Les sources de lumière artificielle

Transcription

1 Les sources de lumière artificielle Cette documentation, produite par la société Estia SA, est extraite des cours théoriques dispensés à l EPFL par, dans le cadre de l Unité d Enseignement «Espace & Lumière : Le projet d éclairage». Toute reproduction, même partielle, de ces documents doit faire l'objet d'une autorisation préalable auprès de Estia SA (

2 FAMILLES DE LAMPES

3 FAMILLES DE LAMPES: L INCANDESCENCE

4 L INCANDESCENCE CLASSIQUE L Incandescence classique Incandescence Classique

5 L INCANDESCENCE CLASSIQUE: COMPOSANTES L Incandescence classique Un filament de tungstène, soumis à un courant électrique et placé dans une atmosphère neutre, est porté à incandescence (à env. 2700K). Il émet ainsi de la lumière. Ampoule de cristal Atmosphère gazeuse neutre (Argon/Azote) Entrées de courant Filament de tungstène Pied de lampe Culot

6 L INCANDESCENCE HALOGENE Température : Incandescence halogène Incandescence Halogène

7 L INCANDESCENCE HALOGENE: PRINCIPE L Incandescence halogène Incandescence Halogène Régénération du filament

8 L INCANDESCENCE : SPECTRE ENERGETIQUE L Incandescence: Propriétés Répartition énergétique spectrale de la lumière du jour (à gauche) et d une lampe à incandescence (à droite)

9 L INCANDESCENCE CLASSIQUE: DUREE DE VIE MOYENNE 100

10 L INCANDESCENCE CLASSIQUE: TEMPERATURE DE COULEUR

11 L incandescence classique

12 L Incandescence halogène

13 FAMILLES DE LAMPES: DECHARGE - BASSE PRESSION

14 FAMILLES DE LAMPES: DECHARGE - HAUTE PRESSION

15 DECHARGE BASSE PRESSION : LE TUBE FLUORESCENT Les lampes à décharge Tube fluorescent (T)

16 LES LAMPES A DECHARGE: COMPOSANTES (1/2) Les lampes à décharge Un gaz sous pression placé dans un tube comportant des électrodes à chaque extrémité est soumis à un courant électrique (décharge) et émet ainsi un rayonnement lumineux. Ampoule ovoïde de protection du brûleur Gaz (Argon/Mercure) Électrodes principales Tube à décharge ou brûleur (quartz) Électrode d amorçage Lampe haute pression à vapeur de mercure

17 LES LAMPES A DECHARGE: COMPOSANTES (2/2) Les lampes à décharge Les lampes à décharge nécessitent des dispositifs qui permettent l amorçage de la lampe et qui stabilisent le courant à une valeur convenable. Ballast Lampe Secteur Starter Condensateur

18 Décharge dans un gaz / basse pression

19 Décharge dans un gaz / basse pression Bon rendu des couleurs, Bonne efficacité lumineuse

20 Décharge dans un gaz / basse pression Rendu des couleurs moyen, Haute efficacité lumineuse

21 Décharge dans un gaz / basse pression Teinte «Froide»

22 Décharge dans un gaz / basse pression Teinte «Neutre»

23 Décharge dans un gaz / basse pression Teinte «Chaude»

24 DECHARGE BASSE PRESSION : FLUO COMPACT Les lampes à décharge: Basse pression Fluo Compacts (TC)

25 DECHARGE BASSE PRESSION : FLUO COMPACT Les lampes à décharge: Basse pression Fluo Compacts (TC)

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27 DECHARGE BASSE PRESSION : FLUO COMPACT Les lampes à décharge: Basse pression Fluo Compacts (TC)

28 DECHARGE BASSE PRESSION : FLUO COMPACT Les lampes à décharge: Basse pression Fluo Compacts

29 DECHARGE BASSE PRESSION : LAMPE A INDUCTION Les lampes à décharge: Basse pression Lampe à Induction (LMR/LMT/LMG) Sans électrode Insensible à T > 20 C Allumage instantané Lumière qualité fluorescent

30 DECHARGE BASSE PRESSION : SODIUM Les lampes à décharge: Basse pression Sodium (LS)

31 DECHARGE BASSE PRESSION : REPARTITION SPECTRALE Lampe à incandescence Tube fluorescent Deluxe Lampe fluo compacte Lampe à décharge BP Sodium Lumière du jour Lampe à décharge HP Vap. De mercure Lampe à décharge HP Sodium Lampe à décharge HP Halogénures métalliques LED blanc (bleu+phosphore)

32 DECHARGE BASSE PRESSION : EFFICACITE ENERGETIQUE 100

33 DECHARGE BASSE PRESSION : DUREE DE VIE MOYENNE 100

34 DECHARGE BASSE PRESSION: TEMPERATURE DE COULEUR

35 FAMILLES DE LAMPES: DECHARGE - HAUTE PRESSION

36 DECHARGE HAUTE PRESSION : LE SODIUM Les lampes à décharge: Haute pression Sodium (HS)

37 SOURCES DE LUMIERE ARTIFICIELLE DECHARGE HAUTE PRESSION: HALOGENURES METALLIQUES Les lampes à décharge: Haute pression Halogénures métalliques (HI) Estia SA, PSE-EPFL Lausanne

38 DECHARGE HAUTE PRESSION : VAPEUR DE MERCURE Les lampes à décharge: Haute pression Vapeurs de Mercure (HM)

39 Les lampes à décharge: Haute pression

40 Les lampes à décharge: Haute pression

41 DECHARGE HAUTE PRESSION : REPARTITION SPECTRALE Lampe à incandescence Tube fluorescent Deluxe Lampe fluo compacte Lampe à décharge BP Sodium Lumière du jour Lampe à décharge HP Vap. De mercure Lampe à décharge HP Sodium Lampe à décharge HP Halogénures métalliques LED blanc (bleu+phosphore)

42 DECHARGE HAUTE PRESSION : DUREE DE VIE MOYENNE

43 DECHARGE HAUTE PRESSION: TEMPERATURE DE COULEUR

44 FAMILLES DE LAMPES: CORPS SOLIDE - LEDS

45 Corps solide : Electroluminescence Diodes Electroluminescentes (LED) La production de lumière blanche est possible par 3 voies distinctes : Combinaison diodes colorées Fluorescence (leds UV) Led bleue + phosphore jaune

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49 ELECTROLUMINESCENCE : REPARTITION SPECTRALE Lampe à incandescence Tube fluorescent Deluxe Lampe fluo compacte Lampe à décharge BP Sodium Lumière du jour Lampe à décharge HP Vap. De mercure Lampe à décharge HP Sodium Lampe à décharge HP Halogénures métalliques LED blanc (bleu+phosphore)

50 ELECTROLUMINESCENCE: DUREE DE VIE MOYENNE

51 ELECTROLUMINESCENCE: TEMPERATURE DE COULEUR

52 Forces et faiblesses des différentes sources Efficacité lumineuse Durée de vie Rendu des couleurs Temps d allumage Incandescence Halogène Fluo Compact Tube fluorescent Sodium HP Halogénures métalliques LED blanches Soufre (Induction) Instantané Instantané Seconde < Seconde Minutes Instantané Minutes Gradation Oui Oui Non Oui Non Oui Non Coût Très Faible Faible Elevé Modéré Elevé Elevé Très élevé Toxique Absent Absent Présent Présent Présent Présent Absent