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Lampe LED en extérieur et éclairage public, on y revient !

Vous avez dit éclairage public avec une lampe LED en extérieur ? Avec la transition du parc des communes, on y revient ! Analyse technique.
14 novembre 2023

« Ampoule », « lampe », « source », autant de termes pour désigner couramment (ou presque) la même chose. N’oublions jamais qu’un luminaire se nourrit toujours d’une source de lumière afin d’émettre. Aujourd’hui, les sources disponibles sur le marché sont nombreuses. En éclairage public, on se méprendrait à confondre une ancienne source dite à décharge et une source à LED. Pourquoi donc ? Présentation des sources LED « tubulaires ».

 

Lampe LED en extérieur, une forme très connue

Les lampes LED de remplacement ou de « substitution » existent depuis plusieurs années. En éclairage extérieur, les lampes posées étaient jusqu’à présent assez massives et lourdes.

Lampe à LED, Philips TrueForce LED HPL ND 57-42W E 40 830 © Signify

Aujourd’hui, les lampes LED se renouvellent ! Il s’agit d’un marché en plein essor dans un contexte de bouleversement des pratiques liées à l’éclairage extérieur : les heures de fonctionnement, le renouvellement des matériels vétustes, etc.

La lampe LED de Philips dite « Trueforce Core LED SON-T » possède une forme dite « tubulaire ». C’est une source LED de remplacement des lampes à décharge. Avantage conséquent : c’est le même culot que la plupart des lampes à décharge déployées dans les parcs d’éclairage public : E27 et E40.

Les dimensions sont similaires : en culot E40, 210 mm de longueur pour une lampe à décharge SHP (Sodium Haute Pression) et 225 mm aussi pour sa jumelle à LED.

Attention tout de même lors des remplacements à veiller à la possibilité d’insérer ces nouvelles lampes dans un luminaire ancien. Parfois la place manque !

Lampe à décharge au Sodium Haute Pression, Philips Master SON-T PIA Plus, PHILIPS MST SON-T PIA PLUS 100W/220 E40 SL/12 © Signify
Lampe à LED, Philips TForce Core LED road 26W 730 E27 MV © Signify

Vous l’aurez compris : il suffirait de dévisser une lampe d’ancienne génération et de visser une lampe à LED. Un simple échange standard ?

Lampe LED en éclairage public : données techniques

La lampe LED de Philips est aujourd’hui commercialisée en trois températures de couleur proximale : 2 700 K, 3 000 K et enfin 4 000 K.

Notre comparatif à suivre est extrait de la base Eprel, registre européen de l’étiquetage énergétique des produits :

Puissance

De 17 à 40 W pour la lampe LED, de 50 à plus de 600 W pour la famille SHP.

Flux lumineux

Pour une version 40 W, en 3000 K (culot E40), il est de 7 200 lm. Sa sœur jumelle, en SHP 100 W, a un flux de 10 600 lm.

La température de couleur, une différence notoire, et donc aussi pour l’Indice de rendu des couleurs (IRC) : 70 pour la lampe LED, environ 20 pour la lampe SHP. Une sensation nettement plus « agréable » avec la lampe LED.

Parking dont les luminaires sont équipés de lampes LED tubulaires, Beynost, Ain -Septembre 2023 © Vincent Laganier

Spectre lumineux : répartition de la puissance spectrale

Lampe LED, 40 W, 3 000 K – extrait de Eprel © Signify
Lampe SHP, 100 W, 2 000 K – extrait de Eprel © Signify

Courbe photométrique

Lampe LED, 40 W, 3 000 K – Courbe photométrique © Signify
Lampe SHP, 100 W – Courbe photométrique © Signify

Flux CIE N° 3 : 78 pour la lampe LED, doit être équivalent pour la lampe SHP.

ULR : 52 pour la lampe LED, doit être équivalent pour la lampe SHP.

Le poids : quasiment similaire, aux alentours de 130 à 160 grammes pour les deux générations. Contre des poids de plus de 400 g pour les lampes LED éclairage public de première génération.

Futur modèle de lampe LED

Citons le futur modèle de chez Ledvance NAV LED FIL, qui augure des poids du même ordre.

Lampe LED, Ledvance NAV LED filament V 3600lm 21W 727 E27 © Ledvance
Extrait de la notice de montage – Lampe LED, Ledvance NAV LED filament V © Ledvance

Installation de la lampe LED en éclairage public

La lampe LED ne s’installe pas via un simple échange standard.

La notice, certes succincte, illustre ceci. Le ballast doit en effet être retiré, ou à défaut il faudra ôter amorceur et condensateur. Une manipulation et du temps à prendre en compte lors de l’installation.

Extrait de la notice de montage de lampe LED de Philips © Signify

Attention, comme pour des luminaires à module LED, au courant d’appel généré par ces lampes, de l’ordre d’une dizaine d’ampères, a priori.

À noter que cette lampe n’est pas gradable et est protégée contre les surtensions uniquement à une hauteur de 2 kV. Veiller à sa protection complémentaire contre les surtensions.

 

 

Durée de vie de la lampe LED en extérieur

Les durées de vie communiquées pour la lampe LED sont assez similaires aux lampes SHP. Mais avec une différence notable concernant la baisse progressive du flux lumineux.

À savoir, pour la lampe LED, les courbes suivantes :

Lampe LED – Diagramme de maintenance du flux lumineux © Signify

Lampe LED – Diagramme de la durée de vie © SignifyPour la lampe LED, on observe une accélération du taux de panne aux alentours de 25 000 heures. À noter que nous nous exprimons surtout en heures de fonctionnement, chacun allumant aujourd’hui plus ou moins longtemps (communes pratiquant les extinctions ou non). La chute du flux lumineux avec le temps, assez linéaire, mais constatée dès 5 000 heures de fonctionnement.

Lampe SHP – Diagramme de maintenance du flux lumineux © Signify

Lampe SHP – Diagramme de la durée de vie © SignifyPour la lampe SHP, environ 10 % de panne (90 % de taux de survie) à 20 000 heures de fonctionnement. La baisse du flux lumineux est moins rapide et importante que la lampe LED (90 % de flux lumineux restant à 20 000 heures de fonctionnement, contre 75 % pour la lampe LED).

Intégration dans un luminaire existant

Ça y est, la lampe LED est installée ! En quelque sorte, elle va hériter de la répartition de la lumière procurée par le réflecteur d’époque. Analyse donc d’anciens catalogues ! Incroyable, mais vrai !

Il fut une époque où les courbes photométriques utilisées étaient celles dites « du facteur d’utilisation » !

Facteur d’utilisation : rapport du flux lumineux (en lm) reçu par la surface de référence à la somme des flux nominaux individuels de toutes les sources de l’installation.

Exemple pour une Mazda Macadam – Pages extraites du catalogue 1992 © Google Photos
  • 1er constat : il est tout de même incroyable de se référer au luminaire d’époque alors que l’on installe une lampe à LED !
  • 2e constat : le standard de l’époque pose à 15°, voire 20° d’inclinaison !
  • 3e constat : la courbe du facteur d’utilisation traduit le rapport largeur/hauteur. Ici, 60 % du flux lumineux ira vers l’avant avec une largeur équivalente à trois fois la hauteur. La courbe en pointillé représente quant à elle le même rapport en arrière (souvent le trottoir). Autre exemple, avec une largeur équivalente à deux fois la hauteur, environ 55 % du flux lumineux ira vers l’avant, et 30 % vers l’arrière.

Et comment trouver l’éclairement qui en résulte ? En multipliant ce fameux facteur par le flux émis par la lampe ! Le tout, bien entendu, à ramener à la surface éclairée.

Transition du parc d’éclairage public vers la LED

L’avènement de ces lampes introduit une nouvelle étape dans la transition du parc d’éclairage public vers la LED. Il s’agit d’une transition vers la LED dans un but immédiat et principalement pour des gains de puissance, donc de consommation.

Bien souvent perçue comme temporaire, la pose de ces lampes LED tubulaires risque-t-elle in fine de ralentir la transition vers des luminaires à modules LED ?

Centre-Ville, Montéléger, 26 – BE  LO VRD – RFL 500, luminaire eclairage public LED © WE-EF

Les prochaines évolutions de la réglementation, notamment l’arrêté nuisances lumineuses ou encore la norme NF EN 13 201, prendront-elles en compte les problématiques liées à ces lampes installées dans des luminaires anciens ? ULR, flux CIE et bien d’autres. Ou encore, comment qualifier la limite d’âge d’un luminaire ?

 

 

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Directeur général de Société Architecture Réseaux SARESE, cabinet d’ingénierie en réseaux secs spécialisé en éclairage extérieur, fondé en 1993. Directeur général de l’IFEP (Institut de Formation Éclairage Professionnel), leader français de la formation aux techniques de la lumière et de l’éclairage. Expert AFNOR de la Commission U17 et membre du groupe de travail de l’AFE en Commission X90X. Praticien et passionné d’éclairage extérieur, il est auteur de deux livres aux éditions Light ZOOM Lumière : 25 questions pour mieux comprendre l’arrêté nuisances lumineuses en 2020, Éclairage des passages pour piétons en 2021.
  • C’est rassurant de voir que, malgré les défis techniques, il y a une volonté claire de progresser vers des solutions d’éclairage plus durables et efficaces. Excellente analyse des tendances actuelles et des implications pour l’avenir de nos villes !

  • Excellente analyse, merci. Nous avons été confronté à ce type de LED dans un commune rurale ; elles ont été installées dans des luminaires routiers à vasque étanche et dans les luminaires de style à 4 faces avec seulement une ouverture en bas. Avez vous une idée de la durabilité des ces LED dans ces conditions ?
    Personnellement je suis très septique avec la chaleur dégagée qui ne peut pas s’évacuer, et la notice fabricant semble d’ailleurs le déconseiller.

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