L’éclairage à induction est présent depuis quelques décennies. Mais cette solution à faible consommation d’énergie « zéro maintenance » vaut-elle la peine d’être envisagée à l’ère des LED ? Comment se compare-t-elle aux autres sources lumineuses, et quels sont ses inconvénients ?
L’éclairage à induction a gagné en popularité ces dernières années, à mesure que les avancées technologiques ont réduit les coûts de fabrication, et que la hausse des prix de l’énergie ainsi que les engagements de réduction carbone ont stimulé la demande pour des technologies efficaces et sobres en carbone. Selon des études récentes, lorsqu’il est correctement mis en œuvre, l’éclairage à induction peut réduire la consommation d’énergie de plus de 50 % et les coûts de maintenance de 70 %.
Éclairage à induction contre LED
Les LED comme l’éclairage à induction offrent des économies d’énergie significatives, une lumière blanche dimmable, une allumage instantané et une durée de vie de lampe considérablement améliorée. Cependant, le spectre des LED est « en pics », en raison du mélange des couleurs rouge, vert et bleu (RVB).
L’éclairage à induction, en revanche, offre un spectre plus lisse et de meilleure qualité, ce qui le rend adapté aux applications de vidéosurveillance et aux situations où un client souhaite éliminer le scintillement.
La technologie LED est sensible à la température, ce qui peut poser des problèmes si la chaleur n’est pas efficacement dissipée. À titre de comparaison, des installations à induction fonctionnent à Londres depuis le début des années 1990 et ont démontré la grande stabilité de cette technologie.
En termes de sortie optique, les LED produisent une lumière très directionnelle, ce qui rend difficile l’obtention d’une bonne uniformité. Les lampes à induction, en revanche, constituent une source lumineuse diffuse de grande taille, ce qui représente un défi pour contrôler le flux dans une enveloppe de luminaire compacte. En termes de coût, les LED peuvent coûter environ trois à quatre fois plus cher que l’éclairage à induction ; le coût d’un luminaire à induction complet est comparable à celui des technologies plus traditionnelles.
Dans l’ensemble, l’éclairage à induction, avec son zéro scintillement, sa faible chaleur, son absence de bourdonnement et d’éblouissement, constitue une technologie rentable qui mérite d’être envisagée. Cela ne signifie pas que les LED ne sont pas également une excellente source pour un éclairage sobre en énergie et nécessitant peu de maintenance, mais il est important de comprendre les avantages spécifiques que l’éclairage à induction peut offrir dans certaines situations.
Comment fonctionne l’éclairage à induction ?
L’éclairage à induction utilise l’électromagnétisme pour générer de la lumière blanche à partir d’un tube fluorescent. En substance, une source lumineuse à induction est un tube fluorescent dont les électrodes sont remplacées par des bobines magnétiques. La suppression des électrodes augmente considérablement la durée de vie de la lampe et permet d’alimenter le tube avec une puissance plus élevée, augmentant ainsi le flux lumineux. Grâce à un ballast électronique à haute efficacité, l’éclairage à induction est à allumage instantané, dimmable et disponible dans une variété de températures de couleur.
Réduction des émissions de carbone
L’un des principaux facteurs dans le choix des luminaires routiers est l’engagement à réduire les émissions de carbone. À l’heure actuelle, bon nombre des méthodes utilisées pour mesurer les réductions d’émissions de carbone sont relativement simplistes et ne tiennent généralement compte que des réductions directes liées à la consommation d’énergie. À l’avenir, les gouvernements commencent à prendre en compte les coûts carbone indirects sur l’ensemble du cycle de vie, et à mesure que des politiques fiscales plus sophistiquées entrent en jeu, les avantages des technologies à longue durée de vie, comme l’éclairage à induction, deviennent véritablement apparents.
Sur la durée de vie d’une seule lampe à induction, quatre à cinq lampes traditionnelles seraient nécessaires ; ainsi, lorsque l’on tient compte des coûts carbone liés à la fabrication, à la logistique et à l’élimination, l’éclairage à induction s’impose nettement. Les coûts carbone associés à la maintenance peuvent être encore plus importants, notamment lorsque l’on prend en compte les émissions liées à la gestion de flottes de nacelles et à la déviation de centaines de milliers de véhicules (ce facteur est particulièrement significatif lors des fermetures de tunnels). L’éclairage à induction, technologie à faible maintenance, offre ainsi une opportunité de réduire sensiblement l’empreinte carbone des infrastructures de transport.
Réduction des coûts
Dans presque toutes les décisions d’achat, le facteur décisif ultime est : « Cela apporte-t-il des améliorations ou une réduction des coûts ? » De plus en plus de personnes commencent à prendre en compte les coûts sur l’ensemble du cycle de vie des installations, plutôt que le seul investissement initial. C’est une démarche sensée, car il serait évidemment regrettable de réduire de moitié le coût d’installation pour perdre les économies réalisées sur les coûts d’énergie supplémentaires dès la première année.
Certains contrats gouvernementaux, notamment ceux où la collectivité locale achète les luminaires et verse au prestataire un forfait annuel fixe par unité, n’incitent pas pleinement les acheteurs à installer des éclairages à faible maintenance. Heureusement, les contrats sont révisés périodiquement et, de plus en plus, les prestataires de maintenance les plus compétitifs, qui préconisent des éclairages à faible maintenance, parviennent à remporter les marchés.
Inconvénients technologiques
L’éclairage à induction présente quelques limitations. L’une des plus évidentes est que, étant essentiellement un tube fluorescent, la source lumineuse est de grande taille. Bien que cela réduise l’éblouissement, le contrôle optique conventionnel de cette source nécessite un réflecteur de plus grande dimension afin d’assurer une distribution lumineuse uniforme et étendue. Cela ne pose pas de problème dans les applications de tunnels ou industrielles, où des sources lumineuses de grande taille telles que les lampes fluorescentes ou les lampes à vapeur de sodium basse pression sont couramment utilisées. Cependant, dans l’éclairage de voirie résidentielle, où les luminaires compacts sont privilégiés, l’induction peine à s’imposer. L’éclairage résidentiel représentant environ 70 % de l’éclairage routier, pour avoir un impact significatif sur les économies d’énergie, l’induction devra surmonter ce défi. INDO a développé une solution optique avancée permettant à ses lampes de fonctionner efficacement dans une enveloppe plus compacte.
L’autre inconvénient est que, la lampe étant recouverte de phosphore, le flux lumineux se dégrade au fil de la durée de vie de la lampe. Cette dégradation suit une courbe exponentielle inverse, commune à de nombreuses technologies, qui se stabilise à environ 80 000 heures. Contrairement aux technologies traditionnelles qui tendent à tomber en panne vers 20 000 heures, une lampe à induction ne connaît pas de défaillance catastrophique et continue de fonctionner pendant la durée de vie nominale du ballast, soit 80 000 heures. Les lampes à induction actuelles se dégradent à 70 % du flux initial à 60 000 heures et à 66 % à 80 000 heures. Le défi dans l’éclairage routier consiste à trouver le bon équilibre entre la période de remplacement et un facteur de maintenance adapté (c’est-à-dire jusqu’à quel niveau le flux lumineux peut se dégrader). Nous préconisons un intervalle de remplacement de 15 ans, permettant au flux lumineux d’atteindre 70 %. Cette période offre un équilibre optimal entre économies d’énergie, coûts de maintenance et nécessité de « sur-éclairer » à l’installation. Des recherches sont actuellement menées sur les revêtements phosphorés afin de réduire le taux de dégradation global.
La preuve dans la rue
Qu’en est-il donc de la performance réelle de l’éclairage à induction sur le terrain ? INDO travaille avec un certain nombre de collectivités locales de Londres, en fournissant une gamme de luminaires d’éclairage public pour maintenir ou améliorer les niveaux d’éclairement dans les rues animées de la capitale. Les remplacements ont permis des économies d’énergie de 73 W lors du remplacement de luminaires de 150 W, ce qui représente une économie d’énergie sur cycle de vie de 450 £ par unité et une économie de maintenance de 100 £ par unité. Un aspect souvent négligé est que le ballast à induction est électronique ; les pertes du circuit ne sont donc que de 5 %, contre 15 % pour certains ballasts magnétiques (c’est-à-dire qu’une lampe INDO de 150 W consomme un total de 158 W, tandis qu’une lampe HPS typique de 150 W consomme réellement 178 W).
