT), appréciées pour l’éclairage d’accentuation, offrent une durée de vie de 5 000 h. Quant aux diodes électroluminescentes ou leds (Light Emitting Diodes), elles occupent une place de plus en plus grande dans l’éclairage architectural en offrant des couleurs vives, pétillantes. Les luminaires qu’elles équipent prennent des formes inédites et ludiques, avec quelques classiques en ­signalétique (encastrés de sol). « Malgré leurs particularités intéressantes, à savoir une consommation réduite (1 ou 2 W), une luminance importante, de très petites dimensions, elles ne peuvent encore prétendre remplacer les lampes d’éclairage général. À 100 000 h, durée de vie donnée pour les leds de couleur, l’efficacité lumineuse n’est que de 30 lm/W », explique Steve Denni. Mais concernant les leds blanches, Philips et Osram annoncent déjà 50 lm/W pour une durée de vie de 30 000 h.

Pour différentes puissances, un même ballast

Le phénomène de la fluorescence est le résultat d’une décharge électrique produite dans un tube de verre contenant une vapeur de mercure basse pression. Cela provoque un phénomène de lumi­nescence faiblement visible dans l’ultraviolet. Une poudre électro-luminescente recouvrant l’intérieur du tube de verre, transforme alors ce rayonnement en lumière visible selon le principe de la fluorescence. Pour fonctionner, les tubes nécessitent un starter pour l’allumage, un ballast pour entretenir la décharge et stabiliser le courant ainsi qu’un condensateur de compensation pour éliminer les parasites et corriger le facteur de puissance. Aujourd’hui, tous ces appareillages sont remplacés avec profit par un ballast électronique. Les plus couramment utilisés sont les tubes dits « haut rendement » 26 mm (ou T8) et les tubes 16 mm électroniques (T5). Ce dernier offre une ­excellente efficacité lumineuse (plus de 100 lm/W) et un bon maintien des performances dans le temps puisque la chute du flux n’est que de 5 % au bout de 10 000 h (pour une durée de vie d’environ 16 000 h).

Lente remise en état du parc d’éclairage public

Son ballast électronique permet la gradation et l’alimentation de plusieurs lampes, un même ballast ­convenant à différentes puissances, par exemple 14 W ou 24 W.

Les optiques et les appareillages développés pour le T5 ont désormais des dimensions réduites, permettant aux designers de créer des luminaires plus effacés qui s’intègrent facilement aux plafonds ou aux parois. Le tube fluorescent s’habille aussi de couleurs avec les versions RVB (rouge, vert, bleu), par exemple Philips, pour de nombreuses possibilités de créations d’ambiances. Grâce à une programmation électronique, les changements de couleurs s’effectuent en douceur sur variation, modifiant insensiblement l’aspect des parois.

Les fluocompactes, génératrices d’économies avec une meilleure qualité de lumière, sont désormais disponibles dans de fortes puissances (70 et 120 W) pour l’éclairage des bureaux ou extérieur, réduisant ainsi le nombre d’appareils. Elles offrent, en version professionnelle, des durées de vie de 15 000 h et certaines gammes fonctionnent désormais sur minuterie, voire sur variateur de lumière. En éclairage domestique, les gammes grand public remplacent les lampes incandescentes, sans changement de luminaire. Une fluocompacte de 20 W y équivaut à une lampe incandescente de 100 W. À l’extérieur, les installations neuves s’équipent maintenant de lampes sodium haute pression et de lampes aux iodures métalliques qui offrent de hautes efficacités lumineuses et de faibles consommations. De nombreux luminaires ont été spécialement conçus pour recevoir ces lampes et sont équipés d’auxiliaires d’alimentation permettant d’utiliser des systèmes de contrôle et de commande de l’éclairage extérieur. De faibles dimensions, elles s’intègrent dans des luminaires plus compacts dont les optiques étanches assurent le maintien des performances, des coûts de maintenance réduits, et procurent une lumière discrète. Mais les travaux de rénovation du parc existant sont encore très lents et il reste encore 1/3 des luminaires avec lampes au mercure (ballon fluorescent) en éclairage public.

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