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RÉSUMÉ
Les LEDs sont considérées comme une technologie d'éclairage d'avenir. Commercialisées depuis près de 20 ans, elles allient plusieurs intérêts : faible consommation d'énergie, longue durée de vie et très faibles rayonnements. La technologie LED est aujourd’hui mature pour trouver des applications dans certains éclairages intérieurs tels que l'éclairage d'ambiance, l'éclairage des plans de travail ou encore le balisage lumineux. Toutefois, dans certains domaines, leur implantation est déconseillée, principalement pour des raisons de rentabilité économique. Architecture, fluorescence, mise en œuvre : cet article présente de manière détaillée les caractéristiques technico-économiques des LEDs, afin de faire le point sur les performances réelles de cette technologie.
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Laurent MASSOL : Dirigeant du bureau d’étude LED Engineering Development
INTRODUCTION
Prolonger le jour par une lumière artificielle est parfois le seul moyen à des populations en voie de développement de permettre à leur jeune génération de suivre un enseignement scolaire. Ainsi, l’association Light up the world se bat depuis plusieurs années afin de proposer à ces populations des systèmes autonomes (panneaux solaires, batteries et modules LEDs) permettant de fournir une lumière « suffisante » à la lecture et l’écriture.
Mais, cet éclairage, « suffisant » dans ce contexte, est bien loin des normes européennes, en vigueur aujourd’hui, applicables à l’intérieur des bâtiments. Néanmoins, cette technologie prometteuse propose une alternative à certaines sources lumineuses, gourmandes en énergie, qui seront bannies petit à petit (lampes à incandescence), suite aux politiques d’économie d’énergie mises en place depuis quelques année (nouvelles réglementations, Grenelle de l’environnement). C’est d’ailleurs un des ses principaux atouts, avec sa durée de vie, qui permettront de réduire fortement des dépenses énergétiques en éclairage, d’abord pour des applications intérieures puis, plus tard, avec l’amélioration des performances, pour des application d’éclairages général et public.
La présence des LEDs (Light Emitting Diode), dont la commercialisation a démarré vers 1996 pour les premières LEDs blanches, est très récente. L’évolution de leurs performances est très rapide (flux lumineux, qualité de l’éclairage, efficacité).
Malgré cela, il existe encore des domaines où leur implantation n’est pas conseillée en terme de rentabilité économique (programmes Caliper aux USA et Citadel, récemment lancés en France). Voici pourquoi cet article expose les éléments technico-économiques, permettant de faire le point sur les performances réelles de cette technologie très prometteuse. Nous nous focaliserons sur l’éclairage intérieur des bâtiments.
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Technologies des LEDs blanches
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4. Conclusion
La technologie LED est aujourd’hui mature pour adresser certaines applications d’éclairage intérieur :
-
d’ambiance ;
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de plan de travail ;
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de passage ;
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dédié au balisage lumineux. Mais, il faudra attendre encore des améliorations du coté des efficacités lumineuses (garantissant en même temps des qualités colorimétriques acceptables) pour voir cette technologie s’imposer comme une alternative aux technologies actuelles.
Les nombreux programmes de recherche internationaux lancés aux États-Unis et en Europe, ont vocation à mettre en place des standards et des outils permettant aux intégrateurs d’utiliser cette technologie dans de bonne conditions. Ils permettent aussi de freiner « l’invasion » de produits de mauvaise qualité qui nuiraient au développement de cette technologie.
Enfin, les récentes démonstrations de fabricants comme CREE ou Nichia, ayant dépassé des efficacités de 150 à 200 lm/W pour des courants importants de l’ordre de 100 mA à 350 mA (mais sur des composants développés en laboratoire) nous permettent d’espérer à l’horizon 2015 pouvoir atteindre des performances suffisantes pour que la LED soit intégrée dans la plupart des solutions d’éclairage d’intérieur.
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - NAKAMURA (S.) - Solid State Lighting and Display Center - Materials and ECE Departments Université de Californie, Santa Barbara.
-
(2) - XIAOHUI (Q.), SIU CHUNG WONG, CHI K. TSE - Color Control System for RGB LED Light Sources Using Junction Temperature Measurement - Department of Electronic and Information Engineering, The Hong Kong Polytechnic University, Hong Kong.
-
(3) - * - Lighting Research Center – Rensselaer Polytechnic Institute, New York.
-
(4) - BODROGI (P.), CSUTI (P.), SZABO (F.), SCHANDA (J.) - Why does the CIE CRI fail for RGB LED light sources ? - Colour and Multimedia Laboratory, Université de Veszprém (Hongrie).
-
(5) - GASSE (A.) - Le Packaging des LEDs - journée JESSICA (12 nov. 2008).
-
(6) - CRAFORD (M.G.) - LEDs for Solid State Lighting and Other Emerging Applications : Status, Trends, and Challenges - C.T.O....
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
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Université de Californie – Départements Matériels et ECE
https://www.bachelorstudies.fr/universites/Etats-Unis/University-of-California-Los-Angeles-UCLA/
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Rensselaer Polytechnic Institute – Lighting Research Center
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Programme Caliper
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Programme Citadel
2 Données statistiques et économiques
Les éclairages à LEDs représentaient fin 2008 moins de 2 % du marché total.
Les prochaines 4 à 5 années verront une forte augmentation de leurs parts de marchés dans différents domaines (figure 1), notamment pour des applications utilisant, jusqu'à présent, des lampes à incandescence.
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