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Choisir le LED qui tiendra le temps qu'il faut

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Choisir le LED qui tiendra  le temps qu'il faut

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Les luminaires à LED sont de plus en plus répandus et aussi de plus en plus performants du point de vue énergétique. Actuellement, ils ont un rendement qui dépasse souvent 100 lm/W et arrivent même à 150 lm/W pour certains. La durée de vie des produits se compte généralement en dizaines d'années, ce qui permet aussi de réaliser d'importantes économies au niveau de la maintenance et de garantir un retour sur investissement. Une telle longévité fait bien l'affaire pour un éclairage utilisé de manière intensive, comme celui d'une vitrine de magasin, d'un couloir d'hôpital, ' de même, lorsque l'installation est difficilement accessible pour la maintenance et l'entretien, comme dans une gare ou un hall industriel. Il faut donc choisir un LED de qualité, dont les performances se maintiendront pendant toute sa durée de vie programmée. Des indicateurs existent pour faire le bon choix.

Performance et durée de vie: distinction à faire!

La performance se juge selon une série de critères: niveau d'éclairement à maintenir, uniformité de la lumière, risque d'éblouissement limité, puissance installée réduite, ambiance lumineuse adéquate' Tout cela peut s'apprécier dès la réception des travaux, mais un second point, tout aussi important, est que cette ou ces performances se maintiennent pendant tout le temps qu'il faudra. C'est ce qu'on appelle la durée de vie. En pratique, le terme «durée de vie» vise seulement le maintien de la quantité de lumière émise par le luminaire. La «durée de vie» est bonne quand le niveau d'éclairement ne se dégrade pas au fil du temps.

Pour les éclairages classiques, incandescents ou fluorescents, la durée de vie était facile à estimer, puisqu'elle correspond au temps moyen jusqu'à leur rupture soudaine et totale: crac, l'ampoule est morte! Pour le LED, c'est un peu différent: il ne meurt généralement pas d'un coup' mais peut présenter de petites défaillances à la longue. On va alors considérer que le luminaire à LED est arrivé au terme de sa durée de vie, non pas lorsqu'il n'émet plus de lumière du tout, mais lorsque la quantité de lumière émise devient insuffisante, ce qui impose un remplacement de l'ensemble, étant donné que les puces LED (petites sources lumineuses) ne peuvent généralement pas être remplacées une à une.

Combien d'heures d'éclairage à prévoir par an'

Opter pour des luminaires à LED annonçant une durée de vie exceptionnelle peut être le bon choix dans de nombreux cas. Mais pas nécessairement pour certaines applications. Ce qui compte, pour faire le bon choix, c'est d'évaluer d'abord la durée d'utilisation prévisible du luminaire par an et d'ensuite estimer la période au terme de laquelle une rénovation complète pourrait être réalisée. On choisira alors l'éclairage LED susceptible de garder sa performance tout au long de cette période.

Par exemple, la durée d'utilisation annuelle dans un hôpital est en moyenne de 5.000 heures. Dans l'hypothèse d'une rénovation intérieure importante tous les vingt ans, il sera intéressant de choisir des produits présentant une durée de vie de 50.000 heures et plus, ce qui impose un remplacement tous les dix ans, soit une fois seulement avant la rénovation intérieure importante.

Par contre, dans le cas d'un immeuble de bureaux où la durée d'utilisation moyenne est de l'ordre de 2.500 heures par an, et dans l'hypothèse d'un réaménagement tous les dix ans, on fait le bon choix en prenant un LED dont la durée de vie annoncée n'est que de 25.000 heures.

Mettez la performance de votre côté!

Après avoir correctement identifié la durée d'utilisation, assurez-vous aussi que la dégradation progressive et continue de la lumière émise par le luminaire reste acceptable tout au long de cette période. Bien plus que pour des luminaires traditionnels, il y a, parmi les LED, des différences significatives de qualité et de performances.

Dans les notices techniques des fabricants, la durée de vie d'un luminaire à LED est exprimée en fonction de deux critères:

' le facteur de conservation du flux lumineux (Lx) signifie qu'au terme de la période indiquée, le flux émis représentera encore un certain pourcentage du flux lumineux initial (le plus souvent 90, 80 ou 70 %);

' le taux de défaillance (By) donne le pourcentage (généralement 10 % ou, par défaut, 50 %) de luminaires pour lesquels le maintien du flux Lx annoncé n'est pas atteint, hors défaillances abruptes (rupture d'un composant, par exemple).

Ces deux facteurs combinés permettent de caractériser la dépréciation de la lumière émise après différentes durées d'utilisation. Les performances d'un luminaire peuvent donc s'exprimer à différentes échéances. Par exemple, un fabricant peut annoncer, pour un même luminaire, une durée de vie utile L90B10 égale à 30.000 heures, ainsi qu'une durée de vie L80B50 de 50.000 heures.

La durée de vie utile L90B10 de 30.000 heures indique qu'après 30.000 heures d'utilisation, 10 % seulement des luminaires (B10) présenteront un flux lumineux inférieur à 90 % du flux lumineux initial (L90). La seconde durée de vie annoncée, L80B50 de 50.000 heures signifie qu'après cette période, la moitié seulement des luminaires présentera un flux lumineux inférieur à 80 % de la valeur initiale.

Dans la pratique, envisager un taux de défaillance de 50 % est rarement raisonnable. Pour dimensionner correctement une installation, le bon conseil est, pour la durée d'utilisation estimée, de viser un maintien du flux lumineux satisfaisant (au moins 70 %), avec un taux de défaillance de maximum 10 % (B10). L'idéal est, outre ce maintien du flux lumineux, de viser aussi le maintien d'autres facteurs, tels que la couleur blanche de la lumière, qui peut, elle aussi, se déprécier à la longue.

Le tableau ci-dessus montre que deux luminaires différents (type A en haut et type B en bas), avec une durée de vie médiane identique L80B50, peuvent présenter une dégradation de leur flux lumineux fort différente si l'on considère que le maintien de leur flux lumineux doit être assuré pour au moins 90 % des luminaires: dans cet exemple, on se trouve alors au niveau de défaillance B10 et on constate que pour le luminaire A, le maintien du flux lumineux est plus faible (L50) que pour le luminaire B (L70).

Référence:

Version librement adaptée d'une étude réalisée par deux ingénieurs du CSTC: B. Deroisy, chef adjoint et V. Vanwelde, chef de projet du laboratoire «Lumière».

Ce dossier original du CSTC (2016/3.13 - www.cstc.be) peut seul être cité en référence. Il a été rédigé dans le cadre du projet «SMART LED» subsidié par la Wallonie DG04 et de l'AN «Eclairage» subsidiée par le SPF Economie.

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