Les avancées dans le domaine de l éclairage

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1 Les avancées dans le domaine de l éclairage Patrick Martineau, ing. 27 e congrès de l AQME 9 mai 2013

2 CONTENU DE LA PRÉSENTATION Avancées technologiques Survol des technologies Évolution des normes en éclairage Les bonnes pratiques Exemples de projets d éclairage

3 AVANCÉES TECHNOLOGIQUES

4 ÉVOLUTION DES SOURCES LUMINEUSES Efficacité lumineuse (lm/w) Source : Navigant consulting inc. Année

5 GAINS ÉNERGÉTIQUES En 2030 l éclairage à DEL va combler 70% des besoins Ce qui permettra des gains énergétiques de 46% Source : Département de l Énergie des États-Unis

6 ELLES N ONT PAS DIT LEUR DERNIER MOT Avec l arrivée du DEL, plusieurs autres sources lumineuses ont évoluées L éclairage à Induction : durée de vie élevée Lampes longues durées : Sodium haute pression : 50 % de survie = heures Fluorescent T5HO : heures Fluorescent T8 : heures Plusieurs manufacturiers ont cessé d investir dans la recherche sur les technologies de transition : CMH pour l éclairage d accentuation et l éclairage extérieur Fluocompactes vissés dans le secteur commercial Induction plusieurs compagnies ont vendu leurs brevets Source : Sylvania

7 SURVOL DES TECHNOLOGIES

8 SURVOL DES SOURCES LUMINEUSES APPLICATION TECHNOLOGIE GAIN * Plafonds bas Fluorescent T8 25 % T8 et T5HO 45 % Plafonds hauts Induction 40 % HM démarrage assisté 25 % Éclairage d accentuation DEL > 75 % Éclairage extérieur DEL > 50 % Enseignes DEL > 50 % Comptoirs réfrigérés DEL > 50 % * Réduction de la charge électrique d éclairage typique. Exclus les effets croisés électriques. Peut varier en fonction du projet.

9 SURVOL DES CONTRÔLES APPLICATION TYPE GAIN * Détecteur d occupation > 25 % Éclairage intérieur Détecteur d éclairage naturel > 25 % Commande centralisée > 15 % Éclairage extérieur Détecteur d occupation > 40 % Horloge astronomique > 25 % Contrôle adaptatif > 30 % * Réduction typique de l horaire d éclairage

10 EFFET CUMULATIF DES GAINS Vapeur de mercure Halogénures métalliques Démarrage assisté T5HO DEL

11 ÉVOLUTION DES NORMES

12 TYPES DE NORMES TYPES DESCRIPTION EXEMPLES Définitions LED, LED chip, etc. IES RP-16 Normes d essai des composantes Normes d essai des Luminaires Compatibilité des composantes Critères de performance des installations Norme d efficacité énergétique des luminaires Norme d efficacité énergétique des installations Maintien du flux lumineux, couleur, etc. Mesure photométrie et électrique, sécurité, etc. Compatibilité mécanique et électrique Niveaux d éclairement, vision mésopique Performance photométrique et énergétique des luminaires Performance énergétique des installations LM-80, ANSI C78.377A LM-79, CSA C22.2 No. 250 ANSI C IES Handbook, TM-12 Critères du DesignLights Consortium ASHRAE 90.1 CSA C-653

13 NORMALISATION DES DEL Les principales normes pour l éclairage à DEL sont en place Le manque de normalisation n est plus un frein à l adoption des DEL Ces nouvelles normes permettent de spécifier des produits performants, mais leur maîtrise demeure complexe Heureusement, plusieurs outils pratiques existent pour faciliter le travail des éclairagistes Codes Handbook TM-21 LM-80 : flux DEL LM-79 : essai luminaire ANSI C CSA C : sécurité RP-16 : définitions

14 L INTÉGRATION DES NORMES Codes Handbook DEVIS DE PERFORMANCE LISTE DE PRODUITS TM-21 LM-80 : flux DEL LM-79 : essai luminaire ANSI C CSA C : sécurité MAINTIEN DU FLUX LUMINEUX RP-16 : définitions

15 MAINTIEN DU FLUX LUMINEUX

16 MAINTIEN DU FLUX LUMINEUX LM-79 : Norme d essai pour le luminaire LM-80 : Norme d essai pour les DEL Maintien du flux lumineux à heures minimum TM-21 : Méthode pour extrapoler le maintien du flux lumineux des luminaires Facteur maximum d extrapolation : 6 Résultat : L XX = y heures LM-79 Luminaires TM-21 Projection L 70 = heures LM-80 DEL Exemple

17 SOURCE DE DÉFAILLANCE Étude sur luminaires à DEL, après d heures d opération cumulées : 29 défaillances DEL seulement 10 % Donc la durée de vie du luminaire ne dépend pas seulement de la fiabilité des DEL DEL 10% Boîtier 31% Circuit d alimentation 52% Contrôle 7% Source : DOE

18 DÉFAILLANCES La courbe en forme de «baignoire» représente la répartition typique des défaillances des systèmes électroniques Usure Taux de défaillance Mortalité infantile Défaillances aléatoires Temps

19 LISTE DE PRODUITS QUALIFIÉS

20 POURQUOI UNE LISTE DE PRODUITS? Caractéristique des technologies émergentes : grande variabilité de la performance Les normes existantes sont difficiles à appliquer pour l utilisateur : Difficulté d obtenir des données indépendantes Mauvaise connaissance de la performance requise Complexité d analyse Les listes de produits favorisent l émergence des produits performants tout en simplifiant leur choix par les utilisateurs Listes fiables : ENERGY STAR DesignLights TM Consortium (DLC)

21 DesignLights TM Consortium La liste a 2 buts : Assurer que les produits satisfont les besoins Assurer des gains énergétiques Plus de produits d éclairage à DEL qualifiés de 500 manufacturiers dans 30 catégories Accessible à partir du site Web du DesignLights TM Consortium Lancement prochain d une base de données Web simple à utiliser Source : DesignLights TM Consortium

22 CE QUI EST VÉRIFIÉ Les critères de performance visent : Le flux lumineux et distribution lumineuse L efficacité du luminaire La température de couleur et l indice de rendu de couleur Le flux lumineux maintenu (TM-21 : L70 = heures) Les caractéristiques électriques La garantie minimum Source : DesignLights TM Consortium

23 LES BONNNES PRATIQUES

24 LES BONNES PRATIQUES Établir les besoins Connaître ses actifs Choisir la bonne technologie pour la bonne application Intégrer les divers éléments : source lumineuse, contrôle, bâtiment, environnement L efficacité dépend autant du design que de la technologie

25 EXEMPLES DE PROJETS D ÉCLAIRAGE

26 L école de l Hymne-au-Printemps Située à Vaudreuil, elle a gagné le Prix Hubert-Reeves Source : Commission scolaire des Trois-Lacs

27 L école de l Hymne-au-Printemps Environnement tempéré et sain, où l ambiance favorise l apprentissage Performances énergétiques remarquables : 3 fois plus efficace que les autres écoles de la Commission Scolaire des Trois-Lacs 60 % plus efficace que le Code Modèle National de l Énergie pour les Bâtiments (CMNÉB) Économies d environ kwh et $ par année

28 L école de l Hymne-au-Printemps Photos : Patrick Martineau

29 L école de l Hymne-au-Printemps Photos : Patrick Martineau

30 L école de l Hymne-au-Printemps Photos : Patrick Martineau

31 L école de l Hymne-au-Printemps Photos : Patrick Martineau

32 L école de l Hymne-au-Printemps Photos : Patrick Martineau

33 L école de l Hymne-au-Printemps Photos : Patrick Martineau

34 Complexe Desjardins Photo : Patrick Martineau

35 Complexe Desjardins Photo : Patrick Martineau

36 Complexe Desjardins Photos : Patrick Martineau

37 Immeuble sur le boulevard René-Lévesque Photo : Patrick Martineau

38 Éclairage public Ville de Los Angeles : luminaires d installés Plus de 60 % d économies d énergie AVANT - SHP APRÈS - DEL Source : LEDs Magazine

39 Éclairage extérieur Source : LEDs Magazine Source : Wal-Mart, présentation SSL Market Introduction Workshop, Chicago, 14 juillet 2009

40 Stationnements intérieurs AVANT APRÈS Source : DOE, projet GATEWAY

41 CONCLUSION

42 CONCLUSION Le manque de normalisation n est plus un frein à l adoption de la technologie à DEL à grande échelle La dégradation du flux lumineux des DEL n est qu un des nombreux modes de défaillance possible Il faut contrôler la robustesse des autres éléments L application des normes est complexe et les listes de produits du DesignLights TM Consortium ou Energy Star simplifient les choix Lorsque bien contrôlé la technologie à DEL est fiable et performante

43 CONCLUSION (suite) Plusieurs technologies performantes sont disponibles : il faut choisir celle qui convient à l application et aux besoins L efficacité dépend autant du design que de la technologie Il faut intégrer les divers éléments : source lumineuse, contrôle, bâtiment, environnement

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