La révolution de l éclairage : les DEL c est bien mais ce n est pas tout!

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1 La révolution de l éclairage : les DEL c est bien mais ce n est pas tout! Patrick Martineau, ing. Colloque multi énergies de l AGPI 9 et 11 avril 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 D ici 2030 l éclairage DEL va combler plus de 70% de l éclairage (en lumen-heures) Ce qui permettra des gains énergétiques de 46% Source : Département de l Énergie des États-Unis, «Energy Savings Potential of Solid-State Lighting in General Illumination Applications» Site Web : 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 L éclairage au Plasma : efficacité pour les sources de haute puissance Lampes longues durées : Sodium haute pression : 50 % de survie = heures Fluorescent T5HO : heures Fluorescent T8 : heures Malgré tout, 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 Source : Sylvania

7 SURVOL DES TECHNOLOGIES

8 SURVOL DES SOURCES LUMINEUSES APPLICATION TECHNOLOGIE GAIN * Éclairage intérieur plafonds bas Éclairage intérieur plafonds hauts Fluorescent T8 25 % Fluorescent T8 et T5HO 45 % 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 ÉVOLUTION DES NORMES

11 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

12 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

13 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

14 MAINTIEN DU FLUX LUMINEUX

15 MAINTIEN DU FLUX LUMINEUX LM-79 mesure du luminaire à DEL : Caractéristiques photométrique et électriques Température DEL (Ts) LM-80 mesure des DEL : Maintien du flux lumineux à heures minimum 3 températures (Ts) : 55 C, 85 C, autre TM-21 méthode pour extrapoler : Le maintien du flux lumineux des luminaires À partir des données de LM-79 et LM-80 Facteur maximum d extrapolation : 6 Résultat : L XX = y heures LM-79 Luminaires TM-21 Projection L 70 = heures LM-80 DEL Exemple

16 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

17 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

18 LISTE DE PRODUITS QUALIFIÉS

19 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)

20 DESIGNLIGHTSTM CONSORTIUM Depuis 2009, Hydro-Québec supporte activement la liste de produits qualifiés du DLC Source : DesignLights TM Consortium

21 DesignLights TM Consortium La liste a 2 buts : Assurer que les produits satisfont les besoins Assurer des gains énergétiques L initiative est supportée par les programmes en efficacité énergétique en Amérique du Nord Plus de produits d éclairage à DEL qualifiés de 500 manufacturiers dans 30 catégories Lancement prochain d une base de données Web qui facilitera le choix de luminaires 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 COMMENT UTILISER LA LISTE La liste est accessible à partir du site Web du DesignLights TM Consortium Performance des luminaires dans la liste du DLC (catégorie des luminaires extérieurs) Les critères de performance évoluent avec la technologie La liste peut être utilisée : Comme une source d information fiable Pour faciliter la sélection de luminaires performants qui satisfont les besoins Il est possible de choisir des luminaires qui dépassent les critères de performance du DLC Température de couleur (K) DLC V1.5 DLC V lm/w Efficacité (lm/w) K K

24 DEVIS DE PERFORMANCE DES APPAREILS

25 DEVIS DE PERFORMANCE DES APPAREILS LightSavers Canada est une innitiative lancée en mars 2012 Leur objectif est d accélérer l acceptation et le déploiement des appareils d éclairage à DEL et des commandes adaptatives Devis de performance pour l éclairage public disponible sur le site Web : Plusieurs éléments harmonisés avec le DesignLights TM Consortium (DLC) Couvre plus d éléments que la liste du DLC Source : LightSavers

26 LES BONNNES PRATIQUES

27 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

28 EXEMPLES DE PROJETS D ÉCLAIRAGE

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

30 L école de l Hymne-au-Printemps Environnement tempéré et sain, et où l ambiance créée favorise leur apprentissage Performances énergétiques remarquables : 3 fois plus efficace que les autres écoles de la Commission Scolaire des Trois-Lacs (0,26 GJ/m 2 ) 61 % plus efficace que les exigences du Code Modèle National de l Énergie pour les Bâtiments (CMNÉB) Économies d environ kwh et $ par année

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

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

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

37 L école secondaire Soulanges Photos : Patrick Martineau

38 Complexe Desjardins Photo : Patrick Martineau

39 Complexe Desjardins Photo : Patrick Martineau

40 Complexe Desjardins Photos : Patrick Martineau

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

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

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

44 Stationnements intérieurs AVANT APRÈS Source : DOE, projet GATEWAY

45 CONCLUSION

46 CONCLUSION 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) 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 parfois complexe et la liste de produits du DesignLights TM Consortium simplifie le choix des luminaires performants Lorsque bien contrôlé la technologie à DEL est fiable et performante

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