Et si (enfin!) vous
installiez chez vous un éclairage vraiment
efficace ?
Mise à jour le 26 mars 2013
1878, Thomas Edison perfectionne
l'invention de James Bowman Lindsay à savoir l'ampoule
électrique
à filament. Depuis quelques progrès ont été réalisés notamment sur sa
durée de vie, augmentant jusque dans les années 1950, date à
laquelle les industriels comprirent qu'ils devaient limiter
leur
durée de vie (aux ampoules !) si ils voulaient en vendre de
nouvelles... On appelle cela l'obsolescence programmée. On en est donc à une durée de vie moyenne de 1000 heures,
pour un rendement électrique au bas mot exécrable : 5 % de l'énergie
électrique arrivant chez vous vous éclaire, 95 % chauffe les mouches
(mais ne rêvez pas, surement pas votre maison ! (l'air trop chaud,
reste en haut, comme les convecteurs électrique type grille pain). On a
amélioré l'ordinaire avec les spots halogènes en éclairage direct, remplaçant les classiques ampoules à
filament au tungstène, mais bof, ça reste avant tout du: "Je chauffe dur", puis,
éventuellement, "j'éclaire"... Puis arriva la fluocompacte et depuis quelques années, la LED...
mais encore bof !!
S'éclairer...
OK.. mais avec la crise climatique et celle de l'énergie, on se pose (à
juste titre) de plus en plus de questions: Les ampoules électriques à
filament ? Energivores et fragiles ! Les Fluocompactes ? Plus sobres
mais certaines sont lentes à s'allumer et elles contiennent du mercure
et
sont accusés "d'électrosmog". Les LEDs ? chères et leur lumière
blafarde est bien peu lumineuse !
...Alors mes
bon amis, on fait quoi ? On revient à la bougie ?
^_^
Bein...non
!
La
solution reste, sans surprises, la LED.
Seulement...
il suffit de trouver le bon produit au bon endroit ! ^_^
Celles que je vous propose apportent de nombreux
avantages :
- Durée de vie élevée, de l'ordre
de 30 000 heures. (Plus de 10 ans, à raison de 8h / jour).
- Prix de vente très faible
(quelques Euros, si acheté sur internet auprès de vendeurs étrangers).
- Cout
de fabrication, d'utilisation et de destruction (écologique et
financier) inférieur à n'importe quel fluocompacte ou tubes néon (pas
de produits
toxiques).
- Disponible en blanc chaud 3500
K et blanc froid 6500 K.
- Fonctionne en très basse
tension (TBTS) : de 11 à 36 V (selon
modèle). Alimentation possible pour certains modèles via des batteries
12V.... (caravanes...)
- Puissances de 5, 10, 20, 25,
30, 50, 100, 150, 200, 300 et 500 W !!
- Échauffement faible (si P
< 30 W), équivalent à une fluocompacte ou un tube néon.
- Insensibles aux allumages /
extinctions répétés.
- Insensibles aux chocs, mêmes
violents.
- Éclairent sur 120 ° (Lentilles
adaptables pour des angles d'éclairages plus faibles).
- Aucun ou très faible
rayonnement électromagnétique.
- En utilisation normale, perte
de luminosité progressive en fin de vie (ne "claque" pas brutalement
comme le fait une ampoule classique). Il reste 70 % de luminosité au
bout de 30 000 heures.
- Bon, trêve de blabla et passons
à la pratique ! :
Deux choix s'offrent à vous:
- Le ruban lumineux de led (appelé
en anglais LED strip).
Il s'agit d'un ruban lumineux de 1cm de large composé de LEDs, dont le
dessous est muni d'un autocollant double face. Le ruban est coupable à
la longueur voulue et est vendu en bobine de 5 mètres. Certains modèles
sont même étanches (IP 65). Il existe différents modèles de 150 à 600
Leds par 5 mètres. La puissance consommée est par exemple de 4,8 W par
mètre, pour un ruban composé de 300 leds sur 5 mètres. Il sont
idéaux pour éclairer par exemple les plans de travail des cuisines,
mettre en valeur des murs (éclairage rasant), remplacer des éclairages
linéaires type tubes néons. Il s'alimente directement en 12V continus,
fournis par un transformateur secteur récupéré dans vos cartons, une
batterie de voiture ou moto, ou un control leur variable avec ou sans
télécommande... Il est possible de relier en parallèle plusieurs
longueurs (identiques ou différentes) de rubans de leds selon
l'intensité lumineuse maximale voulue.
Voici un exemple
d'application, avec un éclairage type blanc chaud très agréable, (3500
K). Puissance consommée 4,8 W
(Composé de deux strips de leds collées cote à cote. Longueur totale de
strip : 1 m. Type: 300 leds par mètre).
A droite de la photo d'ensemble, apparaissent des LEDs 1 W du commerce, dont la
plupart donne une couleur violacée.
Ici
la consommation étant de 400 mA, le ruban de leds est alimenté via un
transformateur 12V 500 mA récupéré d'un vieux téléphone sans fil, il
est planqué derrière la hotte. Bien entendu, tout transformateur
délivrant plus de courant marchera parfaitement de part le principe de
"qui peut le plus, peut le moins", du moment que sa tension de sortie
soit proche de 12 volts continus (+/-15 %). Le courant minimum du
transformateur dépends de la longueur du ruban: comptez au moins
400...500 mA par mètre pour un ruban comptant 300 leds / 5 mètres.
Aucun
échauffement n'est à prévoir, le ruban est ici un modèle étanche
(waterproof). La mise en œuvre est ultra-rapide, le ruban est collé
sous le bois de la hotte via son double face intégré. Il est coupé à la
bonne longueur et les fils du transformateur sont soudés aux plots de
soudures régulièrement disposés le long du ruban.
Détail
montrant le ruban. Il peut être coupé toute les 3 leds, à chaque
extrémité deux plots permettent de souder des fils d'alimentation. Si
vous utilisez des rubans étanches, il faut à l'aide d'un cutter,
enlever la partie transparente pour accéder aux plots
- La LED de puissance.
Elle se décline sous la forme d'un composant électronique à visser sur
un petit radiateur (dissipateur) comme ceux trouvés sur les ordinateurs
pour le processeur (mais vous pouvez supprimer le ventilateur dans la
plupart des cas). Diverses puissances sont disponibles. (Attention leur
tension d'alimentation varie selon la puissance choisie !). Elle
nécessite un dissipateur et parfois un ventilateur ainsi qu'une
résistance en série, mais offre un éclairage ponctuel, sous des
puissances consommées allant de 5 à 500 W (Équivalent 35 à 3500 W en
incandescent).
L'éclairage
de notre salon de 30 m² est assuré par 4 leds de 10 W montés sur un
radiateur de 8 x 7 cm muni d'un ventilateur 5 cm tournant au ralenti
(inaudible).
La cuisine de 10 m² s'est
vue doté de 2 leds (20W blanc chaud et 10W blanc froid) montés sur un
radiateur de 8 X 8 cm.
Les
boules chinoises sont bien pratiques pour planquer le radiateur et le
transformateur d'alimentation (ici une alimentation de PC portable
délivrant du 15V La LED de 20 W réclamant au minimum 12-14 volts).
Puissance |
Intensité
lumineuse (approximative) blanc froid. Retirer 20 % pour un blanc chaud. |
Tension
nominale |
Courant
nominal |
Prix
indicatif en 2012 |
Dimensions de la LED |
Dissipateur recommandé
(tailles approximatives) |
Remarques |
5 W |
300
Lumens |
6,5 V
... 7V |
700 mA |
3 € |
L: 20 mm
l: 20 mm
e: 3 mm. |
4 x 4 x 1,5
cm
Type coprocesseur de carte mère (northbridge) ou processeur Pentium I
|
Facile à utiliser
comme éclairage avec du 12V: Nécessite une résistance de
10 ohms, 5 W). Éclaire modestement 9 m² |
10
W |
650
Lumens |
10...11
V |
900
mA |
4 € |
L: 20 mm
l: 20 mm
e: 3 mm. |
8 x 8 x 4
cm
Type Pentium III
(Température : 30 °C.)
|
Facile
à utiliser comme éclairage avec du 12V: Nécessite une résistance de 4,7
à 7 ohms, 5 W). |
20
W |
1 000
Lumens |
14...16
V |
1,2 A |
8 € |
L: 20 mm
l: 20 mm
e: 3 mm. |
8 x 8 x 5
cm
Type Pentium III
(P max = 30 W @ 70 °C)
|
Éclaire
comme une ampoule de 100 W. Non utilisable directement avec du
12V. (Éclaire trop faiblement dans ce cas) |
50
W |
3 000
Lumens |
18...34
V |
2,8 A |
22 € |
L: 56 mm
l: 40 mm
e: 3 mm.. |
8 x 8 x 5
cm
Type Pentium III +
ventilateur de 5 cm
|
Éclaire
comme un bon projecteur halogène de 350 W |
100
W |
6 000
Lumens |
33...36
V |
3 A |
45 € |
L: 56 mm
l: 40 mm
e: 3 mm. |
Radiateur "heatpipe"
10 x 7 cm + ventilateur de 8 cm (Processeur > 2010)
|
|
200
W |
15 000
Lumens |
33...36
V |
6 A |
80 € |
L: 56 mm
l: 40 mm
e: 3 mm |
Gros "heatpipe"
de 15 x 15 cm... Et ventilateur de 12 cm
|
Éclaire
moyennement une scène de théâtre |
300
W |
18 000
Lumens |
33...45
V |
7 A |
85 € |
L: 56 mm
l: 40 mm
e: 3 mm |
Faire des essais... |
|
500
W |
40000
Lumens |
70...78
V |
6 A 9 |
200 € |
L: 56 mm
l: 40 mm
e: 3 mm |
Faire des essais... |
Éclaire
plus qu'une ampoule (HQI) de vidéo projecteur! |
Voici ce qui est en passe de révolutionner l'éclairage dans
votre foyer !! Les leds! (ici deux modèles de 10 W).
Voici une led de 20 W et une de 50 W.
Une led de 10 W monté sur son
radiateur, à l'aide de 2 vis de fixation et un peu de graisse
conductrice thermique.
La résistance de 4,7 ohms est logée derrière le radiateur.
Fournitures:
(Ebay entre
autre, recherchez (dans
le monde entier) "10 W led" ou "20 W power
leds"...) http://shop.ebay.fr/i.html?_ascu=1&LH_TitleDesc=0&_rusck=1&_sacat=0&LH_PrefLoc=2&cmd=Blend&_fscr=1&_nkw=10+w+power+led&cmd=Blend
- Avec les leds de puissance (hormis les rubans de leds (led
strips)) il convient de bien refroidir le composant à
l'aide d'un radiateur (photo ci dessus, et tableau précédent). Si la température de la LED
dépasse les 70°C elle risque fort de s'emballer thermiquement,
c'est à dire consommer plus, chauffer plus et griller prématurément ! Si vous utilisez une source de
courant constant pour alimenter la LED, aucun risque,
mais une simple résistance calculée trop juste peut entrainer cet
emballement (Ex : alimenter en 12v une led 10 W monté sur un petit
radiateur, avec une résistance de 2 ohms (au lieu des 4 ohms 7), au
bout de quelques minutes, la température de la led dépasse les 80 °C,
elle ne risque pas de durer 30 000 heures! (Une Led 20 W, à 80°C a vue
quelques une de ses "lignes" griller en seulement un an d'utilisation).
- Ne pas dépasser les 45°C comme température au niveau du radiateur, au dela, la durée de vie de la LED se verra amoindrie.
- Le
rendement des LEDs est optimal à 60 % de leur
puissance...
Donc, pour alimenter les LEDs 10 W en
12..13V (batterie de caravane, transformateur 12V...), je vous recommande fortement de
prendre comme résistance: une 4,7 ohms, 5W.
La
consommation ne sera que de 600 mA (un peu plus de 6W), le
rendement lumineux et énergétique sera très bon et le radiateur ne
dépassera pas les 30 °C.
- Faire varier l'intensité lumineuse ? :
- Soit en achetant des modules avec variateur à bouton
ou à télécommande infra-rouge ou radio....
- Soit en fabriquant ce petit circuit:
Variateur pour led
blanche de 10 W (ou LED strip) alimenté en 12V:
Régler
P1 de manière à obtenir la plage de variation de luminosité qui vous
plait le mieux lorsque vous manipulez P2 (équipé d'un joli bouton
chromé noir en façade de votre interrupteur mural !).
- Et pourquoi pas un transformateur unique ? :
C'est vrais,
pourquoi ne pas simplement transformer son réseau 230 V alimentant les
lumières, en version 12 V alimenté par:
- Un transformateur unique, 12 V ?
- Des batteries elles-mêmes rechargées par un
panneau solaire ?
- Une éolienne ?
- Les 3 à la fois !
Cela
évite de mettre des transformateurs partout. On diminue les
rayonnements électromagnétiques des câbles, on augmente la sécurité des
personnes en travaillant en 12V plutôt qu'en 230 V, on économise
l'énergie si l'alim se fait par batteries et énergies douces...
Dans
une installation électrique récente (datant d'après 1990) les câbles de
1,5 mm² de section alimentent les circuit d'éclairage via des fusibles
ou disjoncteurs 10 A (attention, ça c'est la théorie !). Il est donc
possible de sortir tout ces câbles dans un second tableau électrique
placé à coté du premier (il est interdit pour des questions de sécurité
de faire cohabiter du 230V et du 12 V ensemble ! On récupère les
disjoncteurs 10 A et on re câble à l'identique, sauf que le lien entre
les deux tableaux se fera par un transformateur 12 volts ou bien il
sera autonome, avec une batterie, et éventuellement un chargeur de
batteries branché sur une classique prise 230V...
Cela impose de
bonnes connaissances en électricité, pour modifier le tableau
électrique il faut que vous sachiez ce que vous faites !
Pour la
maison, je suis partis sur ce concept dès la construction, (c'est validé par la norme) et en plus
on économise les câbles de terre pour le circuit éclairage,
devenu
inutile ! On peux mettre des lumières sous la douche, le 12 V TBTS
n'est pas trop restrictionné dans les zones de la salle de bain... (cf
la norme NFC 15-100) pour plus de détails.
Après
passage du CONSUEL en février 2013: Il n'est pas tenu de vérifier votre
intallation 12V... (Mais réalisez malgré tout votre électricité avec
soin !)
- Un mot sur la température des couleurs :
La
température des couleurs est exprimé en degrés kelvins, un blanc chaud,
chaleureux comme un spot halogène se situe autour de 3500 ° K, un blanc
naturel (froid, lumière du jour) se situe autour de 6500°C. Au delà, la
lumière devient bleutée, comme si notre soleil était une naine bleu !
Voyez Wikipédia pour plus de détails !
Mode
d'éclairage |
Consommation
réelle pour un équivalent lumineux ampoule 75 W |
Durée
de vie |
Efficacité
lumineuse |
Rendu
couleur (IRC) |
Temps
de démarrage |
Brancher
sur un gradateur ? |
Incandescent |
75
W |
1000 heures |
13 Lumens / Watts |
Bon |
Instantané |
OK |
Halogène |
50
à 60 W (1,25 fois moins) |
2000
heures |
14...25
Lumens / Watts |
Excellent |
Instantané |
OK mais déconseillé |
Néon |
15W
(5 fois moins) |
9000 heures |
63
Lumens / Watts |
Moyen |
1 à 4 secondes |
Non,
sauf cas spécial |
Fluocompacte |
16
à 20 W ( ~ 4 fois moins) |
Annoncés
: 6 000 heures
Réel : <
6000 heures |
60
Lumens / Watts |
Moyen ~ bon |
15 s à 2 minutes |
Non,
sauf cas spécial |
Led
du commerce en France |
11
à 16 W (7 fois moins) |
Annoncés
: 100 000 heures
Réel : <
6000 heures |
70... 100
Lumens / Watts |
Mauvais ~ moyen |
Instantané |
Non,
sauf cas spécial |
Composant "Led" sur Ebay et autre.... |
11
W (7 fois moins) |
Annoncés : 100 000
heures
Réel : <
30 000 heures (70%) |
70...
100 Lumens / Watts |
Bon |
Instantané |
OK |
Voila,
j'espère que ce tableau ne nous parait pas trop compliqué...
Quelques
remarques :
- Il
est bien sur possible de brancher une ampoule halogène sur un gradateur
de lumière, mais le fait de faire fonctionner en permanence l'ampoule à
faible puissance bloque son mécanisme de reconditionnement du filament
(température trop froide) ce qui réduit la durée de vie de l'ampoule.
- Les
fluocompacte d'une puissances supérieures à 20 W consomment
effectivement 5 fois moins qu'une incandescence, sinon ce facteur est
plutot de l'ordre de 4 pour une ampoule de 11 W.
- Le
tableau avantage largement les LEDs en tant que composant, et c'est ce
mode d'éclairage que j'ai mis en place chez moi ! Rien a redire, ça
marche "du feu de Dieu" !
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