Ampoule à incandescence: classe énergétique

Les ampoules à incandescence présentaient des classes énergétiques défavorables. Comment sont définies ces classes énergétiques en fonction de la puissance en Watts et de la luminosité en lumens ?

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La classe énergétique d'un appareil donne une idée de la consommation d'énergie de l'appareil. La classe A est la plus efficace, la classe G la moins efficace. Le dessin de l'étiquette des classes énergétiques est d'ailleurs normalisé par des directives européennes.

Une ampoule qui fournit 13 lm/W sera mieux classée qu'une qui fournit 12 lm/W. Mais comment les ampoules sont-elles précisément classées ?

Paramètres de la classe énergétique des ampoules

La durée de vie d'une ampoule à incandescence est limitée par l'évaporation du filament. L'évaporation augmente considérablement avec la température. A température égale, plus le filament est épais, plus il mettra de temps à s'évaporer, donc à rompre. On peut ainsi le porter à température supérieure. C'est pourquoi les ampoules plus puissantes (à filament plus épais) sont conçues par les fabricants pour fonctionner à plus haute température, donc ont un meilleur rendement.

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Filament d'ampoule à incandescence

Considérons deux ampoules de même puissance, mais de rendement différent. Les classes énergétiques sont alors au détriment de l'ampoule de plus faible rendement (qui a, en quelque sorte, moins de "mérite" à avoir un rendement moins bon).

Cas plus subtil : Considérons maintenant deux ampoules de même rendement, mais de puissance différente. Les classes énergétiques sont alors au détriment de l'ampoule la plus puissante (qui a, en quelque sorte, aussi moins de "mérite" à avoir ce rendement puisque le filament aurait pu fonctionner à température supérieure...).

Les classes énergétiques dépendent ainsi du rendement (lm/W) mais aussi de la puissance (W).

Déterminer la classe énergétique

La puissance électrique et le flux lumineux doivent être connus. Prenons un exemple : une ampoule de 100W et 1340 lm.

Notations :

Puissance électrique de la lampe (Watts) : P

Flux lumineux (Lumens) : F

Calcul à faire :

Si l'inégalité suivante est vraie, l'ampoule est de classe A :

ampoule a incandescence classe energetique 2

Ici, on calcule : 0,24 x racine(1340) + 0,0103 x 1340 = 22,6

Or P = 100 W. 100 n'est pas inférieur à 22,6. L'inégalité n'est pas vraie. L'ampoule n'est pas de classe A.

Pour être de classe A, il faudrait que l'ampoule produise 1340 lumens en consommant moins de 22,6 Watts.

Comme l'ampoule n'est pas de classe énergétique A, un calcul supplémentaire doit être fait.

On pose Pr une puissance de référence (grandeur purement artificielle) :

ampoule a incandescence classe energetique 3

Pour notre exemple (100W, 1340lm) :

Pr = 0.88 x racine (1340) + 0,049 x 1340 = 97,9

3° Calcul de P/Pr. C'est la valeur de P/Pr qui détermine la classe énergétique (B à G).

On calcule P/Pr : P/Pr = 100/97,9 = 1.02

On compare avec les encadrements suivants pour déterminer la classe (B à G).

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P/Pr est compris entre 0,95 et 1,10. L'ampoule est donc de classe E.

La plupart des ampoules à incandescence étaient de classe énergétique E.

nina67 Nina67
vendredi 14 septembre 2012 04:48

Bonjour, C'est l'explication de la norme concernant les classes énergétiques. On trouve ces calculs dans une annexe de la norme. Cordialement