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 (http://www.estia.ch)
FAMILLES DE LAMPES
FAMILLES DE LAMPES: L INCANDESCENCE
L INCANDESCENCE CLASSIQUE L Incandescence classique Incandescence Classique
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
L INCANDESCENCE HALOGENE Température : Incandescence halogène Incandescence Halogène
L INCANDESCENCE HALOGENE: PRINCIPE L Incandescence halogène Incandescence Halogène Régénération du filament
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)
L INCANDESCENCE CLASSIQUE: DUREE DE VIE MOYENNE 100
L INCANDESCENCE CLASSIQUE: TEMPERATURE DE COULEUR
L incandescence classique
L Incandescence halogène
FAMILLES DE LAMPES: DECHARGE - BASSE PRESSION
FAMILLES DE LAMPES: DECHARGE - HAUTE PRESSION
DECHARGE BASSE PRESSION : LE TUBE FLUORESCENT Les lampes à décharge Tube fluorescent (T)
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
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
Décharge dans un gaz / basse pression
Décharge dans un gaz / basse pression Bon rendu des couleurs, Bonne efficacité lumineuse
Décharge dans un gaz / basse pression Rendu des couleurs moyen, Haute efficacité lumineuse
Décharge dans un gaz / basse pression Teinte «Froide»
Décharge dans un gaz / basse pression Teinte «Neutre»
Décharge dans un gaz / basse pression Teinte «Chaude»
DECHARGE BASSE PRESSION : FLUO COMPACT Les lampes à décharge: Basse pression Fluo Compacts (TC)
DECHARGE BASSE PRESSION : FLUO COMPACT Les lampes à décharge: Basse pression Fluo Compacts (TC)
DECHARGE BASSE PRESSION : FLUO COMPACT Les lampes à décharge: Basse pression Fluo Compacts (TC)
DECHARGE BASSE PRESSION : FLUO COMPACT Les lampes à décharge: Basse pression Fluo Compacts
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
DECHARGE BASSE PRESSION : SODIUM Les lampes à décharge: Basse pression Sodium (LS)
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)
DECHARGE BASSE PRESSION : EFFICACITE ENERGETIQUE 100
DECHARGE BASSE PRESSION : DUREE DE VIE MOYENNE 100
DECHARGE BASSE PRESSION: TEMPERATURE DE COULEUR
FAMILLES DE LAMPES: DECHARGE - HAUTE PRESSION
DECHARGE HAUTE PRESSION : LE SODIUM Les lampes à décharge: Haute pression Sodium (HS)
SOURCES DE LUMIERE ARTIFICIELLE DECHARGE HAUTE PRESSION: HALOGENURES METALLIQUES Les lampes à décharge: Haute pression Halogénures métalliques (HI) www.estia.ch Estia SA, PSE-EPFL Lausanne
DECHARGE HAUTE PRESSION : VAPEUR DE MERCURE Les lampes à décharge: Haute pression Vapeurs de Mercure (HM)
Les lampes à décharge: Haute pression
Les lampes à décharge: Haute pression
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)
DECHARGE HAUTE PRESSION : DUREE DE VIE MOYENNE 100 25
DECHARGE HAUTE PRESSION: TEMPERATURE DE COULEUR
FAMILLES DE LAMPES: CORPS SOLIDE - LEDS
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
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)
ELECTROLUMINESCENCE: DUREE DE VIE MOYENNE 100 50
ELECTROLUMINESCENCE: TEMPERATURE DE COULEUR
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) 5-15 10-30 50-70 70-120 70-150 50-150 80-120 1 000 4 000 12 000 10-20 000 15 000 60 000 100 000 100 100 80 30-95 65-95 65-85 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