La performance de l'éclairage LED pour des usages professionnels Fiorenzo Namèche LIGHT TO LIGHT Lighting design & engineering
LIGHT TO LIGHT Audit relighting Diagnostic d éclairage public Conception de mise en lumière Etude et suivi de projets (relighting / new) Plan lumière Conception d éclairage sur mesure
Plan de l exposé Introduction Quelques notions d éclairage Fondements d un éclairage performant 3 principes de base: concevoir juste, production de lumière efficace, usage utile L éclairage LED Avantages/inconvénients précautions Bon/mauvais usage Réalisations exemplaires Questions et réponses
Lumière et vision La lumière est une forme de radiation électromagnétique L étendue de la lumière visible est située entre 380 et 780nm A chaque longueur d onde s associe une impression de couleur pour les yeux qui va du rouge, via orange, jaune, vert, bleu au violet
La vision et la couleur Kevin Smet A colour rendering index based on memory colours
Quel est le rond orange le plus grand?
Quelques notions de photométrie
Fondements d un éclairage performant Les 3 principes de base Un concept d éclairage efficace Lampes et luminaires efficients Usage utile de l éclairage Eclairage économique Eclairer comme il faut (typologie d éclairage, norme, ) Lampes & luminaires efficients Allumer quand il faut (d abord la lumière naturelle)
Concevoir la juste lumière Bon concept choix du type d éclairage, de la position des luminaires et de leur distribution lumineuse en fonction de l espace et des surfaces à éclairer Avant - oppressant Après vivant
Concevoir la juste lumière Bon concept choix du type d éclairage, de la position des luminaires et de leur distribution lumineuse en fonction de l espace et des surfaces à éclairer Respect des normes bon dimensionnement, la juste quantité de lumière par rapport aux besoins (voir EN12464) Avant inefficace Après - équilibre
Concevoir la juste lumière Veiller au confort visuel Pas d éblouissement ou de contrastes trop importants Eblouissant Reflets Reflets gênants Equilibre
Luminous efficacy [lm/w] Usage de sources efficaces 200 Cool White LED L éclairage (du futur) sera LED 150 Iodures métalliques 100 Fluorescent Warm White LED 50 Halogène Incandescent 0 1875 1900 1925 1950 1975 2000 2025 Suppression de quasi toutes les sources halogènes en 2016! Time [Year] Bron : DOE USA 2008/LABORELEC
Usage de sources efficaces et adaptées Efficacité lumineuse (lm/w) Température de couleur Indice du rendu des couleurs Durée de vie Délai d amorçage Gamme de puissance Surface émettrice Prix par lumen
Luminaires efficaces Efficacité d un système = les lumens utiles / W! Efficacité de la source lumineuse X efficacité de l optique X efficacité des auxiliaires X coefficient de maintenance En LED, la notion du flux du luminaire est capitale! Flux des LED (>100 lm/w) rendement de la chambre lumineuse rendement du réflecteur Flux du luminaire
Luminaires efficaces et adaptés Efficacité (flux du luminaire / W) Photométrie (distribution lumineuse) Esthétique, dimensions, montage Indice de protection IP Résistance mécanique IK Prix
Usage utile de l éclairage La lumière la plus efficace est celle qu on ne gaspille pas Evaluer la rentabilité des dispositifs de gestion de l éclairage, tels que : Coupure automatique ou régulation de l éclairage selon l apport de lumière du jour et/ou la détection d absence Commande par cellule crépusculaire, horloge,
Mesures d économies Sensibiliser les utilisateurs Entretenir les installations Commande automatisée (si OK) Relamping (si OK) Relighting partiel ou complet De plus en plus en LED (vu leurs avantages)
L éclairage LED : avantages Haute efficacité (faible consommation) Source lumineuse ponctuelle de petites dimensions (design, performance photométrique) Adapté à un fonctionnement à basse température Pas d émission d IR ou d UV
L éclairage LED : avantages Totalité du flux dès l allumage Puissance réglable Longue durée de vie (quasi plus d entretien sauf le nettoyage) Brille dans des couleurs saturées sans usage de filtres Absence de mercure ou de plomb
L éclairage LED : application des avantages Au début (2008 2010): Réfrigérateurs Mise en lumière colorée Balisage Accentuation Musée Eclairage extérieur Maintenant : presque partout LED LED LED (Forum de Liège 2008) Avant : halo Après : LED
L éclairage LED : inconvénients Composant électronique sensible à la chaleur Echangeur de chaleur encombrant (pour forte puissance) Prix élevé à l achat (2x à 4x) Besoin de remplacer le luminaire en fin de vie (car source LED non standardisée, sauf les modules LED du consortium Zhaga)
L éclairage LED : inconvénients Qualité variable sur le marché, rendu des couleurs (IRC) peut être médiocre Risque sanitaire pour les yeux si longue durée d exposition, intensité élevée et lumière blanche froide (fort éblouissante, concentration en lumière bleue «Blue light hazard»), attention avec les enfants : opter pour une émission diffuse, température blanc chaud 3000K!
Quelques précautions lors de relamping pas d endroit confiné pour les lampes LED (autrement luminaire LED adapté)! compatibilité des dimensions, gamme de puissance limitée (20W max en E27) solidité du support (vu le poids plus élevé des lampes LED) compatibilité du transformateur (si TBT) équivalence de lumière (tonalité et rendu des couleurs) et d éclairement usage préférable de LED blanche chaude préférable d éviter les lampes LED directionnelles si leur source LED est visible dans le champ de vision normal (du poste de travail)
Relamping LED : exemple type Halogène 50W, 12V (TBT ) IRC de 100 3200 K 36D, 2050cd 775 lumens 15,5 lumens par W 3.000 h Prix 4 EUR LED 10W (99% compatible) IRC de 80 2700K, 3000K (4000K) 36D, 1500cd 470 lumens 47 lumens par W 30.000 h (70% flux maintenu) Prix 33 EUR En version 10W : refroidissement actif (très léger bruit du ventilateur); équivalent à un halogène 35W-12V ou 50W-230V! 80% d économies d énergie! 27% d intensité en moins 39% de lumière en moins 3x plus efficace payback de 2 ans pour 2.000h utilisation par an
Relamping LED : exemple type Avant : halogène chaleur! Après : LED éco, pas IR 80% d économies d énergie! Sans émettre d IR payback de 3,5 ans pour 1.800h utilisation par an
Relamping LED : exemple type Avant: incandescence Après: LED + CFL Lustre (relamping) : lampe LED de 3W au lieu de 40W par lampe! Applique (relighting) : lampe CFL de 13 ou 18W au lieu de 60W! Résultats: meilleur éclairage, grande diminution des frais d énergie & d entretien!
Relamping LED : exemple type (déconseillé) Matériel non ENEC + perte du label CE si réglette non prévue pour recevoir des tubes LED! Tube 58W (67W sur BM) Emission sur 360 IRC >85 Efficacité 78 lumens/w Flux total : 5200 lumens Flux utile : +/- 4160 lumens (plafond clair ou réflecteur) Durée de vie de 12.000h Prix 7 EUR Tube LED 31W (34W syst.) Emission sur 135 IRC de 85 Efficacité 91 lumens/w Flux total : 3100 lumens Flux utile : 3100 lumens Durée de vie de 50.000h Prix 70 EUR 49% d économies d énergie! Attention disposition, risque de zone plus sombre 25% de lumière en moins payback d environ 8 ans pour un éclairage +/- équivalent et 3.500h d utilisation par an
Relamping LED : exemple type (déconseillé) Matériel non ENEC + perte du label CE si réglette non prévue pour recevoir des tubes LED! Tube 58W (67W sur BM) Emission sur 360 Flux utile : +/- 4160 lumens (plafond clair ou réflecteur) Tube LED 31W (34W syst.) Emission sur 135 Flux utile : 3100 lumens Application proposée par le fabricant : parkings couverts, entrepôts, chambres froides, enseignes 49% d économies d énergie! Attention disposition, risque de zone plus sombre 25% de lumière en moins Attention au vol à 70 EUR / pièce
Incitants régionaux pour l éclairage LED Audit énergétique AMURE (voir http://energie.wallonie.be) pour les entreprises, indépendants, professions libérales Primes pour le remplacement du système d'éclairage intérieur - matériel ENEC obligatoire (European norms for electrical certification) Le service énergie de l UCM peut vous renseigner «Le montant de la prime varie en fonction du taux d'amélioration de l'efficience énergétique de la nouvelle installation.»
Relighting LED : réalisations exemplaires Défaut de lampes trop fréquent Economies 50% en énergie + entretien Temps de retour 3 ans
Relighting LED : réalisations exemplaires Rénovation: Frise avec rubans LED + au plafond downlighters LED pour remise à niveau de l éclairage. Economies de 31% Avant : très insuffisant Après : OK
Relighting LED : réalisations exemplaires 77 % d économies d énergie Eclairement suffisant Payback +/- 9 ans (tout inclus, sans prime)
Relighting LED : réalisations exemplaires Avant Après Eclairement insuffisant 85 lux Eclairement suffisant 150 lux Economies de 80% Temps de retour 7 ans (tout inclus, sans prime)
En résumé Les LED offrent la meilleure efficacité mais à utiliser à bon escient! Attention à la qualité des LED, à l éblouissement, à la chaleur Le relamping LED a ses limites (autrement utiliser des luminaires LED) Lorsque l éclairage est peu utilisé, le payback d un projet LED peut être trop élevé Si l éclairage LED fonctionne en permanence : tenir compte du coût de son remplacement L étude AMURE évalue la faisabilité technique et la pertinence financière d un éclairage LED
Questions? A vous la parole! Avant Après Pour plus d informations : Fiorenzo Namèche Tel. 0478/504 798 Email : info@light-to-light.com