LAMPE A INCANDESCENCE Principe chauffement par effet joule

LAMPE A INCANDESCENCE Principe : échauffement par effet joule d’un filament au passage d’un courant électrique jusqu’à l’ incandescent Un courant qui traverse le filament chauffe celui-ci à blanc (2500°C). Ce filament est enfermé dans une enveloppe en verre remplie de gaz inerte. En effet, si le filament se trouvait en contact avec de l'air, il brûlerait immédiatement et serait détruit. C’est Thomas EDISON (1847 -1931) qui invente en 1879 la première lampe électrique fonctionnant sur le principe de l’incandescence. Pour l’histoire, elle fonctionnera 45 heures et coûta 40 000 dollars de l’époque.

Inconvénients : Dans une lampe à incandescence, la plus grande partie de l'énergie est perdue en chaleur. Ces lampes ont donc un très mauvais rendement : 5 à 10%. La très grande température favorise la décomposition des particules qui constituent le filament (durée de vie courte). Durée de vie : dans les 1000 h Avantages: Elle ne coûte pas cher à l'achat et crée une lumière blanche contenant beaucoup de couleurs chaudes (sensation de bien être).

Caractéristiques principales : Les lampes se présentent sous plusieurs formes : Standard, poire, sphérique, flamme, tube, linolite. Culots à baïonnette : Les puissances disponibles sont : 15, 25, 40, 60, 75, 100, 150 et 200 Watts. - B 22 (diamètre 22 mm) - B 10 (diamètre 10 mm) Tension d’alimentation usuelle : 230 V Culots à vis (Edison) : Surface d’ampoule disponibles : - Claire : lumière éblouissante et directe - Dépolie : lumière atténuée - Opalisée : lumière douce - E 14 (diamètre 14 mm) - E 27 (diamètre 27 mm - E 40 (diamètre 40 mm)

Efficacité énergétique : exemple

Économiser l’énergie et protéger l’environnement

LAMPE A HALOGENE Principe : c’est une lampe à incandescence à très grande température, dans laquelle on a ajouté des iodures métalliques (halogènes) permettant la régénération du filament en tungstène Phase 1 : Sous l'effet de la chaleur, les particules sont détachées du filament Phase 2 : Elles se combinent avec des molécules d'iode, créant ainsi des molécules d'halogène. Phase 3 : Au contact du filament, ces molécules d'halogène se décomposent en redéposant la particule sur le filament et en libérant une molécule d'iode.

Ce gaz halogène a pour propriété de créer un cycle régénératif du tungstène du filament qui se caractérise par : L’absence de perte de masse du filament ; L’absence de noircissement de l’ampoule ; ü Durée de vie de 2000 à 6000 heures ü Leur lumière plus blanche, meilleur rendu des couleurs (2900°K).

Différents types : - Tube à quartz : (de 100 à 500 W – 230 V) Pour éclairage indirect avec variateur de lumière - Lampe TBT (6 - 12 – 24 V) : avec transformateur extérieur pour éclairage ponctuel - Lampe halogène sous double enveloppe : (75, 100 et 150 W – 230 V) Remplace aisément la lampe à incandescence Efficacité lumineuse = 15 à 25 lm/W IRC = 100 PRECAUTION A PRENDRE : Ne pas toucher l’ampoule en verre avec les doigts, car il y a risque de détérioration du quartz par l’acidité de la transpiration. Toujours utiliser un chiffon.

ECLAIRAGE PAR FLUORECENCE

TUBE FLUORESCENT Principe : à la mise sous tension - Amorçage du starter et échauffement des électrodes - Ionisation dans le tube et le starter s’ouvre. - Surtension due au ballast -Le tube s’éclaire : production de rayonnements ultra-violet. Les poudres placées sur le tube transforment les UV en lumière visible

LAMPES FLUORESCENTES ! CONSTITUTION CULOT TUBE MERCURE ELECTRODE FORMANT UNE CATHODE QUESOT PIED REVETEMENT FLUORESCENT GAZ DE REMPLISSAGE ARRIVEE DU COURANT

! PRINCIPE La lampe est composée de deux électrodes et d’un tube en verre, garni sur sa partie interne d’un revêtement phosphorescent. Une décharge électrique, provoquée entre ces électrodes, produit un rayonnement ultraviolet (U. V. ), qui ne diffuse pas la lumière. Ce rayonnement se transforme en lumière visible en traversant le revêtement phosphorescent. On obtient 25% de la puissance en rayons lumineux, soit cinq fois plus qu’une lampe à incandescence. RAYONNEMENT ULTRA VIOLET POUDRE PHOSPHORESCENTE LUMIERE BLANCHE VISIBLE LUMIERE INVISIBLE

Fonctionnement :

Constitution : Le starter permet l’amorçage Le tube fluorescent produit la lumière visible Le ballast crée la surtension Les ballasts électroniques remplacent avantageusement les ballasts électromagnétiques

Caractéristiques : = 40 à 50 % - Durée de vie moyenne: 6000 heures - - L'efficacité lumineuse est de 50 à 90 lumens par Watt - Suivant les tubes : 70 < IRC < 95 Exemple :

LAMPE FLUOCOMPACTE appelée aussi lampe à économie d’énergie Principe : C’est un tube fluorescent. Le tube a été replié sur lui-même Caractéristiques : en comparaison avec une lampe à incandescence - Efficacité lumineuse : 50 lm/W - Consommation : 5 fois moins d’énergie - Durée de vie : 10 fois plus élevée environ

Vue éclatée Le système d’amorçage électronique est placé dans le culot (baïonnette ou à vis)

Les plus Les moins - Longue durée de vie. - Excellent coefficient énergétique. - Choix de puissances différentes. - Choix de flux lumineux. - Différents type de culots. - Des formes de plus en plus adaptées - Prix d’achat élevé. - Attente avant éclairement maximum. - Générateur d’harmoniques. - Courant de forme impulsionnelle. -Retraitement coûteux (présence de mercure). -Champ electromagnétique - Efficacité énergétique :

ECLAIRAGE PAR LUMINESCENCE

LAMPE A DECHARGE Principe : Cette lampe est constituée d’une ampoul renfermant un gaz. Lorsqu’un courant électrique traverse le gaz, il y a production de lumière visible ou d’U. V. Les couleurs émises dépendent du gaz utilisé Vapeur métallique ou gaz Couleur émise néon rouge mercure Bleu + UV sodium Jaune-orangé xénon blanche Utilisée pour les enseigne publicitaires lumineuses (alimentation en HT pour les grandes longueurs)

Exemple : lampe à vapeur de sodium Caractéristiques : La couleur émise par ce type de lampe est le jaune orangé. La durée de vie de cette lampe est environ de 8 000 heures L’efficacité lumineuse est de 150 lm/W

Vapeur de mercure Haute Basse pression Halogénures métallique Vapeur de sodium Haute pression

LAMPES A INDUCTION Principe : Il s'agit d'une lampe à décharge sans filament A l’intérieur de l’ampoule est placée une antenne en ferrite alimentée en HF (250 k. Hz). Il y a création d’un champ magnétique. Les vapeurs métalliques conductrices deviennent le siège de courants induits d’où naissance de la luminescence . La lampe ne contient aucune pièce d’usure (filament) - durée de vie 60 000 heures - 300 fois plus cher qu’une ampoule à incandescence Bloc d’alimentation HF

ECLAIRAGE PAR LED

Principe : utilisation de LED montées sur un support Caractéristiques : - Durée de vie : près de 100 000 heures - Tension TBT par convertisseur intégré - Puissance très faible, aucune production de chaleur - Eclairage de balisage, architectural

Exemple :

Les différents modes d'éclairage Direct lumière réfléchie par le plafond < à 10% Semi-direct 10% < lumière réfléchie par le plafond > 40% Mixte 40% < lumière réfléchie par le plafond > 60% Semi-indirect 60% < lumière réfléchie par le plafond > 90% Indirect lumière réfléchie par le plafond> à 90% C'est un système Ces solutions permettent de recher un compromis entre le Très mauvais très économique et confort et le rendement de l'éclairage rendement mais de ayant un bon très grand confort rendement. Il n'est pas d'un grand confort (risque d'éblouissement)

PROCEDES D’ECLAIRAGE : résumé TYPE DE LAMPE Lampe à incandescence Lampe à halogène Lampe fluo-compacte Tube fluorescent Lampe à décharge luminescente LED PRINCIPE CARACTERISTIQUES APPLICATIONS

PROCEDES D’ECLAIRAGE : corrigé TYPE DE LAMPE PRINCIPE CARACTERISTIQUES APPLICATIONS Lampe à incandescence Echauffement d’un filament (loi de Joule) au passage d’un courant Baïonnette ou à vis Puissance de 15 à 200 W Durée de vie 1 000 h. Efficacité lumineuse 11 lm/W Eclairage intérieur, habitation Lampe à halogène Echauffement d’un filament (loi de Joule) au passage d’un courant Efficacité lumineuse 20 lm/W. Durée de vie > 2 000 h Habitat tertiaire Lampe fluo-compacte Ionisation d’un tube. Les UV sont transformés en lumière visible. Nécessité d’un starter pour l’allumage et d’un ballast Durée de vie : 10 000 h P faible Habitat Durée de vie > 4 000 h Tertiaire Lampe à décharge luminescente Ionisation d’une lampe. Le gaz donne la couleur de la lumière Durée de vie > 10 000 h Éclairage extérieur LED Passage d’un courant dans une diode luminescente Durée de vie > 50 000 h. Prix très élevé Balisage, éclairage architectural Tube fluorescent