Catégorie : LED et relamping

Remplaçant moins énergivore que les tubes fluorescents, le tube LED peut aussi bien être installé sur les anciens luminaires linéaires à ballast ferromagnétique que sur les derniers luminaires à ballast électronique. S’il n’est pas nécessaire de recâbler les vieilles installations, quelques manipulations et vérifications supplémentaires s’imposent aux électriciens.

La mise à niveau de l’éclairage tertiaire représente un énorme potentiel d’activité pour les installateurs. Près de 80 % des systèmes d’éclairage des entreprises seraient composés de lampes et luminaires énergivores et obsolètes, selon le Syndicat de l’éclairage. Si bien que l’éclairage représente 30 à 40 % de la facture d’électricité de ces bâtiments quand la note pourrait être divisée par quatre en remplaçant ces systèmes par des technologies plus performantes. A cet argument de l’économie énergétique s’ajoutent les normes et réglementations, qui bannissent progressivement les produits les moins performants. Très répandus dans les bureaux et magasins, même les tubes fluorescents haut rendement semblent voués à disparaître au profit des tubes LED.

Comme changer l’intégralité des luminaires représente un coût élevé, le retrofit est très souvent privilégié par les gestionnaires : l’installation existante est conservée, seules les lampes obsolètes sont remplacées. Une solution d’autant plus prisée que les anciens luminaires à ballast ferromagnétique conservent une très longue durée de vie. Conscients de l’enjeu, les fabricants ont développé une offre de tubes LED T8 et T5 pouvant se substituer facilement aux tubes fluorescents. Mais même à luminosité, culot et diamètre égaux, quelques manipulations supplémentaires s’imposent.

Que faire du ballast ?

Prenons le cas d’un luminaire 4 x 18 W à ballast ferromagnétique. L’installateur doit retirer – en plus des quatre tubes fluo – le starter chargé de démarrer le précédent tube, et le remplacer par le starter commercialisé avec les tubes LED. Ce dernier préservera les nouveaux tubes en faisant office de fusible en cas de soucis de câblage ou de court-circuit.

Quant au ballast, Vincent Meppiel, technicien en solutions d’éclairage chez Ledvance, conseille de ne pas y toucher : « Aujourd’hui, comme on divise à peu près par trois le courant avec les LED, l’effet de frein du ballast n’a pas lieu. Il va consommer environ 0,5 W, ce qui est relativement négligeable. L’installateur qui déciderait de lui-même de retirer physiquement le ballast devra par ailleurs refaire certifier le luminaire car la certification d’origine ne sera plus effective ». Ne reste alors plus qu’à placer les tubes LED.

C’est encore plus rapide lorsque le starter est directement intégré à un ballast électronique. Il suffira simplement de placer le tube LED après avoir retiré le fluorescent. Il faudra toutefois s’assurer que le ballast en place est de qualité. L’installateur devra s’assurer que le ballast en place est dans la liste de compatibilité fournit par Ledvance.

Garder à l’œil le facteur de puissance

Un autre cas de figure apparaît pour des installations de plus de 50 tubes LED substitube en ferromagnétique. A partir de cette taille, l’installation doit faire l’objet d’une petite étude par rapport au schéma de câblage, aux longueurs de câble et à l’installation. L’électricien devra notamment vérifier le disjoncteur (le nombre maximal de substitube par disjoncteur est fournit sur les fiches techniques) et la courbe de déclenchement, explique Vincent Meppiel: « Sur un luminaire classique on s’arrange pour avoir un facteur de puissance de 1. Avec les tubes LED on ajoute du capacitif, ce qui fait chuter ce facteur de puissance, à puissance consommée égale. La montée du courant électrique en ligne risque alors de faire sauter les disjoncteurs ». Pour éviter ce problème, certains fabricants préconisent de retirer le condensateur de l’installation existante.

Les systèmes LED emploient une technologie totalement différente des éclairages halogènes et fluorescents. En conséquence, les outils de mesure photométrique ont évolué. Si le prix de ces nouveaux outils est plus élevé que les anciens, les professionnels qui s’en équipent bénéficient d’informations plus exactes à montrer à leurs clients, mais aussi de nouveaux débouchés grâce à des valeurs de plus en plus demandées concernant la couleur émise.

Avec l’éclairage LED, la nature de la lumière est très différente de celle émise par les anciennes technologies. La grande différence se fait au niveau du spectre lumineux. Fonctionnant en portant à incandescence un filament, une lampe halogène a toujours le même spectre lumineux. Le fonctionnement d’une LED est quant à lui plus complexe : c’est un composé électronique qui émet de la lumière à partir d’une excitation électrique. Pour obtenir une lumière blanche, plus proche de celle d’une lampe à incandescence, une couche de phosphore est appliquée sur une LED bleue. Mais là où l’halogène n’offrait qu’un blanc chaud, la variation de l’intensité de la LED permet de générer soit un blanc froid, soit un blanc chaud. L’utilisation d’un spectromètre devient ainsi nécessaire pour connaître les différents tons de couleurs que donneront les LED.

Mesurer le spectre lumineux

« Actuellement, tous les appareils sont étalonnés avec des lampes halogènes. C’est la seule référence reconnue internationalement. Il n’existe pas encore de source étalon à LED car elles ne sont pas assez reproductibles », explique Jérôme Castay, directeur administratif et commercial de Pro-Lite Technology France, société spécialisée en photométrie et mesure de la lumière. « Or, l’halogène émettant très peu de signal dans le bleu par rapport aux LED, on observe une erreur dans la partie bleue du spectre. Le résultat sera plus proche de la réalité en effectuant les mesures avec un luxmètre équipé d’un spectrophotomètre ».

Si ces outils sont plus chers que les anciens modèles, ils permettent de vérifier de nouvelles valeurs de plus en plus demandées par les usagers : la température de couleur et l’indice de rendu de couleur (IRC). « Ces deux éléments sont à la mode car on peut à présent choisir la couleur que l’on souhaite avec les LED », témoigne Jérôme Castay. La température de couleur voulue dépendra avant tout de l’usage qui sera fait de la lumière. Un blanc froid (4000-7000K) se rapproche du rayonnement du soleil au zénith et garde le corps éveillé. Il sera plus approprié pour un lieu de travail. A l’opposé, un blanc chaud (2500-3500K) fournit une lumière similaire à celle du crépuscule : idéal pour un espace de repos comme un salon ou une chambre.

L’IRC permet quant à lui de connaître la capacité de la source lumineuse à bien rendre les couleurs. Avec la nouvelle méthode de calcul TM-30, cet indice donne à présent des valeurs mieux adaptées aux LED et plus fidèles à ce que le cerveau humain perçoit réellement. Les installateurs équipés d’un luxmètre-spectrophotomètre, tout aussi compact que les modèles traditionnels, sont ainsi en mesure de vérifier ces valeurs et de répondre aux nouvelles attentes de clients de plus en plus exigeants.

Une mesure plus complète de la distribution lumineuse

Les spectromètres s’intègrent également au sein d’outils plus volumineux, comme les goniophotomètres. Ces appareils peuvent à présent mesurer la distribution lumineuse d’un luminaire de manière plus pointue en donnant la variation colorimétrique en fonction des angles d’émission. Les bureaux d’études peuvent ainsi générer des fichiers IES ou LDT plus détaillés pour leurs simulations sur logiciel de l’éclairage des bâtiments.

Les éclairages linéaires LED employés dans les milieux industriels sont mis à rude épreuve : poussière, lavage à forte pression, chocs, vibrations, variation de température, hydrocarbures… Leur protection et leur longévité dépendent du matériau utilisé pour la lentille et le corps du dispositif : l’industriel Patlite présente ses solutions spécifiquement conçues pour fonctionner dans ces environnements.

Que ce soit sur une chaîne d’assemblage automobile, dans une chambre réfrigérée alimentaire ou sur les escaliers mécaniques d’un centre commercial, ces systèmes sont conçus pour résister à des éléments très contraignants. Le choix du linéaire dépend des différents types d’expositions. Pour un environnement poussiéreux non exposé à des hydrocarbures, la lentille sera en polycarbonate. C’est le cas des références CWA et CLA développées par Patlite, le spécialiste des solutions lumineuses LED dédiées aux environnements de travail industriels. La première bénéficie d’un indice de protection IP65, garantissant l’imperméabilité totale du système face aux poussières et aux jets d’eau à la lance. Le modèle CLA va plus loin avec l’IP69K, qui assure une protection contre le nettoyage à haute pression, à haute température (de -40 à +60°C) et venant de plusieurs directions. Le polycarbonate offre également une bonne protection face aux chocs et aux variations de température.

Les IP66G et 67G face aux huiles de coupe

D’autres travaux font appel à des liquides de coupe et à des solvants pour maintenir les machines-outils aux bonnes températures, les lubrifier et les entretenir. Le polycarbonate n’assure plus une protection efficace face à ce type d’éléments. Il risque de devenir poreux ou finit par se fissurer. Pour ces environnements très difficiles, Patlite mise sur un corps aluminium et un verre trempé sur la face active de l’éclairage. En plus d’être très résistant aux projections de copeaux, ce type d’enveloppe résiste aux produits chimiques. Le verre dure des années et reste intègre. Patlite propose deux références : CWK et CLK. L’éclairage industriel série CWK bénéficie des indices de protection IP66G et IP67G ; le CLK possède en plus l’IP69K. Le fabricant commercialise également une version CLK en INOX ainsi qu’un spot de travail LED – la série CLN –, bénéficiant de protections IP69K, 66G et 67G.

Focalisation optique et norme EN62471-2

Pour augmenter l’intensité lumineuse et assurer une bonne visibilité aux travailleurs, ces produits sont équipés de lentilles spécifiques. Alors qu’une LED, nativement, émet sur un angle large de 120°, les loupes concentrent le flux lumineux sur les zones de travail. En règle générale, la focalisation peut induire un risque photo-biologique pour les usagers soumis à de longues expositions. Dans le système Patlite, le faisceau lumineux est éclaté grâce à la structure en nid d’abeille de la lentille, évitant la concentration en un point de l’œil. Un opérateur pourra travailler toute la journée face à la source lumineuse sans risquer d’endommager sa rétine. Les gammes mentionnées précédemment bénéficient ainsi de la norme EN62471-2, qui classifie les éclairages LED en fonction du niveau de dangerosité pour l’œil. La référence CLK, par exemple, bénéficie du niveau le plus performant (0).

Plus esthétique qu’une ampoule vissée au plafond, les spots encastrés ont le vent en poupe. La technologie LED offre de nombreux avantages vis à vis de son prédécesseur halogène, mais son intégration dans un plafond doit répondre à une série de contraintes pour lui assurer une espérance de vie optimale sans rogner sur les performances thermiques du bâti. Lancée il y a un an sur le marché français, la solution Mpro répond à l’ensemble de ces contraintes.

L’éclairage LED chauffe moins, dure plus longtemps et permet d’offrir des économies d’énergie importantes comparé à l’halogène, mais encore faut-il l’installer de manière adéquate. Un management thermique optimal doit toujours être assuré pour dissiper la chaleur et éviter une usure prématurée des composants électroniques. Confinés entre le plancher du niveau supérieur et le faux-plafond, ou noyés dans l’isolant, les spots encastrés sont très sensibles à cette problématique. Pour un bâtiment qui vise le label BBC, l’affaire se complique. Car la ventilation du luminaire ne doit pas se faire au détriment de la performance thermique de l’habitation.

La première solution consiste à installer des cloches ou des écarteurs pour maintenir le spot à distance des matériaux isolants qui risqueraient d’étouffer le luminaire. La seconde solution, plus rapide à mettre en œuvre, est d’installer le mPro. Avec sa nouvelle référence mPro, Aurora Lighting a développé un spot encastré avec LED intégrée compatible tout isolant. Étanche à l’air et à l’eau (IP65 – classe II), il peut être directement recouvert d’isolants roulés, soufflés ou projetés, tout en maintenant un refroidissement optimal de la LED grâce à sa technologie de pointe développée dans les usines du groupe. Il permet ainsi de répondre aux exigences de la réglementation thermique sans aucun type de protection supplémentaire.

Gagner du temps à l’installation

Le mPro se distingue également par sa modularité. Le driver est détachable d’une simple pression de la source lumineuse, rendant l’ensemble du système plus compact. Il peut ainsi être installé dans des plafonds très étroits, jusqu’à 47 mm, tout en garantissant l’aération du dispositif. Le produit en lui-même est d’ailleurs garanti cinq ans par Aurora Lighting et a été testé par l’Apave sur l’étanchéité à l’air. Le mPro bénéficie par ailleurs de la norme EN1365-2 2000 relative à la résistance au feu, ce qui en fait le seul spot à pouvoir être encastré dans les plafonds coupe-feu.

La seule contrainte qu’il faudra respecter pour une rénovation sera le diamètre d’encastrement de l’ancien spot. Ses concepteurs ont également pensé aux installateurs en choisissant un diamètre d’encastrement de 65-72 mm (pour la version fixe), identique à celui du boîtier des interrupteurs électriques muraux (68mm). Inutile de s’équiper d’une scie cloche complémentaire lors des travaux. Aussi, un bornier de connexion rapide et repiquable permet à l’installateur de connecter directement ses câbles pour raccorder un autre luminaire dessus.

Quant à l’esthétique du produit, elle peut être soignée avec une sélection de collerettes ¼ de tour interchangeables : ronde ou carrée, en aluminium ou polycarbonate (pour une utilisation en bord de mer). Le rendement lumineux est également au rendez-vous. Le spot encastré mPro bénéficie d’un très haut rendement de 94 lm/W, soit 660 lumens (en 4000K) pour seulement 7W consommés. Sa lentille offre par ailleurs un confort visuel comparable à celui de l’halogène dichroïque, les performances énergétiques en plus. Ce produit novateur pourrait bénéficier de nouvelles fonctionnalités dans le futur. Aurora Lighting réfléchit notamment à y intégrer du pilotage à distance, avec la possibilité de varier la luminosité et la couleur.