La lampe la plus économique pour la maison : économie d'énergie ou LED

La hausse des tarifs de l'électricité et la courte durée de vie des lampes à incandescence ont conduit à la popularisation de sources lumineuses économiques avec une durée de vie plus longue. Les fabricants proposent deux options pour les solutions technologiques - les appareils à LED et les produits luminescents. Pour déterminer quelles lampes conviennent le mieux à la maison - LED ou économes en énergie - une analyse comparative doit être effectuée.

Caractéristiques de conception

Pour l'éclairage domestique, des lampes à LED, des bandes et des lampes à LED avec une base standard pour la cartouche sont utilisées. Les sources luminescentes sont divisées en tubes linéaires installés dans des lampes avec ballasts électroniques ou ballasts électroniques, ainsi que des lampes compactes à économie d'énergie avec ballasts intégrés.

Pour une comparaison objective, nous considérerons les caractéristiques de conception et les caractéristiques des lampes LED et fluocompactes avec un culot E27 pour une cartouche standard. La lampe LED se compose d'un émetteur LED, d'un pilote intégré, d'un dissipateur thermique, d'un boîtier et d'une base. Les LED sont recouvertes d'une ampoule en plastique mat ou transparent, il existe également des conceptions ouvertes.

La lampe fluorescente compacte contient un tube torsadé rempli de gaz, un ballast électronique, un boîtier et une base. Un flacon en verre scellé est rempli d'un gaz inerte et de vapeur de mercure, et la surface intérieure du tube est recouverte d'un composé fluorescent.

Quelle est la différence entre les lampes LED et les lampes à économie d'énergie ?

Les LED et les appareils à économie d'énergie diffèrent par la technologie de fabrication, ainsi que par les principes de fonctionnement.

Les sources LED produisent de la lumière par conversion directe du courant électrique. Les cristaux semi-conducteurs émettent une lumière bleue, ils sont donc recouverts d'un phosphore qui forme un spectre d'ondes lumineuses jaunes. Le mélange proportionnel du spectre jaune et bleu crée des dégradés de nuances froides, blanches et chaudes correspondant à des températures de couleur de 5000K, 4000K et 3000K.

Le principe de fonctionnement des sources luminescentes est de créer des décharges haute tension de courant électrique dans le milieu gazeux de l'ampoule entre les électrodes. Le gaz émet un rayonnement ultraviolet, qui affecte le phosphore, créant un effet de lueur blanche. Le bon fonctionnement de l'appareil est assuré par le ballast électronique installé dans le boîtier de l'appareil.

Les fabricants produisent des sources lumineuses qui diffèrent par leur puissance, leur flux lumineux, leur température de couleur, leur durée de vie et leur coefficient d'ondulation. Pour évaluer de manière adéquate les avantages économiques et les effets sur la santé des lampes fluorescentes et LED, il est nécessaire de comparer les spécifications d'usine, confirmées par l'expérience d'exploitation.

Flux lumineux et efficacité

Le flux lumineux détermine la quantité de lumière émise par une source. Le rapport flux lumineux/consommation électrique caractérise l'efficacité énergétique. Ces paramètres sont indiqués sur l'emballage du produit.

La lampe LED d'une puissance de 10 W produit un flux lumineux de 800 lm. Une lampe fluorescente avec cet indicateur de flux lumineux consomme 16 watts d'électricité. Les économies de consommation électrique des lampes LED par rapport aux lampes à économie d'énergie sont supérieures à 1,5 fois.Les indicateurs modernes du flux lumineux des sources LED d'une puissance de 10 W atteignent 1000 lm, ce qui double l'efficacité par rapport aux appareils fluorescents.

Le terme « lampes à économie d'énergie » est ancré dans l'esprit des gens derrière les appareils fluorescents compacts. Les sources LED se caractérisent par une plus grande efficacité, elles sont donc raisonnablement appelées économes en énergie.

Efficacité

L'efficacité d'un appareil d'éclairage indique quel pourcentage d'électricité est converti en lumière visible. Dans une source luminescente, l'électricité passe par plusieurs étapes de transformation : alimenter un ballast électronique, générer une décharge, générer un rayonnement UV, chauffer un milieu gazeux et irradier un phosphore. Chaque étape de transformation entraîne des pertes d'énergie. Le début du fonctionnement de tels dispositifs s'accompagne d'une faible lueur avec une consommation d'énergie au ralenti pour chauffer le ballon. Par conséquent, une mise en marche fréquente entraîne une diminution de l'efficacité.

Les appareils luminescents convertissent 20 à 25 % de l'électricité consommée en lumière visible. Jusqu'à 80 % de l'énergie est dépensée pour le chauffage et le rayonnement dans des zones invisibles. La lumière de la source est diffusée dans l'espace. L'absence de réflecteur réduit l'efficacité jusqu'à 15 %.

Les ampoules LED génèrent directement de la lumière à partir de l'électricité, ce qui élimine le gaspillage d'électricité. Les émetteurs à LED produisent un faisceau de lumière directionnel, ce qui augmente également l'efficacité. L'efficacité d'une lampe LED avec un faisceau lumineux directionnel atteint 99%, et celle d'une structure diffusante - 90%.

Pour augmenter l'efficacité des lampes fluorescentes, des réflecteurs à miroir sont utilisés.

Indice de scintillement

L'alimentation des luminaires en courant alternatif provoque un scintillement invisible à l'œil nu. La médecine a prouvé que les pulsations lumineuses d'une fréquence de 8 à 300 Hz affectent négativement la vision et le cerveau humain.

Les sources luminescentes avec appareillage électromagnétique, lorsqu'elles sont connectées à une phase, produisent une lumière avec une fréquence de clignotement de 100 Hz. Il n'est pas recommandé d'équiper les appartements de telles lampes.

L'utilisation de ballasts électroniques dans les lampes fluorescentes compactes atténue les pulsations, mais il est nécessaire de préciser la présence d'équipements électroniques et non électromagnétiques dans la conception. Le coefficient de pulsation lumineuse est réglementé par le document SP52.13330.2011. Dans les bâtiments résidentiels, le dépassement du coefficient d'ondulation de plus de 15 % est inacceptable.

Les lampes LED sont équipées d'alimentations à découpage ou de pilotes de filtre. La source d'impulsion donne une ondulation jusqu'à 10 %. L'utilisation d'un pilote avec des filtres anti-aliasing réduit le facteur de scintillement jusqu'à 1%.

Lors de l'achat de lampes LED ou à économie d'énergie, vérifiez le facteur d'ondulation, le type de ballast et le type de source d'alimentation.

Température de fonctionnement

La surface des appareils d'éclairage chauffe pendant le fonctionnement, ce qui doit être pris en compte lors de la planification de l'éclairage.

Le corps de la lampe à économie d'énergie chauffe jusqu'à 75˚C et la base à 50˚C. Le remplacement des LFC nécessite de la prudence, car la perte d'étanchéité de l'ampoule libère de la vapeur de mercure dans l'atmosphère. La température de fonctionnement du boîtier des lampes LED ne dépasse pas 65˚С et la base - 40˚С. Les températures de fonctionnement des CFL et des LED ne sont pas critiques pour l'utilisation de tout type de stores.

Les sources lumineuses fonctionnent correctement à la température ambiante admissible. Pour les LFC, la plage acceptable est de +5 à + 35 °C. Lorsque la lampe fluorescente est utilisée dans des conditions froides, le temps de démarrage augmentera et la durée de vie sera raccourcie.

Les dispositifs LED fonctionnent correctement à une température ambiante basse, ce qui permet d'évacuer la chaleur du boîtier. Les appareils LED ne sont pas installés à proximité des appareils de chauffage. Il n'est pas recommandé de recouvrir les éléments avec des bouchons scellés, qui gênent le refroidissement de l'appareil.

Type de socle

Les fabricants produisent des ampoules électriques LED et fluorescentes pour la maison avec des culots filetés et à broches. Les plinthes standard filetées sont les plus courantes.

Types de plinthes filetées :

• E27 - un socle standard d'un diamètre de 27 mm pour une cartouche domestique;
• E14 - socle avec un diamètre réduit de 14 mm;
• E40 est une variante avec un diamètre augmenté de 40 mm pour les lampes à haute puissance.

Les types de capuchons à broches sont marqués d'un index G avec un numéro indiquant la distance entre les broches.

Avant d'acheter une lampe avec un type de culot non courant, vérifiez la correspondance du marquage pour la cartouche donnée.

Comparaison des formes et des tailles

Les sources lumineuses luminescentes sont produites sous la forme de tubes droits, annulaires et laminés de manière compacte. Les tailles varient considérablement, mais la technologie de fabrication ne permet pas la fabrication de petites sources ponctuelles. Les tubes des LFC sont soit en spirale, soit en forme de fer à cheval.

Les sources LED sont produites sous forme de panneaux plats, de lampes longues et volumétriques, d'éclairage à bandes, de spots, de lampes de différentes formes et tailles. Les petites ampoules LED-JCDR encastrées avec culot GU5.3 sont populaires. Les sources ponctuelles sont intégrées dans les faux plafonds.

Les appareils à LED se caractérisent par des dimensions et un poids réduits. Une lampe LED avec un culot standard E27 a la forme et les dimensions d'une lampe à incandescence. Les LFC avec un flux lumineux similaire ont un poids et des dimensions importants.

Durée de vie

La durée de vie d'un élément d'éclairage est mesurée par le nombre d'heures de fonctionnement sans problème sans perte de caractéristiques techniques. Le fabricant de lampes fluorescentes teste ce paramètre à 5-6 commutations par jour. La ressource CFL déclarée est de 10 à 15 mille heures.

Les inclusions multiples réduisent la durée de vie à 5 000 heures. L'usure des électrodes et du phosphore entraîne une diminution de l'intensité de luminescence, ce qui est également le signe d'une perte de propriétés opérationnelles.

La fréquence de commutation n'affecte pas la durée de vie des appareils LED. La durée de vie atteint 60 mille heures. Les lampes LED de tension secteur contiennent des dispositifs de lissage dans le circuit d'alimentation pour un allumage en douceur, une protection contre les surtensions, la surchauffe. Cela garantit que la durée de fonctionnement de l'appareil LED correspond à la durée de vie déclarée.

Il n'est pas recommandé d'installer des lampes fluorescentes dans des pièces dont la fréquence d'allumage est supérieure à 15 fois par jour, ainsi que de les équiper de détecteurs de mouvement. Une telle opération conduit à une défaillance prématurée de l'appareil.

Influence sur le corps humain

Les tubes fluorescents contiennent des vapeurs de mercure, qui sont libérées dans l'air en cas de perte d'étanchéité, ce qui est dangereux pour la santé humaine. Le fonctionnement, le stockage et l'élimination de tels dispositifs nécessitent une attention particulière, car la négligence entraîne la pénétration de composés du mercure dans l'environnement humain, le sol et l'eau. Une violation massive des règles d'élimination des éléments de mercure crée une menace de pollution environnementale à grande échelle.

Les sources luminescentes fonctionnent en convertissant le rayonnement ultraviolet en lumière visible par un phosphore. Le revêtement fluorescent et le verre laissent passer une partie de la lumière ultraviolette, et la combustion du phosphore entraîne une augmentation du flux de rayonnement UV, ce qui a un effet nocif sur la peau. Une personne ne voit pas et ne ressent pas les rayons UV, par conséquent, elle n'est pas consciente de la cause de la maladie.

La technologie de production de LED exclut l'émission du spectre ultraviolet par les lampes LED pendant le fonctionnement. Le rayonnement infrarouge est présent, mais ne dépasse pas 15 %, ce qui est sans danger pour l'homme. L'absence de composés nocifs dans la composition des éléments LED confirme le respect de l'environnement des appareils.

Avec l'utilisation prolongée de lampes fluorescentes, le revêtement fluorescent brûle, l'intensité du rayonnement ultraviolet augmente, ce qui affecte négativement la santé.

Avantages des LED par rapport à leurs homologues fluorescentes

Une analyse comparative des caractéristiques des sources lumineuses à économie d'énergie montre que les paramètres de performance des lampes LED sont supérieurs à ceux de leurs homologues luminescents.

Les sources lumineuses à LED présentent les avantages suivants :

• Propreté écologique, absence de substances nocives et dangereuses dans la structure.
• Absence de rayonnement nocif pendant le fonctionnement de l'appareil.
• Haute efficacité - l'électricité est complètement convertie en lumière visible.
• L'obtention d'un flux lumineux par une LED nécessite 1,5 à 2 fois moins de consommation d'énergie qu'un indicateur similaire d'une lampe fluorescente.
• La durée de vie atteint 60 000 heures, ce qui est confirmé par les tests et l'expérience opérationnelle. L'utilisation de nouvelles technologies a permis d'augmenter la ressource déclarée de lampes LED modernes pour la maison à 100 000 heures.
• Réponse instantanée et disponibilité pour le fonctionnement de l'appareil LED, qui ne nécessite pas de préchauffage fastidieux.
• Le fonctionnement des éléments LED ne provoque pas de surchauffe du boîtier, ce qui permet d'équiper les lampes d'abat-jour fusibles, d'appliques.
• La directivité du flux lumineux sous un angle de 5˚ à 180˚ empêche la diffusion des rayons, ce qui ne nécessite pas l'utilisation de réflecteurs supplémentaires.
• Disponible en alimentations basse tension 12 V, 24 V CC à intensité variable.
• Un choix de modifications avec trois gradations de températures de couleur correspondant à des nuances de lumière froide, blanche et chaude.

Une longue liste d'avantages confirme le statut des sources LED en tant que lampes d'éclairage les plus économiques pour la maison. La sécurité pour l'environnement et la santé humaine souligne le bien-fondé du choix en faveur des appareils à LED.