Quelle est donc la<\/em> meilleure fa\u00e7on de r\u00e9duire les co\u00fbts sur toute la dur\u00e9e de vie d’une installation et son empreinte carbone ? Les co\u00fbts initiaux, ainsi que l’\u00e9nergie incorpor\u00e9e dans les mat\u00e9riaux, la fabrication, le transport et la pose des appareils, peuvent repr\u00e9senter une part significative des co\u00fbts totaux. C’est pourquoi une strat\u00e9gie de modernisation r\u00e9fl\u00e9chie s’impose, afin de ne remplacer que les composants devenus obsol\u00e8tes ; autrement dit, une strat\u00e9gie de modernisation par retrofit<\/em>.<\/p>\n Dans le domaine de l’\u00e9clairage, un retrofit est un produit compatible avec un syst\u00e8me existant qui offre des performances sup\u00e9rieures \u00e0 celles de l’\u00e9l\u00e9ment qu’il remplace. Le retrofit permet de tirer parti des nouvelles technologies sans avoir \u00e0 remplacer l’ensemble du luminaire ; dans bien des cas, il suffit d’un remplacement direct de la source lumineuse, sans aucun rec\u00e2blage ni modification du circuit existant. Le retrofit n’est d’ailleurs pas un concept nouveau : le remplacement des lampes sodium par des lampes aux iodures m\u00e9talliques en est un bon exemple, o\u00f9 des gains notables ont \u00e9t\u00e9 obtenus gr\u00e2ce \u00e0 une simple solution de retrofit.<\/p>\n Un luminaire se compose g\u00e9n\u00e9ralement de trois grandes parties : le corps, la source lumineuse (la lampe ou la LED) et le ballast ou le driver. Si le corps est une partie peu sophistiqu\u00e9e qui peut bien vieillir, les deux autres connaissent des am\u00e9liorations de performance au fil du temps, gr\u00e2ce aux innovations sectorielles. Ces innovations peuvent \u00eatre transformationnelles (g\u00e9n\u00e9ralement li\u00e9es \u00e0 un changement de technologie, comme le passage du fluorescent \u00e0 la LED) ou incr\u00e9mentales (port\u00e9es par de petits gains d’efficacit\u00e9 r\u00e9sultant d’am\u00e9liorations des technologies ou des proc\u00e9d\u00e9s de fabrication existants).<\/p>\n Adoption technologique<\/strong><\/em><\/p>\n En r\u00e8gle g\u00e9n\u00e9rale, les changements transformationnels s’accompagnent de sauts de performance marqu\u00e9s. \u00c0 l’inverse, les \u00e9volutions incr\u00e9mentales apportent des am\u00e9liorations r\u00e9guli\u00e8res qui font progresser les rendements. Une nouvelle technologie a besoin de temps pour surpasser la technologie en place sur le plan des performances, et c’est l\u00e0 que la patience est de mise. Souvenez-vous de la tentative d’Apple de commercialiser le Newton comme assistant num\u00e9rique personnel en 1993 : en raison de son encombrement et de son prix, il n’\u00e9tait pas jug\u00e9 plus performant qu’un agenda papier et n’a pas rencontr\u00e9 le succ\u00e8s escompt\u00e9. Les premiers acheteurs n’\u00e9taient pas motiv\u00e9s par les performances, mais par leur passion pour la technologie (ces individus font partie du \u00ab march\u00e9 de pr\u00e9curseurs \u00bb d\u00e9crit par Geoffrey Moore dans son ouvrage Crossing the Chasm<\/em>). D\u00e8s qu’une technologie offre des avantages imm\u00e9diats en termes de performances (plut\u00f4t que la promesse de gains futurs), ses chances d’\u00eatre adopt\u00e9e par le grand march\u00e9 s’envolent. Ces derni\u00e8res ann\u00e9es, les LED ont franchi ce cap. Pensez \u00e0 la situation il y a dix ans, lorsque les meilleures LED atteignaient 60 lumens par watt, contre plus de 200 lumens par watt aujourd’hui[i]<\/a>.<\/p>\n Ces performances sans cesse croissantes offrent la possibilit\u00e9 de remplacer la source lumineuse et\/ou le driver au sein du luminaire existant afin d’en tirer des b\u00e9n\u00e9fices financiers et de garantir un retour sur investissement \u00e0 l’acheteur. Si chaque modernisation imposait \u00e9galement le remplacement du luminaire, les incitations seraient moindres.<\/p>\n Adopter cette philosophie revient \u00e0 mettre en place une strat\u00e9gie de retrofit d\u00e8s le d\u00e9part : investir dans des luminaires con\u00e7us pour le retrofit avec l’intention de moderniser les \u00ab composants internes \u00bb plus r\u00e9guli\u00e8rement que le luminaire lui-m\u00eame. C’est, dans les grandes lignes, une strat\u00e9gie de gestion des actifs qui garantit une utilisation optimale des ressources et offre une souplesse face aux \u00e9volutions technologiques futures ou aux changements d’exigences. Elle assure en permanence la possibilit\u00e9 de passer au dernier niveau de performance disponible, \u00e0 un co\u00fbt ma\u00eetris\u00e9.<\/p>\n Conception des produits de retrofit<\/em><\/strong><\/p>\n Si c’est aussi simple que cela, pourquoi tout le monde ne pratique-t-il pas le retrofit ?<\/p>\n Int\u00e9grer une nouvelle technologie dans un format retrofit ajoute de la complexit\u00e9. L’essentiel en mati\u00e8re d’\u00e9lectronique est de concevoir le syst\u00e8me de mani\u00e8re \u00e0 garantir une temp\u00e9rature de fonctionnement ad\u00e9quate afin de prolonger la dur\u00e9e de vie du produit. Le point de d\u00e9part de toute conception doit donc \u00eatre la gestion thermique, laquelle peut s’av\u00e9rer plus d\u00e9licate pour les produits de retrofit, car il n’existe g\u00e9n\u00e9ralement pas de chemin thermique conducteur direct vers l’environnement ext\u00e9rieur. N\u00e9anmoins, en recourant \u00e0 des simulations thermiques et en r\u00e9alisant des tests approfondis dans une vari\u00e9t\u00e9 de luminaires ferm\u00e9s, il est possible d’avoir la certitude que la temp\u00e9rature de fonctionnement des puces LED se situe bien dans la plage d\u00e9finie par les fabricants de puces pour garantir une longue dur\u00e9e de vie.<\/p>\n La correspondance des performances optiques est un autre aspect qui requiert une attention particuli\u00e8re. La photom\u00e9trie d’un tube fluorescent diff\u00e8re de celle d’un tube LED de retrofit. Cependant, comme nous le verrons ci-dessous, s’agissant du rendement du luminaire, ce facteur joue g\u00e9n\u00e9ralement en faveur du tube LED de retrofit.<\/p>\n Il existe par ailleurs un certain nombre d’id\u00e9es re\u00e7ues sur l’utilisation des retrofits LED, allant des aspects financiers aux questions de conformit\u00e9 et de re-certification.<\/p>\n D\u00e8s lors que la lampe de retrofit est certifi\u00e9e pour l’usage auquel elle est destin\u00e9e, il n’est pas n\u00e9cessaire de re-certifier le luminaire une fois la lampe install\u00e9e. De m\u00eame que vous n’avez pas besoin de re-certifier votre lampe de chevet lorsque vous remplacez une ampoule \u00e0 filament par une ampoule fluo-compacte, la re-certification est rarement n\u00e9cessaire lorsque vous utilisez des tubes LED \u00e0 la place de tubes fluorescents.<\/p>\n Co\u00fbts sur la dur\u00e9e de vie<\/em><\/strong><\/p>\n D’un point de vue financier, l’utilisation de retrofits LED est rentable. Les \u00e9conomies sont les plus importantes dans les installations o\u00f9 l’acc\u00e8s aux luminaires est difficile, et o\u00f9 l’utilisation d’une technologie \u00e0 longue dur\u00e9e de vie permet de r\u00e9duire la fr\u00e9quence des remplacements de lampes. Shae Gilbert, ing\u00e9nieur principal en charge de l’\u00e9clairage et de l’innovation au London Underground, a r\u00e9cemment expliqu\u00e9 comment l’utilisation de retrofits de lampes LED permet d’\u00e9conomiser des millions en frais de maintenance. Le remplacement d’un seul tube au-dessus d’un escalator peut co\u00fbter pr\u00e8s de 1 000 \u00a3, de sorte que le retour sur investissement, lorsqu’un remplacement de lampe est \u00e9vit\u00e9, est consid\u00e9rable[ii]<\/a>. Des \u00e9conomies substantielles peuvent \u00e9galement \u00eatre r\u00e9alis\u00e9es dans d’autres domaines o\u00f9 les co\u00fbts de maintenance sont \u00e9lev\u00e9s, par exemple lorsque la gestion de la circulation est n\u00e9cessaire dans les tunnels, les passages souterrains et les sous-voies.<\/p>\n Mis \u00e0 part les co\u00fbts de maintenance, les \u00e9conomies d’\u00e9nergie sont typiquement de 50 % de la puissance d’un syst\u00e8me fluorescent pour un m\u00eame niveau de luminosit\u00e9, ce qui permet d’atteindre un retour sur investissement m\u00eame dans les situations o\u00f9 les co\u00fbts de remplacement des lampes sont n\u00e9gligeables. Prenons l’exemple d’une lampe fluorescente 58 W sur ballast magn\u00e9tique (puissance de circuit 65 W) remplac\u00e9e par un tube LED de 30 W. Pour un co\u00fbt de l’\u00e9nergie conservateur de 0,10 \u00a3\/kWh, l’\u00e9conomie par heure de fonctionnement est de 0,35 penny ; ainsi, apr\u00e8s seulement 20 000 heures de fonctionnement (une fraction de la dur\u00e9e de vie nominale des tubes LED de haute qualit\u00e9), les \u00e9conomies d’\u00e9nergie s’\u00e9l\u00e8vent \u00e0 70 \u00a3, ce qui d\u00e9passe largement le co\u00fbt de la lampe LED.<\/p>\n Am\u00e9lioration des performances<\/em><\/strong><\/p>\n Vous vous demandez l\u00e9gitimement \u00e0 ce stade comment il est possible d’atteindre une r\u00e9duction de 50 % de la consommation d’\u00e9nergie tout en maintenant les niveaux de luminosit\u00e9, sachant que le rendement des circuits fluorescents est d’environ 75 lumens par watt et que celui des tubes LED est typiquement de 105 lm\/W. L’une des raisons tient au rendement du luminaire, ou rapport de flux lumineux<\/em>.<\/p>\n Les tubes fluorescents \u00e9mettent de la lumi\u00e8re sur toute la circonf\u00e9rence de la lampe, ce qui impose l’utilisation de r\u00e9flecteurs pour diriger la lumi\u00e8re \u00e9mise vers l’arri\u00e8re dans la zone souhait\u00e9e. Ce contr\u00f4le optique introduit in\u00e9vitablement des pertes d’efficacit\u00e9. De plus, au fil du temps, des particules se d\u00e9posent sur la surface, ce qui r\u00e9duit encore la quantit\u00e9 de lumi\u00e8re r\u00e9fl\u00e9chie vers la zone souhait\u00e9e. En r\u00e8gle g\u00e9n\u00e9rale, le r\u00e9flecteur d’un luminaire ext\u00e9rieur (comme ceux utilis\u00e9s dans les passages souterrains) est fabriqu\u00e9 en simple t\u00f4le de faible r\u00e9flectivit\u00e9, ce qui engendre des pertes significatives. Les LED, en revanche, n’\u00e9mettent de la lumi\u00e8re qu’\u00e0 partir d’une seule face du tube, ce qui \u00e9limine toute r\u00e9flexion \u00e0 l’int\u00e9rieur du luminaire.<\/p>\n L’ampleur de ce changement de rendement du luminaire peut \u00eatre estim\u00e9e en comparant les niveaux d’\u00e9clairement moyens mesur\u00e9s, rapport\u00e9s au flux lumineux de la lampe, d’abord pour des lampes fluorescentes, puis pour les m\u00eames installations \u00e9quip\u00e9es de lampes LED. Sur la base d’une installation r\u00e9elle en passage souterrain, le rapport de flux lumineux (LOR) a \u00e9t\u00e9 calcul\u00e9 comme s’\u00e9tant am\u00e9lior\u00e9 de 59,4 % apr\u00e8s le passage aux lampes LED de retrofit (voir Figure 6).<\/p>\n \u00c0 cela s’ajoute la qualit\u00e9 de la lumi\u00e8re. L’utilisation de la lumi\u00e8re blanche des LED pour remplacer des lampes fluorescentes standard chaudes ou froides accro\u00eet la luminosit\u00e9 per\u00e7ue par watt, ce qui est d\u00e9terminant pour la s\u00e9curit\u00e9 et le confort. Cette approche est largement reconnue, comme le confirme l’annexe A de la norme BS 5489-1:2013 et le document ILP PLG03 [34]. Le rapport S\/P d’une lampe fluorescente blanc froid est d’environ 1,48, alors qu’une lampe LED blanche peut d\u00e9passer 2 (valeur exacte variable selon le fabricant et le tri des puces)[iii]<\/a>.<\/p>\n En combinant ces trois axes d’am\u00e9lioration (rendement lumineux plus \u00e9lev\u00e9, meilleur rapport de flux du luminaire et rapport S\/P plus \u00e9lev\u00e9), on comprend ais\u00e9ment comment des \u00e9conomies d’\u00e9nergie significatives peuvent \u00eatre r\u00e9alis\u00e9es.<\/p>\n Questions de sant\u00e9<\/em><\/strong><\/p>\n Un sujet qui a suscit\u00e9 de nombreux d\u00e9bats et une large couverture dans le secteur est celui de la sant\u00e9 et de la s\u00e9curit\u00e9 en lien avec les sources lumineuses.<\/p>\n Le r\u00e9seau \u00e9lectrique au Royaume-Uni fonctionne \u00e0 une fr\u00e9quence de 50 Hz. La forme sinuso\u00efdale de la tension implique deux points par cycle o\u00f9 la tension fournie est nulle, ce qui g\u00e9n\u00e8re le ph\u00e9nom\u00e8ne de papillotement et de modulation du flux lumineux.<\/p>\n Les tubes fluorescents fonctionnant sur ballast magn\u00e9tique se modulent \u00e0 100 Hz (correspondant aux deux points du cycle secteur o\u00f9 la tension fournie est nulle), et en fin de vie, une modulation s\u00e9v\u00e8re \u00e0 50 Hz ou moins peut appara\u00eetre.<\/p>\n Les \u00e9tudes portant sur l’effet du papillotement chez les patients atteints d’\u00e9pilepsie photosensible (qui repr\u00e9sente environ 1 personne sur 4 000) indiquent que les fr\u00e9quences comprises entre environ 3 et environ 70 Hz pr\u00e9sentent un risque de crise convulsive[iv]<\/a>. Les enregistrements \u00e9lectroenc\u00e9phalographiques r\u00e9alis\u00e9s sur des patients au cours de l’\u00e9tude montrent qu’environ 50 % d’entre eux ont r\u00e9agi \u00e0 une fr\u00e9quence de flash de 50 Hz[v]<\/a>.<\/p>\n Fait important, les LED ne pr\u00e9sentent pas de papillotement \u00e0 50 Hz en fin de vie. Une modulation \u00e0 100 Hz est g\u00e9n\u00e9ralement pr\u00e9sente dans les circuits LED aliment\u00e9s par le secteur, mais elle peut \u00eatre r\u00e9duite, voire totalement \u00e9limin\u00e9e, selon l’\u00e9lectronique de pilotage utilis\u00e9e (pour les LED aliment\u00e9es en courant continu).<\/p>\n Notons \u00e9galement que le retrofit LED ne fait pas appel au verre ni \u00e0 la vapeur de mercure, ce qui constitue un risque en cas de casse lors du nettoyage ou du remplacement d’une lampe.<\/p>\n Les retrofits LED en action<\/em><\/strong><\/p>\n L’arriv\u00e9e d’une nouvelle technologie sur le march\u00e9 est g\u00e9n\u00e9ralement accueillie avec scepticisme et une perception de risque \u00e9lev\u00e9e. D\u00e8s lors que les performances et le prix atteignent un niveau o\u00f9 les possibilit\u00e9s d’\u00e9conomies sont clairement \u00e9tablies, et que de grandes installations ont \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9es avec succ\u00e8s, cette perception du risque tend \u00e0 diminuer sensiblement.<\/p>\n Le moment est venu pour les retrofits LED de s’imposer. Les performances des LED se sont rapidement am\u00e9lior\u00e9es ces derni\u00e8res ann\u00e9es et elles offrent d\u00e9sormais des avantages significatifs par rapport aux technologies plus anciennes. La confiance dans cette technologie s’est consid\u00e9rablement renforc\u00e9e, comme en t\u00e9moignent les annonces r\u00e9guli\u00e8res de grandes entreprises et organisations d\u00e9clarant adopter les sources LED.<\/p>\n L’un de ces projets est le parking Captain Cook Square \u00e0 Middlesbrough. INDO Lighting a fourni plus d’un millier de tubes LED T8 de retrofit pour \u00e9quiper ce b\u00e2timent \u00e0 plusieurs niveaux, offrant des retours sur investissement attractifs au gestionnaire du parking. Ces b\u00e9n\u00e9fices financiers s’accompagnent d’une am\u00e9lioration de la qualit\u00e9 de la lumi\u00e8re, permettant une meilleure reconnaissance des couleurs et une luminosit\u00e9 accrue. La Figure 4 illustre l’am\u00e9lioration visuelle, que l’on peut expliquer par les gains en efficacit\u00e9 lumineuse, en rapport S\/P et en rapport de flux lumineux \u00e9voqu\u00e9s pr\u00e9c\u00e9demment.<\/p>\n \u00c0 la suite de l’installation LED (r\u00e9alis\u00e9e au premier trimestre 2014), les relev\u00e9s de comptage \u00e9lectrique ont r\u00e9v\u00e9l\u00e9 une r\u00e9duction de 45 % de la consommation \u00e9nerg\u00e9tique totale du b\u00e2timent<\/em> (ascenseurs, barri\u00e8res, syst\u00e8mes de s\u00e9curit\u00e9 compris). Cela repr\u00e9sente une r\u00e9duction mensuelle d’environ 13 000 kWh. La Figure 5 pr\u00e9sente les d\u00e9tails.<\/p>\n De grandes installations de retrofits LED INDO ont \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9es dans plusieurs arrondissements de Londres, avec des r\u00e9sultats tr\u00e8s positifs. Un rapport ind\u00e9pendant portant sur une installation dans un passage souterrain \u00e0 Westminster a soulign\u00e9 que les retrofits LED avaient nettement am\u00e9lior\u00e9 l’apparence de l’espace dans son ensemble. Les indicateurs cl\u00e9s du rapport, accompagn\u00e9s d’une analyse des r\u00e9sultats, sont pr\u00e9sent\u00e9s \u00e0 la Figure 7.<\/p>\n L’\u00e9clairement par watt de circuit et l’\u00e9clairement par lumen de lampe renvoient aux niveaux d’\u00e9clairement moyens, calcul\u00e9s \u00e0 partir d’une installation de test dans un passage souterrain o\u00f9 un relev\u00e9 d’\u00e9clairage ind\u00e9pendant a \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9 pour des lampes fluorescentes T8 et pour des lampes LED T8 INDO. Les grilles de mesure utilis\u00e9es pour ce relev\u00e9 \u00e9taient conformes au rapport technique 28 de l’ILP \u00ab Measurement of road lighting performance on site \u00bb<\/em>.<\/p>\n<\/blockquote>\n Les performances g\u00e9n\u00e9rales des LED ne cessent de progresser et une nouvelle technologie est toujours en cours de d\u00e9veloppement. Le retrofit avec la derni\u00e8re technologie disponible, \u00e0 faible co\u00fbt, offre une souplesse en garantissant qu’il n’existe aucun engagement fig\u00e9 dans les niveaux technologiques actuels. Si un produit am\u00e9lior\u00e9 est lanc\u00e9 quelques ann\u00e9es apr\u00e8s l’installation, il ne sera pas n\u00e9cessaire de mettre au rebut des luminaires co\u00fbteux pour effectuer la mise \u00e0 niveau.<\/p>\n Allier la technologie r\u00e9volutionnaire des LED \u00e0 cette philosophie pragmatique du retrofit est incontestablement une approche intelligente pour tirer parti du paysage technologique actuel, am\u00e9liorer les niveaux d’\u00e9clairage et r\u00e9duire consid\u00e9rablement les co\u00fbts sur la dur\u00e9e de vie des installations.<\/p>\n <\/p>\n R\u00e9f\u00e9rences :<\/strong><\/p>\n [i]<\/a> Miller, H. (2010) Creative Destruction, With a Nudge from the Top<\/em>, [En ligne], disponible \u00e0 l’adresse : http:\/\/www.pcb007.com\/pages\/zone.cgi?a=56143<\/a> [27 nov. 2013]<\/p>\n [ii]<\/a> Bain, R. (2013) \u00ab The light at the end of the tunnel \u00bb, Lux Magazine, num\u00e9ro 31 – novembre 2013, pp. 54-59.<\/p>\n [iii]<\/a> Lighting Research Center (2009), Outdoor Lighting: Visual Efficacy,<\/em> vol. 6, no 2, p. 6<\/p>\n [iv]<\/a> Wilkins, A., Veitch, J. et Lehman, B. (2010) LED Lighting Flicker and Potential Health Concerns: <\/em>IEEE Standard PAR1789 Update <\/em>[En ligne], disponible \u00e0 l’adresse : http:\/\/www.essex.ac.uk\/psychology\/overlays\/2010-195.pdf<\/a> [27 nov. 2013]<\/p>\n [v]<\/a> Wilkins, A., Veitch, J. et Lehman, B. (2010) LED Lighting Flicker and Potential Health Concerns: <\/em>IEEE Standard PAR1789 Update <\/em>[En ligne], disponible \u00e0 l’adresse : http:\/\/www.essex.ac.uk\/psychology\/overlays\/2010-195.pdf<\/a> [27 nov. 2013]<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Face \u00e0 la hausse continue des co\u00fbts \u00e9nerg\u00e9tiques et \u00e0 une attention accrue port\u00e9e aux performances environnementales, la pression en faveur d’une exploitation efficiente n’a jamais \u00e9t\u00e9 aussi forte. 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![\"Figure](\"\/wp-content\/uploads\/2015\/11\/Figure-1-Technology-adoption-700x450.png\")
<\/a><\/p>\nFigure 2 Am\u00e9liorations de performance avec les nouvelles technologies<\/span><\/h6>\n
![\"Figure](\"\/wp-content\/uploads\/2015\/11\/Figure-2-Performance-improvements.jpg\")
<\/a><\/em><\/p>\nFigure 3 Sch\u00e9ma illustrant le principe du rapport de flux lumineux (LOR)<\/span><\/h6>\n
![\"Figure-3---LOR\"](\"\/wp-content\/uploads\/2015\/11\/Figure-3-LOR2.jpg\")
<\/a><\/p>\nFigure 4 Photos avant (\u00e0 gauche, fluorescent) et apr\u00e8s (\u00e0 droite, LED INDO) du parking Captain Cook Square<\/span><\/h6>\n
![\"Figure](\"\/wp-content\/uploads\/2015\/11\/Figure-4-Captain-Cook-before-v-after.jpg\")
<\/a><\/p>\nFigure 5 Consommation \u00e9nerg\u00e9tique mensuelle de l’ensemble du b\u00e2timent, compar\u00e9e d’une ann\u00e9e \u00e0 l’autre.<\/span><\/h6>\n
![\"Figure](\"\/wp-content\/uploads\/2015\/11\/Figure-5-Captain-Cook-energy.jpg\")
<\/a><\/p>\nFigure 6 Westminster : lampes LED INDO (circuit 30 W, \u00e0 gauche) aux c\u00f4t\u00e9s de lampes fluorescentes (circuit 84 W, \u00e0 droite)<\/span><\/h6>\n
![\"Figure](\"\/wp-content\/uploads\/2015\/11\/Figure-6-Westminster-LED-vs-Flu.jpg\")
<\/a><\/p>\nFigure 7 Synth\u00e8se des r\u00e9sultats de performance issus de l’installation de test<\/span><\/h6>\n
![\"Figure](\"\/wp-content\/uploads\/2015\/11\/Figure-7-Installation-results.jpg\")
<\/a><\/p>\n\n