Dossier - Avril 2013
Luminaires LED pour l’éclairage général des postes de travail
Edito
"Éclairage à LED : performance et vigilance…"
Le marché des luminaires à LED, actuellement de 7 milliards d’euros, devrait atteindre 42 milliards d’euros à l’horizon 2018.
Les performances énergétiques sans cesse accrues des LED sont accompagnées d’avantages non négligeables pour les luminaires, comme la possibilité de faire varier facilement les couleurs ou les températures de couleur, le nombre important d’allumages et d’extinctions supportés, une longue durée de vie des sources et leur faible consommation.
De plus, les sources à LED émettent instantanément le flux lumineux désiré, sans montée en régime, ce qui peut s’avérer avantageux pour des applications spécifiques telles que les lieux de passage.
Ainsi, ces évolutions ont conduit les industriels à produire des luminaires LED de plus en plus compétitifs face aux appareils fluorescents, notamment dans les installations neuves.
De même, les modules LED, directement intégrés dans un luminaire et qui peuvent comporter une électronique de commande, facilitent le déploiement de solutions de gestion de l’éclairage telles que la détection de présence ou la variation en fonction de la lumière du jour.
Il faut cependant rester vigilant et considérer l’utilisation de la LED en fonction des applications. Leur compacité les rend très intéressantes en rénovation pour le remplacement des sources encastrées dans les faux plafonds telles que les spots halogènes ou les downlights ; mais il n’est pas aujourd’hui judicieux, à la fois pour des raisons de performance et de mise en oeuvre, de remplacer des tubes T5 par des tubes LED.
De même, les lampes à LED mises sur le marché aujourd’hui offrent une efficacité énergétique comparable à celle des lampes fluocompactes (60 lm/W) mais, malgré une plus grande longévité, ont un impact environnemental plus important. Les évolutions technologiques devraient cependant permettre de porter cette efficacité autour de 100 lm/W d’ici quelques années, et le marché actuel des lampes LED, estimé à 4 milliards d’euros, pourrait atteindre de 14,5 milliards d’euros en 2018.
L’ADEME(1) accompagne le développement des LED au travers notamment de plusieurs travaux de recherche. Initiatrice d’une collaboration internationale sur l’éclairage à LED au sein de l’Agence Internationale de l’Énergie (AIE), l’ADEME a appuyé la mise en place d’une plate-forme d’échanges pour définir des critères de qualité(2) et d’efficacité des différents produits à LED, les protocoles de mesures associés et un système d’accréditation de laboratoires.
En parallèle, l’Union européenne met en place des règlements afin d’imposer des critères de qualité pour encadrer la mise sur le marché des sources LED qui pourraient représenter 45 % du marché en 2016 et 70 % en 2020…
Bruno Lafitte,
Ingénieur ADEME, Éclairage et environnement électromagnétique
1. www2.ademe.fr : voir Actualités - les Avis de l’ADEME.
2. http://ssl.iea-4e.org : voir SSL Annex Home – Tak 1 – Quality Assurance
Luminaires LED pour l’éclairage général des postes de travail
Face au déploiement rapide des sources à LED, souvent issues de l’importation et de fabricants de composants électroniques, les fabricants spécialistes de l’éclairage ont réagi en sélectionnant les LED les plus efficaces, en développant des optiques performantes et en communiquant de façon plus transparente sur les caractéristiques des produits LED. Aujourd’hui, ils sont en mesure de proposer des gammes 100 % LED pour l’éclairage général qui, parfois, n’a rien à envier aux luminaires fluorescents.
Petite, de longue durée, adaptée à tous les types d’automatismes, permettant des changements de couleur attrayants, la diode électroluminescente a conquis un marché séduit par ces caractéristiques, avant même que la technologie n’atteigne sa maturité et que la normalisation n’ait été finalisée.
De nouveaux acteurs sont apparus : les électroniciens, voire des chimistes, diront certains, ont commencé à produire des sources à LED, semant la confusion, autant chez les industriels que chez les prescripteurs, sans parler des maîtres d’ouvrage et des utilisateurs.
Une technologie mature
Il aura fallu quelques déconvenues, d’importants travaux de recherche, des mises en garde et enfin l’arrivée de la réglementation pour faire la part des choses. Aujourd’hui, on ne parle plus de durée de vie de 100 000 h, mais plutôt de 25 000 à 50 000 h, et encore, en précisant le maintien du flux à 70 %. Il ne s’agit plus de parler en termes de watts mais de flux lumineux (ce qui est vrai pour toutes les lampes) et plus particulièrement, en ce qui concerne les luminaires, de flux sortant, voire de flux utile (exprimé en lumens : lm). Il est de plus en plus fréquent également de donner l’efficacité lumineuse d’un luminaire LED (en lm/W), caractéristique longtemps réservée aux lampes seules.
Les systèmes de refroidissement de la LED se sont faits plus compacts et souvent « passifs » (sans surconsommation pour la dissipation de la chaleur). VS France, du groupe Panasonic, fabricant de composants électroniques (ballasts, drivers) et de modules LED, utilise notamment la céramique, « matériau qui permet de mieux dissiper la chaleur que l’aluminium ou le cuivre », explique Daniel Schaegis, directeur commercial. Le Luga Line HO (High Output) est un module LED linéaire en 2 700, 3 000 et 4 000 K pour des flux allant de 600 à 1 500 lm.
L’homogénéité de la température de couleur, difficile à obtenir dans les premières lampes à LED, fait l’objet aujourd’hui d’une attention particulière et les sélections précises, « le binning », aboutit à des blancs adaptés aux postes de travail, avec le choix entre 3 000 K et 4 000 K pour un meilleur confort visuel.
De plus, tous les modèles sont gradables (système intégré ou en option) et offrent la possibilité de s’associer à des systèmes de gestion du type détecteur de présence et/ou de lumière du jour.
Ainsi, Philips propose la gamme CoreLine, en plafonnier et suspension, désormais accessible aux distributeurs. Alain Minet, chef de marché tertiaire, industrie et hospitalier, Philips Lighting France, précise que « les nouveaux modèles de la gamme CoreLine, déjà sortis ou lancés en 2013, répondent à l’évolution du marché et aux tendances actuelles en ce qui concerne la conception des bureaux. Que ce soit en suspension, en encastré (600 x 600 ou 1 200 x 300), voire en lampadaire pouvant facilement être intégré au mobilier, la gamme CoreLine offre un flux lumineux utile de 2 700 lm pour un UGR de 19 ».
Rappelons que l’UGR (unified glare rating), soit le taux d’éblouissement d’inconfort, requis par la norme EN 12464 pour l’éclairage des bureaux doit être inférieur à 19. À l’instar de Ector LED que Trilux a lancé en septembre 2012 et qui « existe en version DALI, selon Éric Jacquot, directeur marketing et directeur des services sédentaires, Trilux France, et comme tous nos luminaires LED peut fonctionner en associant détecteurs de présence et de lumière du jour. Ector LED, en version 3 ou 4 modules, comprend une optique parabolique RPV en aluminium extra-pur 99,98 %, anodisée grand brillant, pour une répartition symétrique intensive des intensités lumineuses, parfaitement adaptée au travail sur écran ».
Des produits ergonomiques pour des performances optimales
Si les industriels de l’éclairage n’ont pas abandonné l’éclairage fluorescent, ils mettent l’accent sur les produits LED pour tous les nouveaux luminaires et les extensions de gamme. Josselin Cahn, chef de marché Éclairage intérieur chez Thorn, rappelle que le choix des appareils à LED doit être justifié après l’analyse en coup global de l’installation qui tient compte des performances du produit. « Nous sommes en mesure de proposer des luminaires LED avec des intensités lumineuses inférieures à 3 000 cd, auxquelles s’ajoutent une durée de vie de 50 000 h pour un flux maintenu à 70 %, un rendement équivalent à 75 %, une maintenance quasiment réduite à néant et surtout la possibilité d’intégrer des systèmes de gestion ». Trois gammes en tête d’affiche des dernières parutions du fabricant. QuattroLED, deuxième génération de la gamme contemporaine d’encastrés LED, propose une gradation DALI de série, qui assure économies d’énergie et contrôle lumineux ainsi qu’une installation rapide et facile, en raison de son poids plus léger, en assise, et d’un connecteur de type « chantier ».
Le semi-encastré ElevationLED combine éclairage direct et indirect pour une lumière douce et homogène avec une efficacité lumineuse de 78 lm/W (pour 4 modules de 11 W) tandis que Pallion gamme « lumière douce », en cours de lancement, propose un flux sortant de 3 150 lm, et 3 optiques séparées (optique satinée, diffuseur métallique ajouré ou diffuseur prismatique) pour un encombrement limité dans l’architecture. Conçu pour faux plafonds à fers apparents T15 ou T24 mm, Pallion s’installe facilement dans le plafond. Pour les plafonds en plâtre, un kit de mini-brancards est disponible (à commander séparément). Le raccordement électrique est simple et rapide grâce à un connecteur externe à l’arrière du corps.
La technologie est non seulement mature mais les textes règlementaires et normes rattrapent enfin l’actualité du marché, permettant de pouvoir comparer les performances des produits avec une plus grande transparence de la part des fabricants, et donc une meilleure compréhension côté clients. Ainsi, Havells-Sylvania vient de lancer, sous la marque Lumiance, deux luminaires LED dédiés à l’espace de travail : la dalle lumineuse encastrée Lumipanel Backled qui se décline en version carrée ou rectangulaire avec un flux de plus de 3 300 lm et Rubico, un encastré pour éclairage indirect « doté d’une optique centrale prismatique avec diffuseurs latéraux satinés ou avec grille centrale et diffuseur opale ou perforé dont l’efficacité lumineuse atteint 70 lm/W », précise Axel Malaterre, directeur marketing.
Même préoccupation pour Emmanuel Junger, responsable technique chez Performance in Lighting, qui commente le dernier-né de la marque Spittler : « L’environnement tertiaire, en perpétuelle évolution, oblige les nouvelles technologies à s’adapter aux tendances ergonomiques, compactes et efficaces. Tout comme l’écran plat s’est substitué à ses ancêtres encombrants et fastidieux, le luminaire, lui aussi, se doit d’opérer cette mutation. Spittler y contribue grâce au SL 713 LED extra-plat. Avec une épaisseur de seulement 13 mm, il offre une parfaite homogénéité de la lumière et une haute efficacité lumineuse de 80 lm/W. »
Conformité à la norme NF EN 12464
Le manque de textes règlementaires et l’absence de vocabulaire commun pour comparer la technologie des diodes électroluminescentes aux autres technologies d’éclairage ont eu pour effet de laisser les produits importés pénétrer le marché sans contrôle de qualité. Aujourd’hui, « la LED a réussi à pleinement s’intégrer dans l’éclairage des bureaux, explique Thierry Gallais, responsable Applications éclairage intérieur, Osram France, et la gamme LEDVANCE Area propose des produits qui répondent parfaitement aux exigences de la norme EN 12464 et procurent une excellente ambiance lumineuse sur le poste de travail ». Le tout dernier sorti, Artika LED, une suspension de seulement 8 mm d’épaisseur, offre une efficacité lumineuse de 88 lm/W avec une diffusion directe et indirecte, et bien sûr un UGR < 19. L’appareil dispose de deux filins de suspension réglables (longueur maximale 1,50 m) pour mieux s’adapter à l’architecture du local. « Artika a été conçu pour une installation rapide et aisée » ajoute Thierry Gallais.
De son côté, GE Lighting a su, il y a 4 ans, intégrer le marché des appareils. Spécialiste des sources lumineuses, le fabricant a attendu que les performances des LED répondent aux exigences normatives pour proposer des luminaires dédié à l’éclairage général et a joué la transparence. « Aujourd’hui, nous pouvons expliquer la corrélation efficacité lumineuse/température de couleur ou durée de vie/maintien du flux lumineux, déclare Thomas de Bueger, directeur commercial Prescription pour France Benelux, et proposer des luminaires efficaces et dotés de connecteurs qui rendent le montage facile pour un gain de temps apprécié des installateurs ». Ainsi, la gamme Lumination existe désormais en encastré, linéaire et suspension. Cette dernière se décline en 3 températures de couleurs 3 000 K, 3 500 K et 4 000 K pour respectivement 71 lm/W, 73 lm/W et 76 lm/W, avec possibilité de gradation (1-10 V ou DALI).
L’alliance de l’efficacité et du design
En même temps que les luminaires s’affinent, deviennent légers et compacts, les techniques se déploient pour rendre, on l’a vu, les produits plus performants et fiables. Chez Erco Lumières, les travaux de recherche ont conduit au développement d’un système de lentilles qui produit un faisceau lumineux homogène avec une grande efficacité. Simultanément, la technique d’éclairage de l’appareil est optimisée pour assurer un confort visuel efficace au moyen d’un anneau anti-éblouissement avec déflecteur en croix et d’un angle de défilement de 30°. « Nous avons ainsi tiré les meilleures performances de la technologie LED, précise David Madéore, directeur études et prescription, en proposant une optique avec 6 faisceaux différents. Associé au déflecteur en croix, l’angle cut-off de 30° garantit dans la gamme Compact LED un bon confort visuel. Tant qu’il reste dans cet angle, l’observateur ne subit aucun éblouissement direct. Outre l’efficacité exceptionnelle de leur système de lentilles pour LED, les appareils Compact LED sont aussi compacts et faciles à monter, des atouts qui se répercutent positivement sur la rentabilité totale d’un projet de construction. » Ce système de lentille produit une distribution uniforme, avec des photométries symétriques radiaires wide flood ou symétriques axiales oval flood.
iGuzzini, de son côté, a imaginé pour les bureaux et les espaces de travail, le iPlan, système d’éclairage au design fluide (conception iGuzzini et studio d’architecture GMP d’Hambourg et les conseils techniques du concepteur d’éclairage allemand Tom Schlotfeldt) qui se décline en suspension, applique, plafonnier et lampadaire et en éclairage direct et direct/indirect. Grâce à son écran diffuseur microprismatique en méthacrylate, la direction de la lumière est contrôlée de façon précise. Avec le positionnement des nouvelles sources LED sur le périmètre de l’appareil, une partie de la lumière produite est renvoyée vers le bas depuis le fond de l’appareil, équipé d’un réflecteur miroir à très haut rendement. Juan Velasquez, directeur technique, iGuzzini France ajoute « La suspension LightShine s’intègre également très bien aux postes de travail : disponible avec différentes optiques très basse luminance pour éclairage général (faible contraste) et pour l’éclairage d’accentuation (contraste élevé), en émission directe et indirecte. »
Exclusivité LED
Certains fabricants ont fait le choix de la LED et uniquement de la LED. À l’instar de Toshiba Lighting, dont le responsable produits et marketing Europe, Noël Marciniak, détaille la philosophie du fabricant japonais : « nous développons nos gammes autour des optiques afin d’obtenir les performances préconisées par la norme EN 12464. Trois notions sont fondamentales : le contrôle de l’éblouissement (UGR), la dissipation de la chaleur et le flux utile du luminaire. Maîtrisant parfaitement la technologie, Toshiba a développé une gamme qui comporte 16 produits différents que l’on distingue par leurs optiques. » Citons notamment le E-Core LED Baselight, plafonnier standard qui présente un flux lumineux de 2 700 lm pour une consommation moyenne de 57,5 W ; le E-Core LED Panelest un panneau LED 600 x 600 mm (3 400 lm / 4 000 K / IRC 80) peut être encastré ou suspendu grâce à un kit (à commander séparément) ; et enfin Neogrid qui sera commercialisé dans le courant de l’année, se déclinera en version saillie 600 x 600 ou suspendue.
En Belgique, Teconex, expert dans le branchement électrique depuis 1951, fournisseur agréé de grands réseaux belges de distribution, partenaire de plus de 500 grossistes et entrepreneurs européens, s’est lancé, en 2011, à la conquête de nouvelles applications dans les domaines de l’éclairage LED. Axel Bervoets, directeur produits et marketing remarque que « Teconex a développé une technologie « lentille Diamant » qui permet de limiter l’éblouissement et de procurer un confort visuel optimal. Elle a été mise en œuvre, entre autres, dans la gamme Comfort LED qui propose downlights, spots et dalles lumineuses, avec plusieurs températures de couleur (de blanc chaud à blanc froid) adaptées à l’éclairage général des bureaux. »
Pour la jeune société Néolux, créée en 2006, la LED offre des opportunités de développement très larges « encore faut-il s’attacher à la photométrie des produits, précise Ludovic Labidurie, PDG. L’éclairage prend une toute autre dimension au travers de nouvelles valeurs telles que l’économie d’énergie, la qualité, la sécurité, la durabilité, le confort visuel, l’intégration, le design et les tendances. La technologie LED a atteint aujourd’hui une vraie maturité qui nous permet de répondre à ces critères à travers nos solutions sur-mesure, qui représentent environ 60 % de notre activité, et de gammes standards. » Pour l’éclairage des bureaux, Oïo, développé en collaboration avec Confidence and Light pour le design, est disponible en 3 versions : 1 tête (520 lm) pour la lampe de bureau, 2 têtes (1 000 lm) et 3 têtes (1 470 lm) pour le lampadaire sur pied. Les trois modèles sont gradables, tout comme la lampe à poser Swann grâce à son interrupteur tactile qui permet de s’adapter à l’activité de l’utilisateur pour une lumière d’appoint personnalisée.
Isabelle Arnaud
