Qu'est-ce qu'un éclairage éconergétique et les techniques pour le mettre en œuvre

Éclairage économe en énergie et comment le mettre en œuvre

Il a été estimé que l'éclairage représente environ 20 % de la production totale d'électricité dans le monde. La qualité et la quantité de lumière affectent non seulement notre santé, notre confort, notre sécurité et notre productivité, mais affectent également l'économie. De nombreux pays ont consacré une part importante de leur budget d'électricité à l'éclairage.

Pour parvenir à une utilisation efficace de l'électricité, les nations ont adopté un changement soutenu vers l'éclairage économe en énergie qui est la méthode la plus rentable et la plus fiable d'économie d'énergie. Des technologies bien connues ont été utilisées dans le domaine de l'éclairage pour optimiser les commandes et l'équipement d'éclairage existants afin de réduire la consommation d'énergie avec une meilleure qualité d'éclairage. Discutons en détail de ce concept.

• Vous pouvez également lire :Comment calculer la valeur de la résistance pour les circuits de LED

Qu'est-ce que l'éclairage écoénergétique ?

Lorsque la consommation d'énergie d'un produit est réduite sans affecter sa production ou sa réponse finale ou les niveaux de confort de l'utilisateur, on parle d'efficacité énergétique. Un produit économe en énergie consomme moins d'énergie pour remplir la même fonction par rapport au même produit consommant plus d'énergie.

L'efficacité énergétique dans le secteur de l'éclairage donne le niveau d'éclairement requis du schéma d'éclairage pour l'application pour laquelle il a été conçu, tout en consommant le moins d'énergie. Simplement, un éclairage économe en énergie peut économiser l'électricité tout en maintenant une bonne qualité et quantité de lumière.

L'éclairage économe en énergie implique le remplacement (ou le remplacement) des lampes traditionnelles (telles que les lampes à incandescence) par des lampes écoénergétiques telles que les lampes fluorescentes, les lampes CFL et les lampes LED. Il intègre également des commandes d'éclairage appropriées telles que des commandes de minuterie, des commandes basées sur des capteurs PIR et à ultrasons, etc.

Il inclut l'extinction automatique des lumières lorsqu'elles ne sont pas utilisées, en particulier pendant la journée. Il utilise des selfs électroniques au lieu de ballasts en cas d'éclairage conventionnel et également avec l'utilisation de circuits électroniques; il peut réaliser une gradation des lumières si nécessaire.

Ces schémas d'efficacité énergétique peuvent être appliqués à l'éclairage extérieur, à l'éclairage intérieur des bâtiments résidentiels et à l'éclairage intérieur des bâtiments commerciaux. Ces programmes réduisent non seulement la consommation d'énergie, mais améliorent également la qualité de l'éclairage, augmentent la sécurité et le bien-être du personnel, et réduisent les impacts environnementaux.

• Vous pouvez également lire :La puissance réactive est-elle utile ? Importance de la puissance réactive

Quel est le besoin d'un éclairage écoénergétique ?

L'éclairage est l'exigence de base de toute installation et il a un impact sur les activités quotidiennes des personnes. Cela représente une quantité considérable de la consommation totale d'énergie dans les installations domestiques, commerciales et industrielles.

Dans les industries, la consommation d'énergie pour l'éclairage ne constitue qu'une petite partie de l'énergie totale consommée, qui représente près de 2 à 5 % de la consommation totale d'énergie. Il représente 50 à 90 % dans le secteur domestique et peut atteindre 20 à 40 % dans le cas des secteurs commerciaux/bâtiments, des complexes informatiques et des hôtels.

Cela devient donc un domaine important dans lequel l'énergie doit être conservée, en particulier dans le secteur domestique. Les solutions d'efficacité d'éclairage jouent donc un rôle clé dans les opportunités d'économie d'énergie.

En raison de la forte consommation d'énergie, les lampes à incandescence traditionnelles et les lampes à décharge élevée doivent être remplacées par des lampes écoénergétiques. Les lampes traditionnelles consomment non seulement de grandes quantités d'énergie électrique, mais elles utilisent une grande partie de l'énergie consommée pour produire de la chaleur plutôt que de la lumière (par exemple, 90 % de l'énergie consommée dans le cas des lampes à incandescence).

Avec l'installation d'un éclairage économe en énergie, la consommation d'énergie finira par être réduite et cela se traduira par une baisse des factures d'électricité.

D'où l'éclairage économe en énergie est nécessaire

• Pour réduire la consommation d'électricité, réduit ainsi les factures d'électricité
• Pour économiser de l'électricité plutôt que de gaspiller en termes de pertes
• Pour réduire les émissions de gaz à effet de serre, car les lampes conventionnelles génèrent du CO₂ émissions
• Pour obtenir une réduction de la charge de pointe

Vous pouvez également lire :De combien de watts de panneau solaire avons-nous besoin pour nos appareils électroménagers ?

Conseils, astuces et techniques pour mettre en œuvre un éclairage écoénergétique

La solution la meilleure et la plus efficace pour économiser l'énergie est l'adoption de technologies d'éclairage écoénergétiques dans le secteur de l'éclairage, ce qui facilite une refonte complète des systèmes d'éclairage et de contrôle.

Il y a eu des améliorations et des innovations majeures dans les technologies d'éclairage qui peuvent offrir un grand potentiel d'économies d'énergie dans de nombreuses applications d'éclairage telles que l'éclairage domestique, l'éclairage public, les projecteurs pour l'hôtellerie et la vente au détail, les bureaux et éclairage industriel, etc.

Ce qui suit sont les techniques ou types d'éclairage éconergétique qui sont couramment pratiquées comme opportunités d'économie d'énergie.

1. Changement de lampe avec des lampes écoénergétiques

Les lampes écoénergétiques peuvent fournir la même quantité d'éclairage avec une plus grande économie d'énergie à faible coût, par rapport aux lampes conventionnelles. Les lampes à incandescence traditionnelles consomment beaucoup d'énergie pour produire de la lumière dans laquelle 90 % de l'énergie consommée est dégagée sous forme de chaleur et elles consomment également plus d'énergie, généralement 3 à 5 fois plus que la quantité réelle pour produire de la lumière.

Les lampes écoénergétiques surmontent ces problèmes en offrant bien plus d'avantages que les lampes à incandescence. Les deux choix d'ampoules écoénergétiques les plus populaires sont les lampes fluocompactes (CFL) et les lampes à DEL (diode électroluminescente).

Lampes fluorescentes compactes (LFC)

Les lampes CFL sont des versions miniatures ou bouclées de tubes fluorescents de grande taille. Ces lampes combinent l'efficacité de l'éclairage fluorescent avec la popularité et la commodité des luminaires à incandescence.

Ils se vissent dans les luminaires qui acceptent toutes les lampes à incandescence standard, mais pas dans les luminaires fluorescents standard de longs tubes. Selon la marque et l'utilisation de l'application, ils se déclinent en différents styles, couleurs et tailles.

Les ampoules fluocompactes utilisent 75 % d'énergie en moins et produisent 75 % de chaleur en moins pour produire la même quantité d'éclairage par rapport aux lampes à incandescence. Elles durent 10 à 15 fois plus longtemps et coûtent 10 à 20 fois plus cher que les lampes à incandescence.

Ces lampes sont fabriquées avec un tube de verre phosphoreux composé de gaz inerte (argon) et de vapeur de mercure. Ils utilisent un ballast électronique pour créer une haute tension lors du démarrage et il peut s'agir d'une unité séparée ou d'une lampe intégrée en permanence. Certains modèles spéciaux et plus anciens de CFL sont livrés avec un ballast séparé tandis que certains CFL sont livrés avec un ballast intégré.

Lorsqu'un courant électrique passe à travers les électrodes, les électrons liés aux atomes de mercure sont excités, ce qui émet à son tour de la lumière ultraviolette. Lorsque la lumière UV frappe le revêtement fluorescent, elle sera convertie en lumière visible.

Tableau comparatif des ampoules à incandescence, CFL et LED.

Il existe différents types de lampes CFL disponibles sur le marché actuel. Certains d'entre eux sont des lampes en spirale, des lampes à tube triple, des lampes standard, des lampes globe, des lampes à projection et des lampes candélabres. En cas de remplacement des lampes à incandescence, les ampoules fluocompactes sont choisies pour correspondre aux lumens qui indiquent la quantité de lumière générée, comme indiqué dans la figure ci-dessous.

Ceux-ci sont disponibles dans une variété de couleurs de lumière telles que le blanc chaud et le blanc doux, le blanc froid et le blanc brillant, etc. selon le type d'application. Le tableau ci-dessous illustre une gamme de couleurs de lumière des ampoules fluocompactes pour une application spécifique.

Diodes électroluminescentes (DEL)

Les LED sont des dispositifs semi-conducteurs à semi-conducteurs et sont plus économes en énergie que même les ampoules fluocompactes. Ils produisent peu de chaleur et un éclairage de meilleure qualité que toute autre lampe. Au moment de la création, l'utilisation des LED était limitée en tant qu'indicateurs à ampoule unique dans les circuits électroniques.

Plus tard, un certain nombre de LED sont regroupées pour développer de petites lampes dans des appareils alimentés par batterie tels que des lampes de charge, des lampes de poche, etc. Aujourd'hui, les lampes LED sont disponibles dans de nombreux nouveaux styles d'ampoules qui sont assez lumineux pour remplacer les lampes à incandescence traditionnelles.

Les lampes à DEL consomment 75 % moins d'énergie que les ampoules à incandescence traditionnelles et 50 % moins d'énergie que celles des ampoules fluocompactes. Ils peuvent durer 8 à 25 fois plus longtemps que les lampes à incandescence et jusqu'à quatre fois plus longtemps qu'une LFC. Contrairement aux lampes à incandescence et aux ampoules fluocompactes, les lampes à DEL ne produisent pas de chaleur et sont donc suffisamment froides pour être touchées. Mais, ceux-ci sont plus chers; cependant, ils sont abordables à long terme.

Les LED sont constituées de matériaux semi-conducteurs pour former des jonctions PN. Chaque fois que le courant traverse ces jonctions, il libère l'énergie sous la forme d'une lumière. La longueur d'onde et donc la couleur de la lumière dépendent de la composition des matériaux. Les LED peuvent générer une lumière jaune, rouge, bleue, verte et blanche. À des fins d'éclairage, plusieurs LED de couleur blanche sont empilées en grappes pour produire l'éclairage requis pour une application.

Les ampoules LED sont disponibles en différentes formes, tailles et styles selon le type d'application auquel elles sont destinées. Certains de ces types comprennent des ampoules diffuses, des ampoules LED globe à intensité variable, des ampoules à culot à broches pour éclairage sur rail, des ampoules à culot vissé à réflecteur d'inondation, des LED à culot candélabre à pointe de flamme et des lampes à tube LED.

Comparaison des ampoules et lampes à incandescence, CFL, LED et halogènes.

1. Amélioration des commandes d'éclairage

L'éclairage peut être contrôlé à l'aide de divers capteurs pour permettre le fonctionnement des lampes chaque fois qu'elles sont nécessaires. Ces capteurs détectent la présence d'humains, de mouvement, de synchronisation ou d'occupation et en fonction de la sortie du capteur, il allume et éteint les lampes. Les types de ces commandes incluent les capteurs infrarouges, les minuteries automatiques, les capteurs de mouvement (capteurs PIR et à ultrasons) et les gradateurs.

Les capteurs photo surveillent les conditions de lumière du jour et envoient en conséquence les signaux au contrôleur principal pour éteindre automatiquement les lampes à l'aube et les allumer au crépuscule. Ce type de commande d'éclairage est couramment utilisé avec l'éclairage public et l'éclairage extérieur.

L'éclairage public est un autre domaine majeur d'économie d'énergie car il contribue à une consommation d'énergie considérable, en particulier sur les autoroutes. Les systèmes de contrôle centralisés sont les plus couramment utilisés dans le contrôle de l'éclairage public.

Le contrôle centralisé populaire est le système SCADA (contrôle de surveillance et acquisition de données) qui assure le contrôle à distance du fonctionnement des lampadaires à partir d'un emplacement central. Les systèmes basés sur GSM/GPRS sont également utilisés pour effectuer l'opération de contrôle à distance des lampadaires.

1. Remplacement des luminaires et des ballasts existants

Le remplacement d'accessoires énergivores par de nouveaux luminaires et ballasts éconergétiques offre des économies d'énergie, une longévité et une fiabilité supérieures. La fonction principale d'un luminaire ou d'un appareil d'éclairage est de distribuer, diriger et diffuser la lumière.

Certains luminaires peuvent absorber plus de la moitié de l'éclairage émis par l'ampoule, ce qui réduit l'efficacité de l'éclairage. Les luminaires à haut rendement peuvent émettre plus de lumière et donc économiser de l'énergie et de l'argent. Ces luminaires sont constitués de réflecteurs pour diriger la lumière dans une direction souhaitée.

Toutes les lampes à décharge nécessitent un ballast pour atteindre le fonctionnement requis. Les ballasts de type magnétique conventionnel provoquent des pertes de puissance qui représentent généralement 15 % de la puissance de la lampe. Il peut également augmenter la température du luminaire pendant le fonctionnement. Ainsi, le ballast approprié doit être choisi pour réduire les pertes de ballast, la température du luminaire et la puissance du système. Sur le marché actuel, de nombreux types de ballasts électroniques ou à semi-conducteurs sont disponibles, ce qui permet d'économiser 20 à 30 % de consommation d'énergie par rapport aux ballasts standard.

Vous pouvez également lire :

• Comment trouver la taille du conducteur de terre, du fil de terre et des électrodes de terre ?
• Comment améliorer l'efficacité du moteur
• Efficacité du transformateur, efficacité toute la journée et condition pour une efficacité maximale