Eclairage d'intérieur et d'extérieur à LED

 Les éclairages à LED Hella marine sont des appareils optoélectroniques sophistiqués conçus pour durer, générer d’importantes économies d’énergies et ne pas nécessiter d’entretien particulier. Les progrès considérables récents des LED en matière de rendement lumineux par watt ont permis un développement significatif des éclairages marins qui offrent désormais des solutions hautement efficaces.

Pour tirer profit du rendement toujours croissant des éclairages à LED, il est essentiel d’y associer des optiques performantes pour capturer et distribuer le flux lumineux généré par la ou les diodes et obtenir ainsi un éclairage homogène à bord.

Avec les progrès significatifs enregistrés dans le domaine de l’intensité lumineuse, la protection de la vue est devenue une considération primordiale. Il est crucial que les éclairages puissants à LED soient associés à des optiques conçus pour protéger la rétine si l’éclairage venait à être observé directement de face par le public.

Il est ainsi préférable que la surface entière de la lampe soit éclairée de manière homogène au moyen d’une optique de qualité plutôt que d’avoir recours à une multitude de LED sans aucune optique. Des diodes pouvant être observées directement à l’oeil nu sans la protection d’optiques de qualité peuvent créer un certain degré d’inconfort pour la vue voire une gêne significative lorsque l’éclairage est observé de face.

Un éclairage à LED de qualité apporte de nombreux avantages par rapport à un éclairage traditionnel à filament: consommation réduite, fiabilité supérieure, faible dégagement de chaleur, effet d’ambiance, etc. Les points suivants sont à prendre en compte lors du choix de l’éclairage à LED d’intérieur ou d’extérieur.

Économies d’énergie à bord.

Le facteur déterminant qui incite à l’adoption de la technologie LED à bord de la majorité des voiliers et bateaux à moteur est la possibilité de réduire de manière considérable la consommation du bord en comparaison avec un éclairage à incandescence.

Le poste éclairage représente une part importante de la consommation électrique à bord, un secteur ou des réductions très significatives de l’ordre de centaines d’ampères par heure sont désormais possibles.

Prenons l’exemple récent d’un Maritimo 73, yacht à moteur de 73’ dont la consommation électrique du système d’éclairage à LED ne dépasse pas 7 ampères. Equipé de lampes halogènes, il aurait fallu pas moins de 62 ampères pour obtenir le même niveau d’éclairage intérieur. La réduction du diamètre et du poids du câblage électrique requis ainsi que le gain en sécurité lié au très faible dégagement chaleur ont été d’autres éléments déterminants. La majorité des éclairages utilisés à bord du Maritimo 73 sont les plafonniers compacts à LED de la série Rakino (9599); chaque lampe consomme moins de 0.8W pour un rendement lumineux équivalent à celui une lampe halogène de 10W ce qui constitue une efficacité incomparable.

  LED vs Halogen Graphic

La fiabilité Hella marine.

De par leur nature même, les LED ne comportent pas de filament qui puisse se rompre mais requièrent en revanche une régulation précise du courant et une protection rigoureuse contre les pics de tension pour garantir leur longévité.
Les fabricants d’éclairage à LED doivent passer par des étapes clefs lors des phases de conception et de réalisation du produit afin de garantir la durabilité et le maintien des performances du produit dans le temps, surtout lorsque celui-ci est soumis à l’environnement marin.
Les éclairages à LED Hella marine LED affichent à ce titre plusieurs avantages tels que des boîtiers hermétiques, des passages de câble étanches, des modules de protection électronique performants ainsi que des composants résistant aux chocs, impacts et vibrations; tous ces éléments concourent à apporter un niveau de fiabilité exceptionnel. Comparez ceci avec un éclairage à incandescence dont la rupture du filament situé dans l’ampoule peut se produire à n’importe quel moment et la philosophie Hella marine «fit and forget*» se justifie d’elle-même.

De nombreux fabricants d’éclairages à LED annoncent une durée de vie de 50.000 voire 100.000 heures pour leurs produits cependant très souvent ces déclarations sont basées sur des généralités. De manière générale, les éclairages à LED de forte puissance sont tout simplement trop récents pour avoir été testés sur de telles périodes.

Ces estimations sont souvent basées sur les caractéristiques des diodes fournies par le fabricant et ne révèlent pas la véritable durée de vie du produit complet utilisé dans un environnement marin.

Exposé à ce milieu corrosif, tout produit qui ne bénéficie pas d’une conception soignée ou d’une protection électronique fiable verra sa durée de vie réduite de manière significative en raison de la salinité de l’air qui corrode les circuits imprimés, de la chaleur qui dégrade le rendement lumineux, de l’exposition aux vibrations et aux chocs ainsi qu’aux pics de tension ou faible charge des batteries. Quand il s’agit d’évaluer la durée de vie et la qualité d’un éclairage à LED, les conditions de garantie octroyées ainsi que la renommée du fabricant sont souvent des indicateurs plus fiables.

* «Installez-les, oubliez-les».
 

Température et rendu de couleur.

Jusqu’à récemment, l’absence de LED blanches de haute qualité offrant suffisamment d’intensité lumineuse était le frein principal au développement des éclairages à LED dans le secteur nautique. Les LED avaient la réputation de produire une lumière ‘‘bleue, froide et clinique’’ en raison de la couche de phosphore qui recouvrait à l’origine les premiers modèles de LED. Cependant, de nos jours ces éclairages modernes peuvent désormais rivaliser avec l’éclairage traditionnel à incandescence sur le plan du rendu de couleur et de l’atmosphère créé.

Lorsque l’on choisit un éclairage à LED d’intérieur, la température de couleur est un paramètre à prendre en considération. La température de couleur est mesurée en kelvin et décrit les effets obtenus lorsque l’on chauffe un objet jusqu’à ce que celui-ci brille par incandescence. Les radiations émises ainsi que les changements de couleur constatés sont fonctions de la température. Ce processus est facilement imaginé si l’on pense à du métal qui devient rouge lorsqu’il est porté à température dans une forge, puis orange et enfin blanc, au fur et à mesure que sa température s’élève.

Hella marine qualifie les températures de couleur élevées (au-dessus de 5.200 K) comme un blanc ‘‘froid’’ et les températures de couleur plus basses (en dessous de 3.500 K) comme un blanc ‘‘chaud’’ alors que 4.200 K est considéré comme un blanc ‘‘neutre’’. Le recours à du blanc froid est recommandé pour des tâches visuelles, aires de travail (salle des machines par exemple) ou encore l’éclairage extérieur. Une lumière chaude est conseillée pour les espaces intérieurs car elle apporte plus de vie aux personnes et aux objets et met en valeur les tissus, moquettes et aliments sans donner une apparence blafarde à notre peau.
Il convient cependant de nuancer cette approche. Un blanc froid aura tendance à accentuer les tons verts et bleus de certains tissus et surfaces telles que l’inox ou le gelcoat. Les dessinateurs d’intérieur pourront par exemple préconiser un blanc froid pour le coin cuisine et un blanc tiède pour les zones qui comportent plus de bois vernis et moins de gelcoat brillant. 
 

 

 Colour Temperature Chart

 Interior Colour Comparisons

Rendement lumineux.

Pour comparer de manière effective les différents types d’éclairages à LED en vente sur le marché, il convient de prendre en compte de nombreux critères: consommation électrique, efficacité, puissance lumineuse et angle du secteur lumineux sans oublier la couleur de l’éclairage, la forme, l’esthétique et le niveau de finition. Les valeurs suivantes sont à considérer:

Flux lumineux:
Mesuré en lumens (lm), le flux lumineux est décrit comme la quantité totale de lumière produite par une lampe. Un nombre élevé de lumens indiquera un flux lumineux plus intense.

L’intensité lumineuse:
Mesurée en Candela (cd), l’intensité lumineuse correspond à un flux lumineux à un angle donné par rapport à la source de lumière, les valeurs les plus fortes étant rencontrées à 0 degrés c.à.d directement sous la lampe.

Eclairement lumineux:
Mesuré en lux (lx), l’éclairement lumineux est égal au flux lumineux divisé par la surface éclairée. Un lux correspond à un lumen par mètre carré.

Flux lumineux (lumens) / Surface
= Eclairement lumineux (lux).
ou
Eclairement lumineux (lux) x Surface
= Flux lumineux (lumens)


Si la surface à éclairer et le niveau d’éclairage souhaité sont connus, le nombre total de lumens requis peut être facilement calculé. Diviser ensuite le nombre total de lumens requis par le flux lumineux de la lampe choisie pour connaître le nombre de lampes requis.

Ex: si l’on souhaite éclairer le carré d’un yacht à moteur d’une surface de 10 m2 à hauteur de 120 lux, un total de 1200 lumens est nécessaire. Si une lampe particulière présentant un flux lumineux de 80 lumens est considérée, il faudra équiper ce carré de 15 lampes pour atteindre ce niveau d’éclairement (1200 lm / 80 lm = 15).

Pour affiner encore cette analyse, il est également important de garder à l’esprit l’angle du secteur lumineux ainsi que le niveau d’éclairement lumineux obtenu à différentes distances de la source. Un faisceau lumineux étroit procurera très certainement une plus forte intensité lumineuse directement sous la lampe mais n’éclairera pas l’intérieur du bateau de manière homogène, l’éclairage laissant place à des zones d’ombre.

Rendement

Le rendement ou l’efficacité d’un éclairage à LED est évalué par le rapport entre la lumière émise et la puissance électrique requise (lumens / watt). Une lampe offrant un nombre élevé de lumens par watt sera considérée comme efficace.

Ex: un plafonnier blanc à LED de la série Rakino 9599 consomme moins de 0.8W pour 80 lumens. 80 / 0.8 = 100 lumens par watt.

Diviser le flux lumineux par son coût pour obtenir un nombre de lumens par Euro ou Dollar est une approche qui peut se révéler également fort intéressante.

A noter que le rendement d’un éclairage à LED est déterminé par l’analyse des résultats issus de la lampe complète et non pas uniquement à partir des diodes utilisées. Les circuits et autres composants électroniques qui équipent et protègent nos lampes consomment de l’énergie et sont pris en compte à ce titre dans nos calculs.  

  Efficacy Comparisons

Gestion et réduction du dégagement de chaleur.

Le très faible niveau de dégagement de chaleur découle directement de la question développée ci-avant du rendement des éclairages à LED. Le risque présenté par des éclairages halogènes de 10W ou 20W en raison d’un dégagement très élevé de chaleur est éliminé grâce à la technologie LED. Concrètement ceci ouvre aux constructeurs un plus large éventail d’options d’installation; les éclairages à LED de qualité, contrairement aux halogènes, ne requérant pas la présence d’une cavité d’air nécessaire à leur refroidissement. Un éclairage à LED efficace peut ainsi être incorporé au sein de matériaux pleins ou structures composites sans courir le risque d’endommager ceux-ci ou de causer un incendie.

La gestion de la dissipation de la chaleur d’un éclairage à LED est essentielle pour garantir la longévité du produit. Contrairement à l’idée reçue qui veut que les LED ne dégagent pas de chaleur, il convient de rappeler que celles-ci consomment de l’énergie et qu’à ce titre, même les LED les plus efficaces convertiront une partie de cette énergie en chaleur. Mais contrairement aux lampes à incandescence, les LED préfèrent fonctionner à ‘‘froid’’. En règle générale, plus élevée sera la température d’un éclairage à LED et plus vite celle-ci se dégradera, perdant ainsi une partie voire dans les cas les plus extrêmes, la majorité de son éclat.

Les LED, y compris les plus performantes, génèrent de la chaleur. Cette caractéristique doit être prise en compte lors de la conception du produit pour y intégrer des matériaux adaptés qui dissiperont la chaleur le plus loin possible des diodes elles-mêmes. Une diode qui surchauffe verra son rendement lumineux réduit de manière significative et permanente.

Un éclairage à LED de haute puissance présentant une surface chaude au toucher révèle une intensité lumineuse en cours de détérioration, sur les prochaines centaines d’heures. Les lampes à LED Hella marine resteront ‘‘froides’’ ou ‘‘légèrement tièdes’’ au toucher même après plusieurs heures de fonctionnement.

L’expertise de Hella marine en termes de gestion thermique associée à l’emploi d’électronique et d’optiques de qualité garantissent une meilleure durée de vie du produit tout en réduisant leur dégradation dans le temps.

La technologie de lentilles et optiques

Pour maximiser le rendement lumineux toujours croissant des LED, des optiques efficaces sont essentielles pour capturer et distribuer la lumière à bord de manière homogène

A l’inverse des ampoules incandescentes, les éclairages à LED présentent la particularité d’inclure une source lumineuse directionnelle.

L’objectif pour les concepteurs travaillant sur des éclairages d’intérieurs tels que les plafonniers, est de créer des optiques et lentilles qui diffusent la lumière à bord de manière efficace et homogène.

Une diffusion homogène de la lumière est souvent plus utile qu’une lampe qui génère une lumière intense seulement lorsqu’on la regarde de face. Toutes les lampes à LED conçues par Hella marine incorporent soit des optiques et lentilles d’une très grande efficacité soit des réflecteurs à technologie dite «Free-Form»..

Exemples de produits où les optiques et lentilles jouent un rôle tout particulier:

- éclairages de marches oblongues à LED avec faisceau lumineux orienté à 30 degrés vers le bas pour éclairer sans éblouir;

- lampes d’ambiance à LED «Round» et «Square» qui génèrent une diffusion régulière de la lumière grâce à une optique performante et une lentille qui incorpore des billes de verre pour minimiser les pertes de lumière;

- les lampes EuroLED qui font appel à une combinaison d’optique et de lentille de haute précision;

- les plafonniers à LED de la série 9599 qui sont déclinés en deux versions: ‘Spot’ ou ‘Grand angle’.

   EuroLED Optic Graphic

Le rôle des lentilles et optiques dans la protection des yeux.

Pour tirer profit du rendement toujours croissant des éclairages à LED, il est essentiel d’y associer des optiques performantes pour capturer et distribuer le flux lumineux généré par la ou les diodes et obtenir ainsi un éclairage homogène à bord.

Avec les progrès significatifs enregistrés dans le domaine de l’intensité lumineuse, la protection de la vue est devenue une considération primordiale. Il est crucial que les éclairages puissants à LED soient associés à des optiques conçus pour protéger la rétine si l’éclairage venait à être observé directement de face par le public.

Il est ainsi préférable que la surface entière de la lampe soit éclairée de manière homogène au moyen d’une optique de qualité plutôt que d’avoir recours à une multitude de LED sans aucune optique. Des diodes pouvant être observées directement à l’oeil nu sans la protection d’optiques de qualité peuvent créer un certain degré d’inconfort pour la vue voire une gêne significative lorsque l’éclairage est observé de face. 

Coûts.

Les éclairages à LED d’intérieur et d’extérieur constitués d’unités optoélectroniques complexes, ont bousculé les éclairages à incandescence basés sur la simple combinaison d’une ampoule, d’un réflecteur et d’un habillage. Les éclairages à LED sont devenus des dispositifs sophistiqués composés de circuits électroniques, modules de protection électrique, optiques et lentilles de haute précision sans oublier les diodes électroluminescentes. Ce type d’éclairage présente évidemment un coût supérieur par rapport à un éclairage conventionnel à incandescence. Cependant, dans de nombreux cas, les économies d’énergie rendues possibles par l’éclairage à LED, la fiabilité des produits sur le long terme ainsi que les nombreux avantages apportés en termes de sécurité sont des arguments que le propriétaire ou opérateur avisé ne pourrait igno

     


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