Transcript Procédés d`éclairage

LAMPE A INCANDESCENCE
Principe : échauffement par effet joule
d’un filament au passage d’un courant
électrique jusqu’à l’ incandescent
Un courant qui traverse le filament chauffe celuici à blanc (2500°C). Ce filament est enfermé dans
une enveloppe en verre remplie de gaz inerte.
En effet, si le filament se trouvait en contact avec de
l'air, il brûlerait immédiatement et serait
détruit.
C’est Thomas EDISON (1847-1931) qui invente en 1879 la
première lampe électrique fonctionnant sur le principe de
l’incandescence.
Pour l’histoire, elle fonctionnera 45 heures et coûta 40 000
dollars de l’époque.
Inconvénients :
Dans une lampe à incandescence, la plus grande partie
de l'énergie est perdue en chaleur. Ces lampes ont donc
un très mauvais rendement
 : 5 à 10%.
La très grande température favorise la décomposition
des particules qui constituent le filament (durée de vie
courte). Durée de vie : dans les 1000 h
Avantages:
Elle ne coûte pas cher à l'achat et crée une lumière
blanche contenant beaucoup de couleurs chaudes
(sensation de bien être).
Caractéristiques
principales :
Les lampes se présentent sous plusieurs formes :
Standard, poire, sphérique, flamme, tube, linolite.
Culots à baïonnette :
Les puissances disponibles sont :
15, 25, 40, 60, 75, 100, 150 et 200 Watts.
- B22 (diamètre 22 mm)
- B10 (diamètre 10 mm)
Tension d’alimentation usuelle : 230 V
Culots à vis (Edison) :
Surface d’ampoule disponibles :
- Claire : lumière éblouissante et directe
- Dépolie : lumière atténuée
- Opalisée : lumière douce
- E14 (diamètre 14mm)
- E27 (diamètre 27 mm
- E 40 (diamètre 40 mm)
Efficacité énergétique : exemple
Économiser l’énergie et protéger l’environnement
LAMPE A HALOGENE
Principe : c’est une lampe à incandescence à très
grande température, dans laquelle on a ajouté des
iodures métalliques (halogènes) permettant la
régénération du filament en tungstène
Phase 1 : Sous l'effet de la chaleur, les
particules sont détachées du filament
Phase 2 : Elles se combinent avec des
molécules d'iode, créant ainsi des molécules
d'halogène.
Phase 3 : Au contact du filament, ces
molécules d'halogène se décomposent en
redéposant la particule sur le filament et en
libérant une molécule d'iode.
Ce gaz halogène a pour propriété de créer un cycle régénératif du
tungstène du filament qui se caractérise par :
L’absence de perte de masse du filament ;
L’absence de noircissement de l’ampoule ;
 Durée de vie de 2000 à 6000 heures
 Leur lumière plus blanche, meilleur rendu des couleurs (2900°K).
Différents types :
- Tube à quartz : (de 100 à 500 W – 230 V)
Pour éclairage indirect avec variateur
de lumière
- Lampe TBT (6 - 12 – 24 V) : avec
transformateur extérieur pour
éclairage ponctuel
- Lampe halogène sous double enveloppe :
(75, 100 et 150 W – 230 V)
Remplace aisément la lampe à
incandescence
Efficacité lumineuse = 15 à 25 lm/W
IRC = 100
PRECAUTION A PRENDRE : Ne pas toucher
l’ampoule en verre avec les doigts, car il y a risque de
détérioration du quartz par l’acidité de la transpiration.
Toujours utiliser un chiffon.
ECLAIRAGE
PAR FLUORECENCE
TUBE FLUORESCENT
Principe : à la mise sous tension
- Amorçage du starter et échauffement des électrodes
- Ionisation dans le tube et le starter s’ouvre.
- Surtension due au ballast
-Le tube s’éclaire : production de
rayonnements ultra-violet.
Les poudres placées sur le tube
transforment les UV en lumière
visible
LAMPES FLUORESCENTES
 CONSTITUTION
CULOT
TUBE
MERCURE
ELECTRODE
FORMANT UNE
CATHODE
QUESOT
PIED
REVETEMENT
FLUORESCENT
GAZ DE
REMPLISSAGE
ARRIVEE DU
COURANT
 PRINCIPE
La lampe est composée de deux électrodes et d’un tube en verre, garni sur sa
partie interne d’un revêtement phosphorescent.
Une décharge électrique, provoquée entre ces électrodes, produit un
rayonnement ultraviolet (U.V.), qui ne diffuse pas la lumière.
Ce rayonnement se transforme en lumière visible en traversant le revêtement
phosphorescent.
On obtient 25% de la puissance en rayons lumineux, soit cinq fois plus qu’une
lampe à incandescence.
POUDRE
PHOSPHORESCENTE
RAYONNEMENT
ULTRA VIOLET
LUMIERE
BLANCHE
VISIBLE
LUMIERE
INVISIBLE
Fonctionnement :
Constitution :
Le starter permet l’amorçage
Le tube fluorescent
produit la lumière visible
Le ballast crée la surtension
Les ballasts électroniques remplacent avantageusement
les ballasts électromagnétiques
Caractéristiques :
-
= 40 à 50 %
- Durée de vie moyenne: 6000 heures
- L'efficacité lumineuse est de 50 à 90 lumens par Watt
- Suivant les tubes : 70 < IRC < 95
Exemple :
LAMPE FLUOCOMPACTE
appelée aussi lampe à économie d’énergie
Principe :
C’est un tube fluorescent.
Le tube a été replié sur lui-même
Caractéristiques : en comparaison avec une lampe à incandescence
- Efficacité lumineuse : 50 lm/W
- Consommation : 5 fois moins d’énergie
- Durée de vie : 10 fois plus élevée environ
Vue éclatée
Le système
d’amorçage
électronique est
placé dans le culot
(baïonnette ou à vis)
Les plus
Les moins
- Longue durée de vie.
- Excellent coefficient
énergétique.
- Choix de puissances
différentes.
- Choix de flux
lumineux.
- Différents type de
culots.
- Des formes de plus
en plus adaptées
- Prix d’achat élevé.
- Attente avant
éclairement
maximum.
- Générateur
d’harmoniques.
- Courant de forme
impulsionnelle.
-Retraitement
coûteux (présence de
mercure).
-Champ
electromagnétique
- Efficacité énergétique :
ECLAIRAGE
PAR LUMINESCENCE
LAMPE A DECHARGE
Principe :
Cette lampe est constituée d’une ampoul
renfermant un gaz.
Lorsqu’un courant électrique traverse le gaz, il y a
production de lumière visible ou d’U.V.
Les couleurs émises dépendent du gaz utilisé
Vapeur métallique ou
gaz
néon
Couleur émise
mercure
Bleu + UV
sodium
Jaune-orangé
xénon
blanche
rouge
Utilisée pour les enseigne publicitaires lumineuses
(alimentation en HT pour les grandes longueurs)
Exemple : lampe à vapeur de sodium
Caractéristiques :
La couleur émise par ce type de lampe est le jaune orangé.
La durée de vie de cette lampe est environ de 8 000 heures
L’efficacité lumineuse est de 150 lm/W
Vapeur de mercure Haute
Basse pression
pression
Halogénures
métallique
Vapeur de sodium
Haute pression
LAMPES A INDUCTION
Principe :
Il s'agit d'une lampe à décharge sans filament
A l’intérieur de l’ampoule est placée une
antenne en ferrite alimentée en HF (250
kHz).Il y a création d’un champ magnétique.
Les vapeurs métalliques conductrices
deviennent le siège de courants induits
. d’où
naissance de la luminescence
La lampe ne contient aucune pièce
d’usure (filament)
- durée de vie 60 000 heures
- 300 fois plus cher qu’une ampoule à
incandescence
Bloc d’alimentation HF
ECLAIRAGE
PAR LED
Principe : utilisation de LED montées sur un support
Caractéristiques :
- Durée de vie : près de 100 000 heures
- Tension TBT par convertisseur intégré
- Puissance très faible, aucune
production de chaleur
- Eclairage de balisage, architectural
Exemple :
Les différents modes d'éclairage
Direct
lumière réfléchie
par le plafond < à
10%
Semi-direct
10% < lumière
réfléchie par le
plafond > 40%
Mixte
40% < lumière
réfléchie par le
plafond > 60%
Semi-indirect
60% < lumière
réfléchie par le
plafond > 90%
Indirect
lumière réfléchie
par le plafond> à
90%
C'est un système
Ces solutions permettent de rechercher un compromis entre le Très mauvais
très économique et confort et le rendement de l'éclairage
rendement mais de
ayant un bon
très grand confort
rendement.
Il n'est pas d'un
grand confort
(risque
d'éblouissement)
PROCEDES D’ECLAIRAGE : résumé
TYPE DE LAMPE
Lampe à
incandescence
Lampe à halogène
Lampe fluo-compacte
Tube fluorescent
Lampe à décharge
luminescente
LED
PRINCIPE
CARACTERISTIQUES
APPLICATIONS
PROCEDES D’ECLAIRAGE : corrigé
TYPE DE LAMPE
PRINCIPE
CARACTERISTIQUES
APPLICATIONS
Lampe à
incandescence
Echauffement d’un
filament (loi de Joule) au
passage d’un courant
Baïonnette ou à vis
Puissance de 15 à 200W
Durée de vie 1 000 h.
Efficacité lumineuse
11lm/W
Eclairage intérieur,
habitation
Lampe à halogène
Echauffement d’un
filament (loi de Joule) au
passage d’un courant
Efficacité lumineuse
20 lm/W.
Durée de vie > 2 000 h
Habitat
tertiaire
Lampe fluo-compacte
Ionisation d’un tube. Les
UV sont transformés en
lumière visible.
Nécessité d’un starter
pour l’allumage et d’un
ballast
Durée de vie : 10 000 h
P faible
Habitat
Durée de vie > 4 000 h
Tertiaire
Lampe à décharge
luminescente
Ionisation d’une lampe.
Le gaz donne la couleur
de la lumière
Durée de vie > 10 000 h
Éclairage extérieur
LED
Passage d’un courant
dans une diode
luminescente
Durée de vie > 50 000 h.
Prix très élevé
Balisage, éclairage
architectural
Tube fluorescent