Session d information pratique électriciens. Eclairage Rénovation des installations d éclairage

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1 Session d information pratique électriciens Eclairage Rénovation des installations d éclairage Arnaud Deneyer 21 mai 2014 Laboratoire Lumière & Bâtiment Centre Scientifique et Technique de la Construction Rénovation des installations d éclairage 21/05/2014 Page 1 Eclairage Importance pour les bâtiments tertiaires Consommation d'énergie primaire - Bureaux 38.0% 1.5% 7.1% 7.1% 7.1% 27.1% 12.1% Transmission Ventilation forcée in/exfiltration Refroidissment Ventilateur Pompes Eclairage Rénovation des installations d éclairage 21/05/2014 Page 2 1

2 Objectif Rénovation des installations d éclairage Remplacement des sources lumineuses et les luminaires énergivores par des solutions économes en énergie et diminuer la facture énergétique Diminution de l impact écologique du parc de sources lumineuses et des luminaires consommateurs d énergie Rénovation des installations d éclairage 21/05/2014 Page 3 Grandeurs et unités photométriques Flux lumineux Eclairement Luminance Quantité de lumière émise par une source lumineuse lumens [lm] Quantité de lumière reçue par une surface lumen/m 2 lux [lx] Quantité de lumière émise par une surface pour une direction candela/m 2 [cd/m 2 ] Rénovation des installations d éclairage 21/05/2014 Page 4 2

3 Eclairage Lors d une opération de rénovation de l installation d éclairage, il y 2 niveaux différents d intervention : Relamping Relighting Remplacement simple des luminaires Remplacement des luminaires et nouvelle conception de l éclairage Rénovation des installations d éclairage 21/05/2014 Page 5 Opération Niveau 1 Relamping Remplacement de la source lumineuse Pas d intervention au niveau du luminaire : L optique reste identique Réflecteur Diffuseur Les auxiliaires restent identiques Transformateur électronique électromagnétique Ballast électronique électromagnétique Le câblage reste identique Pas de pontage des fils Rénovation des installations d éclairage 21/05/2014 Page 6 3

4 Opération Niveau 2 Type 1 Relighting Remplacement simple des luminaires Même nombre de points lumineux Augmentation de la performance énergétique Augmentation du confort visuel Rénovation des installations d éclairage 21/05/2014 Page 7 Opération Niveau 2 Type 2 Relighting Remplacement des luminaires Nombre de points lumineux différents Localisation différente des points lumineux Augmentation de la performance énergétique Augmentation du confort visuel Rénovation des installations d éclairage 21/05/2014 Page 8 4

5 Lampe à incandescence Lampe incandescente filament tungstène Lampe incandescente halogène filament tungstène Lampe à décharge Lampe au mercure Basse pression Lampe fluorescente tubulaire - TL Lampe fluorescente compte - CFL Lampe à induction Haute pression Halogénures métalliques Lampe au sodium Basse pression Haute pression Light Emitting Diodes - LEDs 24/04/2012 Rénovation des installations d éclairage 21/05/2014 Page 9 Sources lumineuses Caractérisation Labellisation Directive Européenne Ban the Bulb Rénovation des installations d éclairage 21/05/2014 Page 10 5

6 lm /W 21/05/2014 Evolution très rapide des sources lumineuses Rénovation des installations d éclairage 21/05/2014 Page 11 Efficacité lumineuse des sources lumineuses Incandescence Halogène T12 T8 T8 - Ra > 90 T5 CFL de CFL à Eco-Halogène substitution alimentation séparée LED Blanche Rénovation des installations d éclairage 21/05/2014 Page 12 6

7 Terminologie Définitions Chip led Lampe led Module led Luminaire led Source à intégrer Lampe de remplacement Collection de chips led Système complet Soquet standard Comprenant l auxilliaire Directement connecté au réseau ou à la très basse tension A encastrer ou à utiliser indépendamment Avec ou sans auxiliaire Non démontable Contient une lampe led ou un module led, éventuellement interchangeable Directement connecté au réseau IEC TS :Terms and definitions for LEDs and LED modules Rénovation des installations d éclairage 21/05/2014 Page 13 LED : Données produits inexactes ou exagérées Boîte : 3 X 1 W LED = 45 W Lampe à incandescence classique : 12 lm /W 45 W x 12 lm / W = 600 lm Boîte : 3 x 1 Power LED 100 lm = 300 lm? Rénovation des installations d éclairage 21/05/2014 Page 14 7

8 LED Il y a toutefois des problèmes sur le marché Les données de produit sont inexactes ou exagérées Le marquage et le label du produit sont incomplets Surchauffe de la source lumineuse Insuffisance du flux lumineux Mauvais rendu des couleurs Produit jeune sur le marché Profil d émission du flux lumineux inadapté Rénovation des installations d éclairage 21/05/2014 Page 15 LED : Marquage et label incomplet Manque d informations Mais Directives Europénnes imposant le labelling Rénovation des installations d éclairage 21/05/2014 Page 16 8

9 LED : Marquage et label incomplet? Les données produits sont de plus en plus disponibles Rénovation des installations d éclairage 21/05/2014 Page 17 LED et chaleur : Surchauffe de la source lumineuse Influence de la température Max 145 cd/klm Max 90 cd/klm Source : Laborelec Rénovation des installations d éclairage 21/05/2014 Page 18 9

10 LED et chaleur Important élément de refroidissement dès que la puissance augmente Cooling passif Cooling actif Attention au risque de nuisance sonore Rénovation des installations d éclairage 21/05/2014 Page 19 Indice de rendu des couleurs Rénovation des installations d éclairage 21/05/2014 Page 20 10

11 Relamping Rénovation des installations d éclairage 21/05/2014 Page 21 Relamping Avantages Disponible pour presque tous les types de lampes et soquets 12V - 230V Lampes à réflecteur et sans réflecteur Coupole souvent mat, peu d éléments transparents Différentes sorte de températures de couleur Rénovation des installations d éclairage 21/05/2014 Page 22 11

12 Relamping Mais la technologie évolue encore Possibilité d essayer de nouvelles choses Toutes les lampes ne peuvent pas (encore) être remplacées Il y a continuellement de nouveaux produits de meilleure qualité Tous les types de lampes auront leur alternative LED Grande offre de la part des grandes marques Les grandes marques ont une image à conserver! (cfr évolution CFL) Information complète sur l emballage Rénovation des installations d éclairage 21/05/2014 Page 23 Relamping Technology Face 1 Dimming Document Tecnolec CSTC Gratuit Rénovation des installations d éclairage 21/05/2014 Page 24 12

13 Relamping Technology Face 1 Rénovation des installations d éclairage 21/05/2014 Page 25 Relamping Technology Face 1 Rénovation des installations d éclairage 21/05/2014 Page 26 13

14 Rénovation des installations d éclairage 21/05/2014 Page 27 Relamping Technology Face 1 Limitations Attention à la combinaison avec les transformateurs 12V ils exigent une charge minimale Prix relativement élevé Sauf pour la 1 ère génération de produit : non fiables!!!!! Pas de primes (vu que c est un relamping) Phénomène transitoire? Rénovation des installations d éclairage 21/05/2014 Page 28 14

15 Relamping Technology Face 2 Attention au remplacement de tube TL Objectif : remplacer un TL par un LED-TL Surtout présenté comme alternative au T8 Existe aussi pour le T5 Situation: Vieux luminaires munis de lampes T8 Moins de flux lumineux à cause de la dépréciation de la lampe Rénovation des installations d éclairage 21/05/2014 Page 29 Relamping Technology Face 2 Attention au remplacement de tube TL Faibles puissances LEDs <> Puissances élevées LEDs? SMD (surface mounted device) ou TH (True Hole)? Influence sur la durée de vie de par la chaleur dégagée? Quid de l indice de rendu des couleurs (Ra) et de l éblouissement? Quid de la température de couleur? Quid du facteur de puissance? Quid des harmoniques? Quid du diagramme polaire? Le résultat sera-t-il assez uniforme? Rénovation des installations d éclairage 21/05/2014 Page 30 15

16 Relamping Technology Face 2 Tube LED-TL Etude au Laboratorium voor Lichttechnologie 12 types/marques différentes LED-TL (1,20m) en remplacement d une lampe TL 36W Pour comparaison TLD 36W/830: 3350 lm (93 lm/w) TLD Eco 32W830: 3000 lm (93,75lm/W) Mesures initales LED-TL P (W): 10,3W à 31,6W I (lm): 754lm à 1774 lm lm/w: 50,8 à 89,6 lm/w PF: 0,45 à 0,97 Ra: 65 à 89 Rénovation des installations d éclairage 21/05/2014 Page /09/2009 Rénovation LED : Retrofit of des relighting installations d éclairage 21/05/2014 Page 32 16

17 Relamping Technology Face 2 Tube LED-TL Impact photométrique Impossibilité de déterminer le flux lumineux (pas de norme CIE) Luminaire non étudié pour être combiné avec ce type de lampe - La distribution lumineuse est perturbée (LED-TL : hémisphérique) Eblouissement Impact technique et juridique Modification du luminaire Le ballast et le starter sont retirés (quand ils le sont!) Le luminaire n est pas conçu pour des LED-TL Compatibilité Electro-Magnétique modifiée (harmoniques, Facteur de puissance) Le marquage CE n est plus valable (responsabilité du gestionnaire) Rénovation des installations d éclairage 21/05/2014 Page 33 Relighting Optique et distribution photométrique 3 typologies pour les luminaires LED Power-led + réflecteur (Power)led + lentille Leds + diffuseur Type 1 Type 2 Type 3 Groupe de points lumineux avec une (très) haute luminance Groupe de points lumineux de luminance moyenne Surface lumineuse (diffuse) Rénovation des installations d éclairage 21/05/2014 Page 34 17

18 Relighting - Distribution photométrique Exemple : Luminaire encastré 60x60cm Luminaire avec TL-5 Luminaire LED Lors du relighting avec luminaires LED, la distribution lumineuse peut varier beaucoup Rénovation des installations d éclairage 21/05/2014 Page 35 Relighting Optique et distribution photométrique Angle de protection Faisceau lumineux fortement orienté Faisceau lumineux orienté Faisceau lumineux diffus Rénovation des installations d éclairage 21/05/2014 Page 36 18

19 Relighting Influence sur la conception lumineuse L éclairement moyen est atteint Eclairement sur le plafond à peine suffisant (>50 lx) Puissance installée totale : 105 W / surface 16,4 m² = 6,4 W/m² Mauvaise uniformité Rénovation des installations d éclairage 21/05/2014 Page 37 Relighting Influence sur la conception lumineuse L éclairement moyen est atteint Uniformité encore insuffisante Eclairement sur le plafond suffisant(>50 lx) Puissance installée totale : 111 W / Surface 16,4 m² = 6,8 W/m² Rénovation des installations d éclairage 21/05/2014 Page 38 19

20 Durée de vie Evolution des produits Durée de vie? Les fabricants sont plus confiants dans leur matériel ETAP : 5 ans Trilux : 5 ans de garantie. Attention, cela diffère de heures de fonctionnement Rénovation des installations d éclairage 21/05/2014 Page 39 Relighting Solutions d aujourd hui et de demain Nouvelles solutions : leds/oleds Source: McKinsey Global Lighting Market Model, à 45% du chiffre d affaire des produits LED est issus de quelques fabricants (2013) Rénovation des installations d éclairage 21/05/2014 Page 40 20

21 Rénovation des installations d éclairage 21/05/2014 Page 41 Rénovation des installations d éclairage 21/05/2014 Page 42 21

22 Rénovation des installations d éclairage 21/05/2014 Page 43 Publications CSTC Rénovation des installations d éclairage 21/05/2014 Page 44 22

23 Rénovation des installations d éclairage 21/05/2014 Page 45 Plus d informations VERLICHTING Rénovation des installations d éclairage 21/05/2014 Page 46 23

24 Avec le support de la guidance technologique éco-construction et développement durable de la Région de Bruxelles-Capitale subsidiée par l Institut Bruxellois pour la Recherche et l Innovation (InnovIRIS) Rénovation des installations d éclairage 21/05/2014 Page 47 24