Ampoule à incandescence: perspective d’avenir
Nina67 - Mis à jour: mercredi 6 mai 2020 16:24 Suite à l'interdiction à partir de 2009 des lampes à incandescence pour leur consommation d'énergie excessive, les fabricants développent des ampoules halogènes, mais celles-ci sont de classe C et D. A partir de 2016, ces ampoules doivent être de classe B pour pouvoir être vendues. Bien sûr, le filament pourrait être porté à température encore plus élevée, mais la durée de vie de la lampe serait considérablement réduite.
Quelles solutions existent pour parvenir à la classe B tout en préservant une durée de vie acceptable de la lampe ?
Ampoule alimentée par du 12V plutôt que du 230V
L'utilisation d'une basse tension d'alimentation correspond à un courant plus grand pour une puissance donnée. Le filament d'une lampe 12V est plus court et plus épais que celui d'une lampe 230V de même puissance. Le filament peut ainsi être porté à température plus élevée, ce qui augmente le rendement.
Ici, le rendement de la version 12V halogène vaut plus du double de la version 230V incandescence !
A titre indicatif, une lampe halogène de 300W/230V fournit par exemple 4400lm (14.7lm/W) alors qu'une lampe halogène 250W/24V peut fournir jusqu'à 10000lm (40lm/W).
Exemple de l'Ecoclassic50 de Philips
Etant donné que l'utilisateur ne dispose pas toujours d'un transformateur 230V vers 12V, les fabricants doivent commercialiser des lampes à culot classique 230V. Elles doivent donc comporter un transfo intégré et une ampoule 12V halogène. C'est le cas de la lampe Eco Classic 50 de Philips (mise à disposition en 2008). Elle consomme 20W et produit l'équivalent d'une ampoule traditionnelle de 40W : on réalise 50% d'économie d'énergie. Elle produit 370lm : le rendement lumineux est de 18,5lm/W. Elle est de classe B, déjà conforme aux directives de 2016. Pour 370lm produits, l'Ecoclassic50 pourrait d'ailleurs consommer jusqu'à 21,03W en restant de classe B, puissance au delà de laquelle elle deviendrait de classe C.
Réflecteur d'infrarouge sur l'ampoule
La plupart de l'énergie dégagée par le filament est émise dans l'infrarouge, d'où le faible rendement des ampoules à filament. Une nouveauté technologique consiste à déposer sur le verre de l'ampoule un revêtement qui réfléchit l'infrarouge et laisse passer la lumière visible ("Infra red coating"). L'infrarouge réfléchi revient sur le filament et le chauffe d'une quantité supplémentaire. Le filament atteint ainsi la même température et émet le même flux lumineux avec moins d'énergie électrique consommée.
Les filaments d'ampoules 230V sont longs et l'infrarouge réfléchi ne revient que partiellement sur le filament, contrairement aux filaments courts 12V qui permettent une très bonne focalisation de l'infrarouge réfléchi.
Ci contre, la courbe rouge présente l'intensité lumineuse émise par le filament en fonctionnement et la courbe droite présente la transmission du réflecteur d'infrarouge en fonction de la longueur d'onde. On constate que ce réflecteur est quasiment transparent jusqu'à 750nm environ, et entre 750 et 1850nm, moins de 25% de l'infrarouge sort de l'ampoule. Cette énergie est renvoyée vers le filament et n'est pas absorbée.
Le pourcentage de lumière visible par rapport à la puissance totale sortant de l'ampoule est ainsi considérablement augmenté. Des tests sur une ampoule 60W/120V traitée ainsi donnent des rendements lumineux compris entre 36 et 40lm/W (valeur traditionnelle : 11lm/W) !
Les lampes à incandescence deviendront des halogènes équipées d'un réflecteur d'infrarouge alimentées par un transformateur intégré fournissant une basse tension. Les rendements lumineux qu'on peut alors atteindre permettent la conformité à la classe B. Les lampes halogènes et leur belle lumière n'ont pas fini de vous éclairer.
