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Efficacité lumineuse en lm/W

Efficacité énergétique : le lm/W est le chiffre le plus embelli d'une fiche technique

Cinq choses différentes sont qualifiées d“”efficacité", et elles diffèrent entre elles de plusieurs dizaines pour cent. Quiconque compare une valeur nette du système à une valeur de la puce ne compare pas deux luminaires, mais deux méthodes de mesure.

Nous retenons une valeur nette de 172 lm/W, mesurée sur le luminaire complet, pertes de l'alimentation comprises. Vous trouverez ci-dessous la signification des cinq valeurs, l'impact énergétique d'une différence de lm/W sur un site, ainsi que les cinq questions permettant de vérifier un cahier des charges.

En un seul paragraphe
Comparez le net au net, ou ne comparez rien.

La valeur nominale d'une puce à température ambiante, sans perte du driver, est supérieure de 20 à 40% à celle fournie par le même luminaire installé sur un mât au mois de juillet. Ces deux chiffres peuvent être exprimés en “ lm/W ”. Demandez donc toujours si la valeur indiquée concerne le luminaire complet, driver compris, et à quelle température la mesure a été effectuée.

Veuillez également prêter attention à ce qui se passe après le luminaire : Un profil de gradation permet d'économiser plus de 10% lm/W. L'efficacité est une question d'installation, et non pas seulement de produit.
Les concepts

Cinq nombres qui s'appellent tous efficacité

De la puce LED jusqu'au mètre carré de votre terrain, de la lumière se perd en chemin. Chacune de ces cinq valeurs mesure un maillon différent de cette chaîne, et seules les deux dernières concernent votre facture énergétique.

Valeur
Unité
Que mesure-t-il ?
Là où réside l'erreur
Rendement des puces
valeur biologique
lm/W
Ce que le module LED délivre, mesuré au niveau du module et généralement à une température favorable.
C'est le chiffre qui figure dans les publicités. Il est supérieur de 20 à 40% à la puissance réelle du luminaire installé sur un mât.
Rendement optique
LOR
%
Quelle que soit la quantité de lumière du module qui émet réellement du luminaire, après la lentille, le verre et le réflecteur.
Cela ne figure souvent pas dans la fiche technique, alors même qu'une optique précise représente un coût ici et s'avère très avantageuse par la suite.
Rendement net du système
la valeur comparable
lm/W
Le flux total émis par le luminaire, divisé par la puissance absorbée incluant le driver.
Veuillez en faire la demande explicite. Seule cette valeur peut être comparée entre deux fournisseurs.
Utilisation dans le domaine
niveau d'installation
%
Quelle fraction des lumens émis atteint la surface à éclairer et non l'environnement.
On utilise généralement des modèles allant de 40 à 55% pour l'éclairage extérieur. Ce critère a plus d'importance que la différence de lm/W entre deux luminaires.
Puissance par m² par lux
le résultat final
W/m²
Ce que l'installation entière requiert pour le niveau d'éclairement demandé. Cela inclut toutes les pertes susmentionnées.
C'est le seul chiffre qui figure directement sur votre facture d'énergie, et il ne se trouve jamais sur une fiche technique.
La chaîne en une seule ligne : flux lumineux de la puce → perte optique dans le luminaire → perte du driver → flux émis par le luminaire → flux atteignant votre surface. Onze 172 lm/W occupe la quatrième place de cette série : un rendement net, mesuré au niveau du luminaire complet. Ce qui parvient ensuite sur le site est détaillé dans l'article concernant flux lumineux et intensité lumineuse.
Calculé

Le coût d'une différence de 52 lm/W sur un site

Voici un exemple de calcul : le même terminal à conteneurs de 24 000 m² sous le même éclairement de 50 lux, avec la même distribution lumineuse et le même résultat au sol. La seule différence réside dans l'efficacité du luminaire : 172 lm/W net contre 120 lm/W net.

Par an
172 lm/W
120 lm/W
Requis sur le terrain
1 200 000 lm
1 200 000 lm
Flux lumineux brut pour le modèle 65%
1 857 600 lm
1 857 600 lm
Puissance requise
10,8 kW
15,5 kW
Consommation annuelle
43 200 kWh
62 000 kWh
Coûts énergétiques annuels
€10.714
€15.376
Différence annuelle, à l'avantage de 172 lm/W
environ 4 660 €
Dans quinze ans
environ 70 000 €

Hypothèses : 4 000 heures d'éclairage par an avec un système de commande au crépuscule, 0,248 € par kWh hors TVA, 651 TP17T des lumens émis atteignent le site. Il s'agit d'un exemple, et non d'un devis de projet : ce sont vos heures d'éclairage et votre prix du kWh qui déterminent le montant.

Quelles en sont les répercussions ?

Sur la facture énergétique, chaque année à nouveau. Mais aussi sur l'investissement : une puissance moindre signifie souvent une alimentation plus légère, des câbles plus fins et parfois un circuit en moins. Sur un site comportant de longs tracés de câbles, il s'agit d'un poste non négligeable.

Cela se répercute également sur le plan fiscal. Le code générique de l'EIA pour les installations dans les bâtiments industriels existants fixe un délai de récupération compris entre 5 et 25 ans. Le rendement et le nombre d'heures de fonctionnement sont précisément les deux facteurs qui déterminent votre position dans cette fourchette.

Veuillez noter l'aspect contre-intuitif : si la période de retour sur investissement est inférieure à cinq ans, l'investissement ne relève pas de ce code et la mesure peut précisément être obligatoire dans le cadre d'une obligation d'économie d'énergie.

Onze luminaires

Là où le rendement figure

Pour la série DarkLicht, nous indiquons le rendement net par modèle. Pour les projecteurs, le flux lumineux et la puissance figurent sur la fiche technique ; vous pouvez donc effectuer vous-même le calcul à partir de ces données.

172 lm/W net · jusqu'à 1 800 W
171 lm/W · 150 à 300 W
50 000 lm · 320 W
31 000 lm · 150 à 180 W

Le rendement par version est indiqué sur la fiche technique, sans qu'il soit nécessaire de télécharger de formulaire. Nous calculons gratuitement la puissance requise par une installation sur votre site dans un étude d'éclairement; pour les mâts et les chemiements de câbles correspondants, tout est sur mâts d'éclairage et mâts de grande hauteur.

Cinq contrôles

Vérifier la mention des lm/W avant toute comparaison

Ces cinq questions permettent d'éliminer la plupart des comparaisons biaisées. Si la réponse ne figure pas sur la fiche technique, c'est en soi une réponse.

1
Puce ou luminaire complet ?
Le module LED produit un flux lumineux supérieur à celui émis par le luminaire : la lentille, le verre et la réflexion génèrent des pertes de lumière. La valeur nominale de la puce et celle du luminaire ne sont pas comparables. Il convient de demander le flux lumineux du luminaire complet.
2
La perte de charge est-elle prise en compte ?
La puissance nette tient compte de la puissance absorbée de l'ensemble du luminaire, y compris le driver. La puissance brute ne prend en compte que celle du module. La différence peut facilement atteindre 10 à 15%, et c'est la raison la plus courante pour laquelle deux données ne concordent pas.
3
À quelle température la mesure a-t-elle été effectuée ?
Le rendement diminue à mesure que la température de jonction augmente. Une valeur obtenue en laboratoire à température ambiante ne se maintient pas lors d'une journée estivale dans un boîtier étanche fixé sur un mât.
4
S'applique-t-il également en fin de vie ?
Une installation fournit un rendement inférieur après des années de service. Par conséquent, il convient de faire des calculs avec des valeurs de maintenance et de convenir du facteur de maintenance au préalable. Sans code LB pour la durée de vie, il est impossible de déterminer l'importance de cette baisse.
5
Qu'est-ce qui est inclus et non inclus dans la puissance absorbée ?
Les capteurs, l'alimentation de secours et les pertes sur les longs parcours de câbles ne figurent pas sur la fiche technique, mais bien sur votre compteur. Pour un site étendu, demandez la puissance au niveau de l'installation.

Ce qui rapporte plus qu'un rendement plus élevé

Franchement, une différence de quelques pourcents en lm/W s'efface face aux quatre choix ci-dessous. Nous aimons vendre des luminaires, mais c'est là que réside véritablement l'économie.

Point de luxe superflu
10 à 30%
Dépasser la norme est la manière la plus coûteuse d'éclairer un site. Vingt pour cent de lux en plus représentent vingt pour cent de puissance en plus, à chaque heure de fonctionnement.
Montage crépusculaire au lieu d'une minuterie
5 à 15%
Une horloge avance en juin et retarde en décembre. Un capteur de luminosité réagit à ce qui se produit réellement à l'extérieur.
Profil de gradation pour les heures de nuit
15 à 30%
Dans la plupart des domaines, il ne se passe pas grand-chose entre minuit et cinq heures du matin. Réduire l'intensité au niveau requis par la sécurité sociale ne coûte rien en matière de confort.
Détection de mouvement par zone
jusqu'à 40%
Dans les zones opérationnelles utilisées exclusivement pour les livraisons, l'effet est maximal. En revanche, ce n'est pas le cas sur un axe de transit, où un profil d'atténuation est préférable.

Ces pourcentages constituent des ordres de grandeur issus de nos propres projets et ne constituent en aucun cas une garantie : les résultats obtenus chez vous dépendent de votre installation actuelle, de vos heures de fonctionnement et de l'utilisation du site.

La suite de cette série

Les autres termes d'une fiche technique

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Questions fréquemment posées

Ce qui nous est demandé à ce sujet

Si vous souhaitez connaître l'impact sur votre propre terrain, un calcul d'éclairage assorti d'une comparaison de puissance est plus rapide qu'une explication. Nous le réalisons gratuitement.

Lumen par watt : le flux lumineux émis par un luminaire, divisé par la puissance qu'il absorbe. Plus la valeur est élevée, moins vous avez besoin d'énergie pour obtenir la même quantité de lumière. Le piège réside dans le fait que cinq chiffres différents portent ce nom, allant de la puce LED au luminaire complet.

La valeur nette est mesurée sur l'ensemble du luminaire, la puissance absorbée incluant le driver. La puissance brute ne prend en compte que le module LED. La différence est généralement comprise entre 10 et 151 TP17T. Nous retenons une valeur nette de 172 lm/W pour la série DarkLicht et ne comparons que les valeurs nettes entre elles.

Généralement parce qu'il s'agit de la valeur de la puce, mesurée au niveau du module LED à une température favorable et sans perte liée à l'alimentation. Ce n'est pas un mensonge, mais c'est un chiffre différent de celui que le luminaire fournit sur un mât. Demandez par conséquent si les données concernent le luminaire complet, y compris l'alimentation, et à quelle température la mesure a été effectuée.

C'est vrai en termes de consommation, mais c'est rarement le facteur le plus important. Une différence de quelques pour cent en lm/W net entre deux luminaires ne compense pas les choix effectués au niveau de l'installation : ne pas maintenir un niveau d'éclairement supérieur au nécessaire et prévoir un profil de gradation pour les heures nocturnes permettent à eux seuls de réaliser facilement des économies de 30 à 50%. De plus, un luminaire présentant un rapport lm/W légèrement inférieur mais doté d’une meilleure optique peut nécessiter moins de puissance, car il projette davantage de lumière sur la surface visée.

La puissance en kW × les heures de fonctionnement par an = kWh, et les kWh × votre prix au kWh = le coût. Pour un site, nous comptons 4 000 heures de fonctionnement avec un interrupteur crépusculaire et 0,248 € par kWh hors TVA ; pour un terrain de sport, 500 heures de fonctionnement et 0,30 € TTC. Ne mélangez pas ces deux bases de calcul.

Le rendement diminue lorsque la température de jonction de la LED augmente, et celle-ci s'élève avec la température ambiante ainsi qu'avec une mauvaise dissipation thermique. Par conséquent, la conception thermique d'un luminaire est tout aussi déterminante que la LED elle-même, c'est pourquoi toute spécification doit s'accompagner de la température à laquelle elle a été mesurée.

Il existe une étiquette énergétique pour les sources lumineuses, mais les luminaires d'extérieur professionnels sont en pratique comparés sur la base des lumens par watt nets (lm/W) et de la puissance requise par l'installation. Pour un projet d'aménagement, c'est ce dernier chiffre qui compte ; une classe d'étiquetage n'indique en rien la quantité de lumière qui parvient sur votre site.

Indirect. Le code générique relatif aux installations situées dans ou à proximité des bâtiments industriels existants fixe un délai de récupération d'au moins 5 ans et d'au plus 25 ans. Le rendement et les heures de fonctionnement déterminent la position dans cette fourchette. Si l'investissement est rentabilisé en moins de cinq ans, il échappe précisément à ce code et, en cas d'obligation d'économie d'énergie, cette mesure peut alors s'avérer obligatoire.

Cela découle du niveau d'éclairage. Dans nos exemples de calcul, tant un terminal à 50 lux qu'un terrain de sport à 200 lux atteignent environ 0,009 W par m² et par lux. Il s'agit d'une règle empirique issue de nos propres exemples et non d'une norme. Si une offre dépasse largement ce chiffre pour un même niveau d'éclairage, cela indique qu'une partie de la lumière se perd en dehors de la surface.

Dans le cadre des projets où nous avons procédé à des remplacements, les économies mesurées se situent entre 68 et 80% sur la consommation liée à l'éclairage. La majeure partie de ces économies provient du remplacement de l'ancienne source lumineuse ; le système de commande et le niveau d'éclairage adapté font le reste. Le résultat que vous obtiendrez dépendra de l'installation actuelle et de votre durée d'utilisation.

Nous comparons votre installation actuelle à une nouvelle.

Puissance ancienne et nouvelle, heures de fonctionnement, kWh et euros par an, avec les hypothèses associées. C'est la même justification que celle dont vous avez besoin pour une déclaration EIA ou une demande de subvention. Gratuit et avec une réponse d'un ingénieur sous un jour ouvrable.