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Conseils

Tubes à LED » Sources lumineuses basse consommation pour remplacer les tubes fluorescents

La société se préoccupe de plus en plus de l'utilisation efficace des ressources énergétiques. Les particuliers comme les entreprises sont de plus en plus attentifs à une utilisation responsable des biens de consommation qui se raréfient et deviennent de plus en plus chers.

Cela n'a rien d'étonnant car les avantages sont évidents. Outre la protection de notre environnement, les coûts de fonctionnement sont aussi fortement réduits.

L'éclairage de grandes pièces ou d'ateliers de production, en particulier, présente un potentiel d'économie d'énergie considérable si l'on passe des lampes fluorescentes traditionnelles aux tubes LED à faible consommation d'énergie. 

Mais il y a quelques points très importants à prendre en compte, que nous aimerions vous expliquer un peu plus en détail.

Lampes LED à économie d’énergie dans un immeuble de bureaux
  • Différence entre tubes fluorescents - tubes LED

  • Structure

  • Paramètres techniques

  • Passage aux tubes à LED

  • Choix

  • Récapitulatif


Interdiction des tubes fluorescents dans l'UE

Les ampoules à mercure et énergivores ne doivent plus être commercialisées dans toute l'Union européenne à partir du mois d'août 2023.

Avec la révision de la directive dite RoHS 2011/65/UE et du règlement européen sur l'écoconception 2019/2020, la Commission européenne a défini des exigences strictes en matière de design écologique pour les ampoules. 

Les ampoules existantes ne doivent pas être remplacées immédiatement. L'écoulement ou l'achat et l'utilisation de marchandises en stock restent autorisés jusqu'au 31 août 2025.
(Voir information de la SLG Schweizer Licht Gesellschaft)


Tubes fluorescents et tubes à LED

Tubes fluorescents classiques
  • En ce qui concerne les longueurs et les diamètres disponibles, les tubes à LED ont les mêmes formes et dimensions que les tubes fluorescents classiques. Le tube fluorescent existe en tant que concept technique depuis le milieu des années 1920. Il s'agissait d'une décharge gazeuse de gaz rares qui émettait une lumière ultraviolette.  
    On utilisait à l’époque comme gaz, entre autres du néon, d’où leur appellation consécutive “tubes néon“. La couche lumineuse à l'intérieur du tube fluorescent est excitée par le rayonnement UV du gaz rare lumineux lui-même par fluorescence et émet de la lumière visible. 

    Pour fonctionner, les tubes fluorescents ont besoin d’un système d’amorçage ou starter. Avec une bobine d'arrêt, il génère la haute tension à court terme nécessaire au démarrage de la décharge gazeuse. La bobine est aussi généralement appelée ballast et limite en outre l'alimentation en courant durant le fonctionnement. 

    Les inconvénients des tubes fluorescents sont la complexité électrotechnique, la consommation électrique, le scintillement, la lumière blanche froide et, finalement, les substances toxiques contenues dans le tube lui-même.

Notre conseil pratique : Compensation du courant réactif

Lorsque de nombreux tubes fluorescents sont utilisés dans un bâtiment, les bobines d'arrêt forment une charge inductive importante. Il en résulte un courant réactif qui va et vient entre le consommateur et le producteur. Pour que ce courant réactif, qui est enregistré dans les entreprises industrielles, ne fasse pas inutilement grimper la facture d'électricité, il doit être compensé à grands frais.

Les LED haute puissance (diodes électroluminescentes) ouvrent de toutes nouvelles possibilités pour conserver la forme des tubes fluorescents et surmonter leurs inconvénients. Les tubes fluorescents scintillants et toxiques ainsi que les boîtiers de lampe bourdonnants appartiennent désormais au passé.


Comment les tubes à LED sont-ils conçus ?

LED haute puissance

Dans un tube LED, de nombreuses LED très lumineuses sont montées sur un circuit imprimé allongé. Pour le montage industriel, on utilise des LED CMS (composant montable en surface). Le circuit imprimé est ensuite inséré dans le tube. Les lampes LED ainsi équipées sont en conséquence également appelées tubes à LED CMS ou tubes fluorescents LED.

Le tube proprement dit se compose d'un boîtier en plastique à revêtement blanc qui, dans le cas des tubes à LED Osram, est fabriqué en polycarbonate incassable. Un revêtement spécial sert à protéger les yeux afin d'éviter l'éblouissement en cas de contact visuel direct avec la LED. Selon les besoins, il est possible de choisir différents types de lampes LED afin qu'elles émettent de la lumière dans la couleur souhaitée. La lumière blanche type lumière du jour, par exemple, n'est pas aussi fatigante pour l'œil humain. Selon l'équipement électronique, il est également possible de faire varier l'intensité des tubes lumineux. 

Paramètres techniques importants des tubes à LED

Tube à LED G13 T8 de Philips Lightning
  • Les longueurs des lampes LED sont en grande partie standardisées : 600, 1’200 et 1’500 mm. Entre-temps, d’autres longueurs sont également disponibles.

    Pour le diamètre, on trouve la plupart du temps la désignation T8. Elle se base sur la valeur d’un huitième de pouce. T8 signifie donc 8 fois 3,175 mm (1/8e pouce) et correspond env. à 26 millimètres. “T“ signifie simplement “Tube“.

    Entre-temps, le T8 est devenu la mesure la plus courante pour les tubes lumineux. Certains modèles plus minces sont également disponibles avec un diamètre T5 (16 millimètres). Toutefois, le diamètre T8 ou T5 ne dit rien sur la douille ou le culot. En effet, une ampoule T5 peut avoir la même douille qu'une ampoule T8. 

Tube à LED avec culot G13
  • Le chiffre à côté du type du culot "G" indique la distance entre les broches du culot en millimètres.

    Le culot G13, généralement utilisé pour les tubes fluorescents traditionnels, a été conservé, ce qui permet de passer aux tubes à LED sans changer la douille. Cela vaut également pour le culot G5.

    Certains tubes avec éclairage LED de fournisseurs tels qu'Osram et Philips ont des embouts rotatifs, ce qui permet d'orienter la lumière des lampes LED montées. 

Tubes à LED
  • La puissance d'un tube LED est indiquée en watts (W). Jusqu'à présent, la puissance équivalente d'une lampe traditionnelle (également en watts) était souvent indiquée dans la désignation du produit. 

    Par exemple, un tube LED de 19,1 W équivaut à une ampoule traditionnelle de 58 W.

  • Le flux lumineux en Lumen (lm) indique la luminosité de la lumière émise. À titre de comparaison, une ampoule à incandescence classique de 25 W émet environ 220 lumens. Le tube LED G13 T8 d'Osram, d'une puissance de 7,5 W, offre environ 1100 lumens pour une classe d'efficacité énergétique D. 
    Pour un bureau, on recommande environ 280 lumens par mètre carré. Un bureau individuel de 10 m² nécessiterait donc treize ampoules à incandescence de 25 W, mais seulement trois tubes à LED d'Osram. 

  • La tension de fonctionnement est comprise entre 30 et 230 V. Les tubes à LED d’une tension de service de 230 V fonctionnent en général avec des ballasts classiques ou électroniques. Si la tension de service est inférieure à 230 V, les tubes à LED fonctionnent avec des ballasts électroniques.

Étiquetage de l'emballage d'un tube LED T8 de 120 cm, 19 W, Ra 80 et 6500 Kelvin
  • Les tubes à LED d'Osram et d'autres fabricants sont dotés de codes couleur à trois chiffres. Le premier chiffre représente l'indice de rendu des couleurs Ra (en anglais CRI pour "Colour Rendering Index"), 8 en général pour la valeur 80. 

    En comparaison, la lumière du jour ou les ampoules à incandescence ont un indice de rendu des couleurs de 100 Ra en raison du spectre lumineux complet.

    Les deux chiffres suivants indiquent les milliers et les centaines de la température de couleur.

    La série de chiffres 865 signifie donc : indice de rendu des couleurs 80 et température de couleur de 6'500 kelvins (ce qui correspond au blanc lumière du jour). Ces indications sont généralement accompagnées de mots sur les emballages afin de faciliter le choix.

Emballage de tube à LED : toutes les données importantes des tubes à LED d’un seul coup d’œil.
  • Les tubes à LED peuvent atteindre une durée de vie de plusieurs dizaines de milliers d'heures selon les modèles. Les lampes LED produisent alors encore environ 70 % de leur flux lumineux initial.

    Les fabricants impriment souvent les principales données techniques de façon claire sur l'emballage étroit.

    Pour plus d'informations, comme par exemple la résistance à la commutation, veuillez consulter les fiches techniques des ampoules concernées.


Passage des tubes néons aux tubes à LED

C'est le ballast qui compte

Ballast électronique

Pour les tubes fluorescents, on utilise des ballasts de différentes technologies. Les ballasts conventionnels ne sont en principe que des bobines d’arrêt qui génèrent brièvement la tension de démarrage et limitent ensuite le courant traversant le tube fluorescent lors du fonctionnement.

Comme les ballasts classiques présentent des pertes importantes de puissance, des ballasts à faible perte ont été conçus. En augmentant la masse et en utilisant de meilleurs matériaux magnétiques, l'objectif était de réduire la puissance dissipée par les bobines d'arrêt.

Dans le cadre de l'évolution technique, des lampes équipées de ballasts électroniques sont apparues sur le marché, pour lesquelles des bobines d'arrêt massives ne sont plus nécessaires en raison de la fréquence de commutation élevée.

La puissance dissipée est nettement inférieure à celle des ballasts classiques ou à faibles pertes et un starter n'est également plus nécessaire. 


Les tubes à LED adaptés au ballast

En raison des différents ballasts, il existe des tubes LED spéciaux conçus pour chaque ballast :

  • Les tubes à LED pour les lampes équipées de ballast classique ou à faibles pertes fonctionnent directement à une tension secteur de 230 V. C'est pourquoi, lors du remplacement de la lampe, il faut également retirer le starter et le remplacer par un starter LED. Le starter LED est en principe un pont de court-circuit afin que la tension du réseau soit directement transmise aux connexions du tube à LED.

    Pour les tubes LED conçus pour remplacer les tubes fluorescents équipés de ballasts électroniques, il faut effectuer un test de compatibilité avec les BE. Pour ce faire, certains fabricants d'ampoules proposent des comparatifs permettant de vérifier précisément la compatibilité entre l'ampoule et le ballast. Certains tubes à LED pour ballasts électroniques peuvent également être utilisés en combinaison avec un ballast classique ou à faibles pertes. Cela n'est toutefois autorisé que pour certains types de lampes.

    Il faut en outre tenir compte du fait que les lampes LED présentent une autre diffusion de la lumière que les tubes fluorescents. Il convient donc de vérifier, par exemple pour les postes de travail, si l'éclairage prescrit, y compris le nombre de lumens nécessaire, est réellement atteint. 

  • Si, lors du passage aux tubes LED, seulement la lampe et, le cas échéant, le starter sont remplacés, on parle de variantes retrofit pour les tubes LED. Dans ce cas, il n'est pas nécessaire de procéder à une transformation technique du luminaire.

    Dans une autre conversion au tube LED, il faut procéder à une transformation complexe du luminaire existant. Il faut parfois retirer des composants du luminaire et modifier le câblage.

    Cela n'est pas recommandé car l'exploitant du luminaire devient alors automatiquement le fabricant. Cela signifie que l'exploitant d'un luminaire ainsi transformé doit remplir toutes les obligations qui sont également prescrites par la loi pour les fabricants. En cas de doute, il faut se renseigner auprès du fabricant du luminaire et du fabricant du tube LED pour savoir dans quelle mesure une combinaison est autorisée. 


Le choix des bons tubes à LED

  • Avant de pouvoir choisir un tube à LED, il faut vérifier la technologie du tube fluorescent existant. Si le luminaire dispose d'un starter, il faut choisir un tube LED pour ballasts classiques ou à faibles pertes. Si le luminaire ne dispose pas d'un starter, un ballast électronique sera installé.

  • La puissance de l'ampoule LED doit toujours être choisie de manière à ce que le rendement lumineux soit proche de celui de l'ampoule d'origine. Pour faciliter le choix, les fabricants d'ampoules LED indiquent souvent les deux valeurs. La puissance de l'ampoule LED ne doit pas dépasser la puissance maximale autorisée du tube néon.

  • Ensuite, il faut choisir un tube aux dimensions appropriées. Outre la longueur du tube LED (p. ex. 120 cm), le diamètre (p. ex. T8) et la distance entre les broches de contact (culot de lampe) jouent également un rôle important.

  • La couleur de la lumière dépend de l'utilisation. Dans un bureau, les luminaires avec un blanc lumière du jour sont agréables et permettent de travailler sans se fatiguer. Dans un espace de vente, où les couleurs et les contrastes doivent être mis en valeur, une couleur de lumière de type blanc froid est préférable.

  • Les tubes fluorescents en verre ne peuvent pas toujours être remplacés par des tubes LED en plastique. Des vapeurs agressives ou des températures élevées peuvent rendre impossible l'utilisation de tubes LED. En cas de doute, il faut se renseigner auprès du fabricant sur la possibilité d'utilisation.

Récapitulatif

Le choix concret d'un tube LED dépend en fin de compte du luminaire existant et de la lumière nécessaire sur le lieu d'utilisation.

Le remplacement ou l'échange d'un tube fluorescent par un modèle à LED n'est pas si difficile si les ballasts sont conventionnels ou à faibles pertes. Il faut toutefois tenir compte de quelques points importants lors du choix de l'ampoule appropriée et du montage. Si une modification du luminaire s'avère nécessaire, cela entraîne également des conséquences juridiques. Ceux qui n'ont pas le courage de le faire eux-mêmes ou qui souhaitent transformer les tubes fluorescents à grande échelle devraient donc impérativement se faire conseiller en amont et sur place de manière approfondie par des spécialistes qui connaissent parfaitement le sujet.

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