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Un guide pour choisir l'éclairage de votre maison: LED, halogénures métalliques, LFC, sodium et incandescence

Un guide pour choisir l'éclairage de votre maison: LED, halogénures métalliques, LFC, sodium et incandescence


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Quel éclairage dois-je utiliser?

Saviez-vous qu'une ampoule à incandescence «normale» ne convertit qu'environ 5% de l'électricité utilisée en lumière utile? Les 95% restants finissent sous forme de chaleur. Il existe de nombreuses autres options d'éclairage domestique qui sont beaucoup plus efficaces, mais les lampes LED modernes sont de loin les meilleures en termes d'efficacité énergétique. Dans ce guide, nous examinerons les avantages et les inconvénients de chaque type de technologie d'éclairage et découvrirons les avantages des LED.

Quelle différence cela fait-il quel éclairage j'utilise?

En gros, certains types d'éclairage sont plus efficaces que d'autres et utilisent moins d'électricité tout en produisant le même rendement lumineux. Cependant, il y a d'autres problèmes à prendre en compte lors de l'achat de lampes et d'appareils d'éclairage, tels que le coût initial des lampes / luminaires, la durée de vie des ampoules et la couleur de la lumière produite.

Explication des termes d'éclairage

  • Lampe. Le composant d'un luminaire qui produit réellement un flux lumineux.
  • Ballast ou appareillage. L'électricité / électronique utilisée pour contrôler l'allumage et la régulation / limitation du courant traversant une lampe
  • Lumens. Le flux lumineux de sortie d'une lampe. Une ampoule à incandescence traditionnelle de 100 watts émet environ 1500 lumens de lumière
  • Candela ou millicandela. La luminosité d'une lampe. Un réflecteur à l'arrière d'une lampe (par exemple sur un projecteur ou un phare de voiture) augmente la luminosité vers l'avant, même si le flux lumineux de la lampe reste le même.
  • Efficacité lumineuse. Sortie en lumens par watt d'alimentation électrique
  • PIR. Infra RED passif. Une technologie utilisée dans les interrupteurs pour allumer une lumière lorsque quelqu'un marche devant le capteur PIR
  • Incandescent Éclairage. Une technologie d'éclairage qui produit de la lumière à partir d'un matériau chauffé à très haute température
  • Éclairage à décharge. Produire de la lumière en faisant passer un courant électrique à travers un gaz

Quels sont les différents types de technologie d'éclairage?

Il existe trois grandes classes de technologie d'éclairage

  • Incandescent,
  • Décharge
  • LED

Qu'est-ce que l'éclairage incandescent?

L'éclairage à incandescence est basé sur le principe du chauffage d'un métal à une température élevée. À des températures supérieures à 1000 ° C, les métaux brillent à blanc.

Les types

  • Ampoule à incandescence standard
  • Tube halogène en quartz
  • Ampoule halogène
  • Projecteur halogène

Ampoule à incandescence standard

C'est la forme originale d'éclairage qui est utilisée dans la maison depuis plus de cent ans. Les ampoules ou lampes sont constituées d'une enveloppe en verre contenant un filament en tungstène ou en métal similaire à haute résistance électrique et point de fusion. Un courant électrique est passé à travers le filament qui brille à blanc chaud et rayonne de lumière et de chaleur. L'enveloppe de verre est remplie d'un gaz inerte tel que l'argon pour isoler le filament de l'oxygène de l'air et l'empêcher de brûler.
Les ampoules à incandescence sont fabriquées dans toutes sortes de formes, tailles, puissances et styles de base; capuchon à baïonnette (BC) et vis Edison (ES). Ils sont également le type de lampe le moins cher et ne nécessitent aucun support spécial ou appareil de commutation électronique / électrique. Ils peuvent être branchés sur un simple support. Cependant, ils sont terriblement inefficaces en termes de rendement lumineux par rapport à l'apport d'énergie. Une ampoule à incandescence convertit la majeure partie de l'énergie électrique en chaleur - généralement environ 95%. Donc, ces types de lampes sont essentiellement des radiateurs glorifiés! La durée de vie d'une ampoule est la plus courte de tous les types d'éclairage à environ 1000 heures.

Lampes halogènes à quartz

Ceux-ci se présentent sous la forme d'un tube d'environ 1/2 pouce de diamètre et de 3 à 5 pouces de long en verre de quartz. Un filament de tungstène est monté à l'intérieur dans un gaz inerte auquel une petite quantité d'un halogène tel que du brome ou de l'iode est ajoutée. Dans une lampe à incandescence normale, la vapeur de tungstène «s'évapore» du filament, noircissant l'enveloppe de verre, réduisant le rendement lumineux et la durée de vie de la lampe. Ce phénomène deviendrait plus grave à mesure que la température du filament augmente. Un objet devient plus efficace pour rayonner la lumière à mesure qu'il devient plus chaud. Il est donc souhaitable d'augmenter l'efficacité d'une lampe en augmentant la température du filament. L'halogène ajouté se combine avec le tungstène évaporé produisant un halogénure, "épongeant" efficacement le tungstène et en maintenant le quartz clair. Ainsi, la lampe peut fonctionner à une température beaucoup plus élevée et cela augmente le rendement lumineux pour une puissance donnée. L'enveloppe en verre de quartz est importante pour résister à des températures élevées, et l'augmentation de la pression réduit également l'évaporation du tungstène du filament. Ces lampes sont couramment utilisées dans les projecteurs extérieurs (par exemple les types 150, 300 et 500 watts). L'inconvénient est que l'appareil d'éclairage peut devenir très chaud et doit être maintenu à une distance minimale des matériaux inflammables pour réduire le risque d'incendie. Les lampes sont également sujettes à des pannes car l'humidité se condensant à la surface du tube en raison de l'humidité dans le raccord ou du contact de la lampe pendant l'installation peut provoquer une panne. En effet, les points chauds provoqués par la contamination peuvent cristalliser le verre, le faisant fuir ou se rompre.

Ampoules halogènes

Celles-ci ont la forme d'ampoules à incandescence standard et sont disponibles dans des puissances et des formes similaires. Cependant, ils contiennent une capsule halogène de quartz. Ils utilisent environ 70% de l'énergie d'une ampoule à incandescence standard. Les ampoules spot de 50 watts couramment disponibles sont du type halogène.

Projecteurs halogènes

Ceux-ci sont généralement de 50 watts et sont couramment disponibles dans un luminaire qui prend 3 ou 4 lampes qui peuvent être pointées dans différentes directions. Ils peuvent donc être utilisés dans une cuisine, par exemple pour concentrer la lumière sur un plan de travail.

Quel est le coût de fonctionnement d'une ampoule standard?

Si une ampoule est allumée environ 10 heures par jour en hiver et 4 heures par jour en été, cela fonctionne à 7 heures par jour en moyenne pendant toute l'année.

C'est donc 365 * 7 = 2555 heures par an.

Le coût par kilowattheure (kWh) ou par unité est d'environ 12 cents.

Supposons que l'ampoule est de 100 watts.

Coût de fonctionnement de l'ampoule = (puissance en watts / 1000) x nombre d'heures de fonctionnement x coût par unité

= (100/1000) x 2555 x 12

= $30.66

Qu'est-ce que l'éclairage à décharge?

L'éclairage à décharge fonctionne sur le principe du passage d'un courant électrique à travers un gaz. Cela ionise le gaz et les électrons émettent de la lumière lorsqu'ils reviennent à leur état non excité. Ceci est similaire à la façon dont une étincelle électrique provenant d'une bougie d'allumage ou d'un éclair produit de la lumière.

Les types

  • Fluorescent
  • CFL
  • Vapeur de sodium
  • Halogénures métalliques

Tubes fluorescents

Les tubes fluorescents sont un type de lampe à décharge. Ils contiennent un gaz et une vapeur de mercure. Lorsqu'une lampe fluorescente est allumée, un courant passe à travers les filaments à l'extrémité du tube les faisant briller. Cela produit des électrons au voisinage des filaments. Une impulsion à haute tension "frappe" alors le tube, provoquant une accélération des électrons dans le tube. Ces électrons entrent en collision avec les atomes de la vapeur de mercure et les excitent, faisant sauter leurs électrons vers des orbites plus élevées, puis retomber, rayonnant de lumière UV dans le processus. Ce rayonnement frappe la surface intérieure du tube qui est recouverte d'un luminophore et les UV sont convertis en lumière visible.
Les lampes fluorescentes donnent 4 à 5 fois plus de lumière par watt par rapport aux ampoules à incandescence. Cependant, les tubes sont plus chers et des appareils spéciaux incorporant un appareillage de commande pour contrôler les lampes sont nécessaires, ce qui ajoute au coût. À moyen terme, l'éclairage fluorescent est rentabilisé en raison de la baisse des coûts de fonctionnement. Il est donc largement utilisé sur le lieu de travail et dans les magasins. L'inconvénient de l'éclairage fluorescent est que le spectre de la lumière vire vers l'extrémité verte et bleue du spectre contrairement à la lueur chaude de l'éclairage incandescent. Cependant, des tubes sont couramment disponibles, ce qui corrige quelque peu cela au détriment du rendement lumineux. Un autre inconvénient est que le scintillement de l'éclairage fluorescent peut être irritant pour certaines personnes et peut déclencher l'épilepsie ou la migraine chez les personnes sensibles. Les ballasts électroniques de type plus récent dans les luminaires augmentent la fréquence de scintillement, ce qui peut réduire le risque que cela se produise.
Les tubes fluorescents sont disponibles de 4 pouces de longueur à 8 pieds de longueur. Des variations de forme sont disponibles, par exemple des formes circulaires.

CFL (lampe fluorescente compacte)

Une LFC est essentiellement un tube fluorescent plié. La section en plastique de la lampe incorpore l'appareillage. Ceci est électronique et la fréquence de commutation est élevée, minimisant le scintillement, contrairement aux ballasts inductifs de type plus ancien. Les ampoules fluocompactes agissent comme une «goutte de remplacement» pour les lampes à incandescence standard, et comme les tubes fluorescents, leur efficacité est supérieure à celle des lampes à incandescence. Ainsi, une LFC de 20 watts équivaut à une ampoule à incandescence de 100 watts (en pratique, elle est plus proche d'environ 90 watts). Les CFL ont chuté de prix au fil des ans à mesure que la production et la demande augmentaient. Cela est dû aux interdictions obligatoires de l'utilisation généralisée des lampes à incandescence dans certains pays afin de réduire la consommation d'énergie.

Lampes à vapeur de sodium

L'éclairage au sodium vous sera familier sous la forme des lampes orange / jaune utilisées pour éclairer nos rues. Il s'agit d'une autre forme d'éclairage à décharge, tout comme les lampes fluorescentes. Le tube est fait de verre borosilicaté pour résister à la pression et à la température et contient du sodium métallique, du néon et de l'argon. Lorsque la lampe est allumée, le sodium se vaporise et un arc s'établit. Il existe différents types de lampes au sodium; haute pression. basse pression, SON, SOX etc. L'éclairage au sodium a la plus grande efficacité de tous les éclairages. Cela est dû au fait que la sortie lumineuse est dans la gamme jaune du spectre et que l'œil humain est le plus sensible dans cette région. Cependant, il existe plusieurs inconvénients. Tout d'abord, il faut plusieurs minutes pour qu'une lampe atteigne sa pleine luminosité, donc l'allumage par un PIR n'est pas une option. Un appareillage de commutation est également nécessaire pour contrôler les lumières. Étant donné que la sortie de lumière est jaune, cela peut être un problème lorsque le rendu des couleurs est important. Les projecteurs au sodium sont avantageux pour éclairer une cour ou un jardin, par exemple en raison du faible coût de fonctionnement, et la lumière peut être allumée au crépuscule par un interrupteur photoélectrique.

Éclairage aux halogénures métalliques

Une autre forme d'éclairage à décharge. Pas aussi efficace que le sodium, mais le rendement lumineux est de couleur blanche, il est donc utile pour éclairer une cour, par exemple lorsque le rendu des couleurs est nécessaire. Les lampes contiennent des gaz tels que le xénon et un mélange de mercure et d'halogénures métalliques. Les raccords aux halogénures métalliques sont utilisés pour l'éclairage des stades sportifs, des parkings, des entrepôts, etc. et comme éclairage d'affichage dans les magasins. Les lampes sont également utilisées dans les phares de voiture (ceux qui semblent légèrement bleutés)

Qu'est-ce que l'éclairage LED?

Ces dispositifs fonctionnent sur le principe de l'émission lumineuse produite en faisant passer un courant à travers différents types de matériaux semi-conducteurs. Les lampes sont constituées d'une structure sur laquelle sont collées des centaines de LED. L'éclairage LED remplace progressivement d'autres types dans de nombreuses applications telles que l'éclairage domestique, l'éclairage des lieux de travail et des rues et l'éclairage des véhicules.

Quels sont les avantages des lumières LED?

Les lampes / ampoules LED offrent de nombreux avantages.

  • Ils sont encore plus efficaces que les CFL et consomment 5 fois moins d'électricité qu'une ampoule à incandescence standard.
  • Ils fonctionnent à froid et produisent moins de chaleur que tout autre type d'éclairage.
  • Ils sont robustes et n'ont pas d'enveloppe de verre fragile contrairement à une LFC ou une lampe à incandescence.
  • Ils sont disponibles dans une multitude de couleurs.
  • Ils sont facilement dimmables.
  • Les lampes LED ont une durée de vie théorique de 50000 heures, 50 fois celle d'une ampoule à incandescence.

Inconvénients des lampes LED

  • À l'heure actuelle, elles sont assez chères par rapport aux ampoules à incandescence, mais les coûts baissent tout le temps à mesure que la production et la demande augmentent.
  • L'éclairage est un peu plus directionnel, donc moins de sortie à l'arrière des ampoules LED de remplacement standard pour éclairer un plafond.
  • Les ampoules ne peuvent pas être utilisées à l'intérieur d'appareils qui deviennent chauds, par ex. fours.

Les lampes LED sont disponibles en remplacement des ampoules à incandescence standard, des projecteurs halogènes, des tubes halogènes dans les projecteurs et des tubes fluorescents.

Une ampoule à incandescence de 100 watts peut coûter jusqu'à 30 $ par an pour fonctionner, si elle est allumée pendant environ 7 heures en moyenne par jour. Une lampe LED ne coûtera qu'environ 1/5 de celle-ci pour fonctionner.

Au fil des ans, j'ai remplacé mes ampoules à incandescence par des LFC pour économiser de l'énergie, mais comme elles arrivaient à la fin de leur durée de vie de 5 ans et devenaient faibles, j'ai décidé de passer à la technologie LED.
Ces lampes LED de Philips ont une puissance nominale de 14 W, mais produisent la même quantité de lumière qu'une incandescence de 100 W, ce qui représente une économie d'énergie de 85%. Le spectre de sortie de lumière est classé comme lumière du jour (semblable à une lampe fluorescente blanche froide), mais les ampoules sont également disponibles avec une dominante blanche douce si vous préférez une lueur "jaunâtre" plus chaude plus traditionnelle comme celle produite par une lampe à incandescence. Cependant, les ampoules de lumière du jour semblent toujours plus lumineuses que le blanc doux.
Ces lampes sont également disponibles en versions 60 watts.

Éclairage extérieur et capteurs PIR

Lorsqu'elle est contrôlée par un capteur PIR qui détecte quelqu'un qui passe, une lampe doit s'allumer instantanément. Les cloisons ou les luminaires similaires peuvent être équipés de lampes à incandescence ou à LED adaptées à cette application

Comparaison d'éclairage

Type de lampeEfficacité lumineuse (lumens / watt)Couleur de la lumièreAvantagesDésavantages

Incandescent

10 - 15

Blanc chaud

Éclairage le moins cher, aucun appareillage nécessaire, atteignez instantanément la pleine luminosité

Faible efficacité, durée de vie la plus courte (1000 heures)

Quartz halogène

15 - 20

Blanc chaud

Relativement bon marché - aucun appareillage de commutation nécessaire - plus efficace que l'incandescence standard

Courir très chaud

CFL

35 - 60

Fluorescent linéaire

50 - 100

Blanc chaud, blanc froid

Très efficace, fonctionne relativement cool, durée de vie de 5000 heures

Plus cher qu'un halogène ou à incandescence, un luminaire spécial est nécessaire. Contiennent des vapeurs de mercure, doivent donc être éliminées correctement.

LED

100 - 200

blanc

Très efficace, fonctionne à froid, remplace les ampoules à incandescence, très longue durée de vie (50000 heures), atteint instantanément la luminosité maximale

Cher actuellement

Sodium

80 - 200

Jaune orange

C'était la forme d'éclairage la plus efficace, mais la LED est maintenant meilleure.

Cher, appareillage nécessaire, prend beaucoup de temps pour atteindre la pleine luminosité, ne convient pas lorsqu'il est nécessaire de différencier les couleurs

Halogénures métalliques

50 - 90

blanc

Très efficace mais pas aussi efficace que le sodium, le rendement lumineux est blanc

Cher, appareillage nécessaire, prenez le temps d'atteindre la pleine luminosité

Questions et réponses

Question: Je ne vois pas d'ampoules halogènes dans le tableau de comparaison, seulement des ampoules halogènes à quartz. Les ampoules halogènes à quartz sont-elles les mêmes que les ampoules halogènes?

Répondre: Oui, c'est pareil. L'enveloppe de verre est en quartz.

Question: Une ampoule à vapeur de sodium peut-elle être remplacée par une ampoule CFL?

Répondre: Non. Le ballast / l'appareillage est totalement différent. Cependant, si tous les éléments électriques d'un luminaire sont dénudés ou isolés et que le support de lampe est alimenté directement par le secteur, cela pourrait être possible.

© 2012 Eugène Brennan

Eugene Brennan (auteur) d'Irlande le 31 mai 2020:

La seule chose que je n'aime pas dans les lampes à LED, c'est que la quantité de lumière émise par l'arrière est beaucoup moins élevée. Ainsi, pour un seul luminaire / support de lampe, très peu de lumière est projetée vers le plafond et diffusée vers le bas.

Tous nos lampadaires passent du sodium au LED dans le cadre d'un programme qui durera quelques années.

Dan Harmon de Boise, Idaho, le 31 mai 2020:

Comme vous, j'ai remplacé presque toutes mes lampes par des lampes LED. Ils étaient, pour la plupart, fluorescents (à l'exception de quelques-uns comme celui de la cuisinière) et à mesure qu'ils s'usaient, je les ai remplacés. Même les tubes fluorescents ont été remplacés par des tubes LED.

Je convertis également mon VR d'incandescent et fluorescent à LED. Comme je "campe au sec", sans électricité, la plupart du temps, cela prolonge considérablement la durée de vie des batteries.

Louise89 le 16 mars 2020:

Très utile, merci!

Eugene Brennan (auteur) d'Irlande le 26 avril 2016:

C'est certainement Leonardo, et la LED est la voie de l'avenir. Les prix devraient chuter drastiquement au cours des prochaines années.

Merci pour le commentaire!

Léonard de David du Honduras le 26 avril 2016:

Je pense que la LED est le type d'éclairage le plus rentable à long terme. Bien sûr, le coût initial est plus élevé, mais il dure 25 fois plus longtemps qu'une ampoule à incandescence standard ... sans être 25 fois plus cher!

Eugene Brennan (auteur) d'Irlande le 16 juin 2015:

Vous êtes les bienvenus! La LED est l'avenir de l'éclairage, car elle est beaucoup plus économe en énergie et moins fragile que l'éclairage à incandescence ou à décharge. Les lampes dans ce cas incorporent une enveloppe en verre qui est toujours sujette à la casse si elle n'est pas enfermée dans un luminaire. Il y a encore des problèmes de dissipation thermique des LED. Les lampes à incandescence étaient en verre, en métal et en céramique, donc la chaleur n'était pas un problème. Cependant, les lampes LED sont principalement en plastique, donc une dissipation thermique adéquate doit être intégrée dans la conception des produits pour éviter la fusion. Peut-être que l'efficacité augmentera avec le développement de nouveaux matériaux semi-conducteurs, ce qui entraînera moins de dissipation thermique, donc ce sera moins un problème.

sables mouvants le 16 juin 2015:

Je voulais remplacer l'ampoule à incandescence de 30 watts sur mon bureau par une ampoule LED de faible puissance. Alors merci de m'avoir aidé à décider. :)

Eugene Brennan (auteur) d'Irlande le 15 juin 2015:

Je ne pense pas que le rayonnement lumineux en lui-même soit nocif pour les yeux, du moins dans le domaine visible du spectre. Cependant, la lumière UV est dommageable pour l'œil, c'est pourquoi l'éclairage à décharge et les ampoules halogènes qui peuvent rayonner à ces longueurs d'onde intègrent des filtres qui absorbent les UV.

Une lumière très vive endommagera les cellules de la rétine. C'est pourquoi un laser est dangereux, car même si la puissance globale du faisceau peut être faible, la lumière est concentrée en un faisceau étroit avec une intensité lumineuse élevée sur un angle étroit. De plus, l'énergie est confinée à un étalement étroit des longueurs d'onde dans le spectre, ce qui augmente également l'intensité.

Je suppose juste ici, mais les incandescentes et les LED sont probablement les plus sûres, l'éclairage à décharge étant le moins sûr en raison d'une certaine quantité d'UV passant à travers les filtres.

sables mouvants le 14 juin 2015:

Selon vous, quel type de lumière est le moins nocif pour les yeux?

Eugene Brennan (auteur) d'Irlande le 14 juin 2015:

La puissance de la bougie était une ancienne unité d'intensité lumineuse qui a été remplacée par la candela. À l'époque des bougies, je suppose que c'était un bon moyen d'exprimer la luminosité de l'éclairage au gaz et le nouvel éclair électrique crochant en faisant référence à une source de lumière familière.

sables mouvants le 14 juin 2015:

Mon père parlait d'une ampoule de 100 watts comme d'une ampoule de 100 bougies!

Eugene Brennan (auteur) d'Irlande le 04 janvier 2014:

Merci Jan, heureux que vous ayez aimé et cela vous a éclairé sur les différentes options disponibles!

Janis Leslie Evans de Washington, DC le 4 janvier 2014:

Je suis tellement content de m'être arrêté pour lire ce hub, eugbug. Cela a été très instructif pour m'apprendre les différents types d'ampoules, les avantages et les inconvénients et l'efficacité énergétique. Il est extrêmement bien écrit et facile pour une personne moyenne de lire et de recueillir suffisamment d'informations sur le choix d'une ampoule et le passage à l'efficacité énergétique. Merci pour les informations supplémentaires sur les ampoules irisées;) Voté, utile et intéressant.

Eugene Brennan (auteur) d'Irlande le 07 décembre 2012:

Merci pour le commentaire! Les lampes à LED sont assez chères à l'heure actuelle, mais le coût diminuera dans les deux prochaines années. Espérons que la durée de vie promise de 50000 heures, qui équivaut à 17 ans à 8 heures par jour, est réaliste. Rien n'est conçu pour durer de nos jours donc c'est probablement un peu optimiste!

tipstoretirely de New York le 07 décembre 2012:

Excellent graphique pour comparer et contraster les différentes options d'éclairage. J'ai hâte d'acheter des lampes LED une fois que les prix baisseront un peu plus.


Voir la vidéo: Apprendre à bien choisir son ampoule. Électricité (Juin 2022).


Commentaires:

  1. Hroc

    Message faisant autorité :), curieux ...

  2. Hillel

    Un bon exemple de votre message peut être vu sur de nombreux sites, allez-y

  3. Jarin

    C'est remarquable, les informations utiles

  4. Altman

    Je confirme. Et j'y ai fait face. Discutons de cette question.

  5. Malrajas

    Auteur +1



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