Caractéristiques des ampoules LED et fluocompactes (basse consommation)

L’ampoule LED et l’ampoule basse consommation (LBC) sont de nos jours les deux types d’ampoules les plus utilisées en France pour leurs nombreux avantages, notamment en termes d’économies d’énergie. Elles supplantent en cela les deux autres modèles d’ampoules existants – les lampes à incandescence et les lampes à halogènes : ampoules basse consommation et LED affichent respectivement près de 75 à 80 % de consommation d’électricité en moins.

Fin des ampoules à incandescence et ampoules halogènes

À noter que les ampoules à incandescence et les ampoules halogènes sont interdites à la vente, respectivement depuis 2013 et 2018, selon la réglementation française en vigueur. Cependant, les distributeurs peuvent encore écouler leurs stocks, mais non en recommander. LED et LBC deviennent donc les deux modèles phares d’ampoules à installer dans son logement.

L’ampoule LED : la performance énergétique

L’ampoule LED dans sa première version est apparue au début des années 1960 pour une tout autre utilisation qu’on lui connaît aujourd’hui dans nos usages domestiques. Utilisée principalement dans les feux de signalisation, l’ampoule LED va vivre plusieurs avancées technologiques pour arriver à la dernière génération d’ampoules pour le grand public, mise sur le marché au début des années 1990. D’abord timides à son arrivée sur le marché, les ventes d’ampoules LED pour l’éclairage domestique en France ont fortement augmenté pour atteindre en 2017 près de 127 millions d’unités, soit près des 3/4 des ampoules vendues cette année-là.

Voyons dans le détail son mode de fonctionnement qui en fait la coqueluche des ampoules en France.

Fonctionnement d’une ampoule LED

Ce type d’ampoule utilise la technologie LED – acronyme de l’anglais Light-Emitting Diode – ou DEL en français, qui se compose d’un composant semi-conducteur électronique (le nitrure de gallium indium) utilisant une diode électroluminescente pour éclairer ; cette technologie consiste à produire de la lumière suivant le processus suivant :

  1. l’ampoule LED est intégrée à un système d’éclairage (type lampe ou spot) ;
  2. la diode va produire un rayonnement via le passage d’un courant électrique. Le courant électrique utilisé étant le courant continu, qui ne circule que dans un sens ;
  3. le passage du courant continu fait rentrer en interaction les électrons, produisant une énergie électrique se transformant en lumière ;
  4. une fois que l’on coupe l’interrupteur, la LED s’éteint sans emmagasiner d’électricité ni trop de chaleur.

Le fait que la LED ne produise que peu de chaleur pendant tout le temps de son allumage, permet de réduire drastiquement la déperdition d’énergie. La LED consomme ainsi moins d’électricité, pour une luminosité plus importante, qu’une ampoule classique à incandescence.

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Mesure de la performance énergétique ou intensité lumineuse : le lumen ou le watt ?

Avec l’apparition de la LED, est apparue également une nouvelle unité de mesure en parallèle du watt (W) : le lumen (lm).

  • Le lumen sert à mesurer l’intensité lumineuse (ou le flux lumineux) produite par une ampoule.
  • Le watt sert, pour rappel, à mesurer la consommation d’électricité d’une ampoule.

Vous constatez ainsi que lumen et watt ne veulent pas dire la même chose. En effet, contrairement aux ampoules de première génération (types classiques à incandescence et halogènes), la quantité de lumière produite par l’ampoule LED ne se mesure pas à sa consommation d’électricité.

Pour plus de clarté, prenons l’exemple d’une ampoule LED de 6 W, elle éclaire aussi bien qu’une ampoule incandescente de 60 W ou une ampoule halogène de 46 W, tout en consommant moins d’électricité pour fonctionner.

La LED consomme jusqu’à 10 fois moins d’électricité qu’une ampoule classique. Le watt n’a alors plus grand intérêt pour mesurer la performance d’une LED, d’autant plus que les ampoules classiques ne sont plus vendues sur le marché depuis le 1er janvier 2013 (excepté les stocks existants commercialisés). Le lumen prend ainsi tout son sens ; il sert à mesurer la quantité de lumière produite : sachant que plus la LED a de lumens, plus elle éclaire.

La température de couleur

La LED peut produire plusieurs températures de couleur exprimées en kelvin (K) :

  • une température d’environ 2 000 K à 2 700 K correspond à une couleur chaude, équivalente à celle produite par une ampoule à incandescence ;
  • une température d’environ 3 000 K correspond à une lumière d’ampoule halogène ;
  • une température comprise entre 4 500 et 6 500 K correspond à une couleur froide (blanc froid comme les tubes néons) ;
  • une température supérieure à 5 000 K et allant jusqu’à 7 000 K correspond à la lumière du jour.

Plus on monte en puissance, plus la lumière tend vers le bleu, a contrario si l’on cherche une lumière chaude, il faudra se tourner vers une température basse. Cette caractéristique est un critère de choix important puisqu’il vous permet de jouer avec les ambiances (chaleureuse pour le salon, pratique pour la salle de bains, etc.) dans chacune des pièces de votre logement.

Avantages et inconvénients d’une LED

L’ampoule LED est plébiscitée pour son intensité lumineuse, les performances énergétiques, ainsi que sa durée de vie.

Faisons un récapitulatif des principaux atouts, mais également les quelques points de faiblesse d’une ampoule LED :

Avantages de l’ampoule LEDInconvénients de l’ampoule LED
– Faible consommation d’énergie (- 80 % par rapport à une ampoule classique)
– Longue durée de vie (entre 30 000 h et 50 000 h affichés. À moduler selon les modèles de LED, la fréquence d’utilisation et l’usure du temps avec une perte d’intensité lumineuse constatée de 30 % au bout d’un an en moyenne)
– Température faible de l’ampoule limitant les risques de brûlure
– Bonne résistance au cycle allumage/extinction
– Puissance lumineuse maximale dès l’allumage
– Recyclable et respectueuse de l’environnement
– Résistante aux chocs
– Plusieurs températures de couleur disponibles
– Prix d’achat élevé par rapport à d’autres modèles d’ampoules
– Risques pour les yeux (notamment les enfants) en raison de la lumière bleue de certaines ampoules LED et spots LED (voir encadré ci-après).

Recommandations de l’Agence nationale de sécurité sanitaire (ANSES)

Les ampoules LED peuvent présenter un risque potentiel pour les yeux, notamment ceux des jeunes enfants dont le cristallin ne joue pas encore son rôle de filtre. La technologie par diode électroluminescente peut exposer cette partie de la population à des risques d’éblouissement lumineux. L’Anses recommande donc d’éviter l’utilisation de lumières LED ayant une intensité lumineuse élevée (lumière bleue équivalente aux tubes néons) dans des lampes directes (jouets, lampes et veilleuses), mais également leur utilisation dans des lieux fréquentés par les enfants (crèches, écoles, maternités). De même, l’utilisation de spots LED est fortement déconseillée pour leur forte contribution à la Dégénérescence maculaire liée à l’âge (DMA). Il leur sera préféré des ampoules LED de type « blanc chaud ».

L’ampoule basse consommation ou fluocompacte

L’ampoule basse consommation est souvent confondue avec l’ampoule LED car elles partagent toutes deux une bonne performance énergétique associée à une « basse consommation ». Ce que l’on nomme en général comme ampoule basse consommation est l’ampoule fluocompacte, ou connue également comme l’ampoule fluorescente. L’ampoule basse consommation est aussi considérée comme la version améliorée « économie d’énergie » du tube néon ou tube fluorescent.

Fonctionnement d’une ampoule basse consommation

L’ampoule basse consommation se présente visuellement comme un tube néon replié ou torsadé plusieurs fois sur lui-même. Cette version « compactée » du tube fluorescent classique donne son nom à l’ampoule basse consommation : l’ampoule fluocompacte.

À sa base, on trouve le culot de l’ampoule dans lequel se loge le ballast électronique : soit un composant électrique dont le rôle est de s’assurer que le courant électrique alternatif alimente convenablement l’ampoule de façon continue. On peut le considérer comme une sorte de résistance électrique.

Voici succinctement expliqué le principe de fonctionnement d’une ampoule basse consommation :

  1. lorsque l’on actionne l’interrupteur d’une lampe, le courant électrique rencontre un filament au niveau du tube ;
  2. ce filament chauffe et libère des électrons, qui traversent le néon de part en part ;
  3. ces électrons interagissent avec un gaz basse pression composé de mercure contenu dans le tube néon pour créer une lumière ultraviolette (UV) invisible à l’œil nu ;
  4. cette lumière UV réagit avec la couche de poudre fluorescence qui recouvre l’intérieur du tube, créant une lumière blanche.

Performance énergétique d’une ampoule basse consommation

L’ampoule fluocompacte présente les mêmes atouts énergétiques que l’ampoule LED : près de 75 % d’économies d’énergie par rapport à une ampoule classique. Ainsi à titre d’exemple, une ampoule basse consommation de 9 W correspond à une ampoule à incandescence de 40 W. L’utilisation d’une ampoule fluocompacte permet de consacrer près de 75 % de l’électricité consommée à la production de lumière et 25 % seulement en chaleur. Pour rappel, l’ampoule à incandescence consacre seulement 5 % de sa consommation d’électricité à la production de lumière ! Tout comme la LED, l’ampoule basse consommation est un modèle d’ampoule à économie d’énergie.

Avantages et inconvénients

Faisons un résumé des possibilités offertes, mais également des limites de l’ampoule basse consommation :

Avantages de l’ampoule fluocompacteInconvénients de l’ampoule fluocompacte
– Bonne durée de vie (entre 6 000 et 15 000 h en moyenne)
– Bonne efficacité énergétique (réduction de près de 75 % de la consommation d’électricité par rapport à une ampoule classique)
– Bonne intensité lumineuse (60 à 70 lm)
– Faible émission de chaleur
– Prix d’achat attractif
– Recyclable (dans des containers spéciaux)
– Moyenne résistance aux cycles d’allumage/extinction
– Les vapeurs de gaz (mercure) peuvent avoir des risques pour la santé en cas de casse de l’ampoule
– Délai d’allumage plus ou moins long pour atteindre l’intensité lumineuse maximale (éviter l’installation dans un couloir par exemple)
– Risque d’émission d’ondes électromagnétiques. Éviter l’installation d’ampoules basse consommation dans une chambre ou un bureau.

Quelle ampoule choisir entre une LED ou une basse consommation ? Prix et utilisation

L’ampoule LED et l’ampoule basse consommation ont de nombreux atouts en commun, comme on vient de l’aborder tout au long de cet article. Alors, quelle ampoule choisir pour l’éclairage domestique de son logement ?

  • En premier lieu, si on doit citer un critère numéro un à privilégier, c’est bien celui de la performance énergétique ; et à ce niveau-là, même si l’ampoule basse consommation promet de belles économies d’énergie (4 à 5 fois plus économiques qu’une ampoule à incandescence), la LED la dépasse largement : rappelez-vous sur ce point, l’importance des lumens comme unité de mesure. L’ampoule LED consomme moins d’énergie (en watts), tout en ayant une performance plus importante, la fameuse intensité lumineuse ou flux lumineux.

Voici un tableau de correspondance entre watt et lumen en fonction du type d’ampoule :

Type d’ampoule300-500 lm500-700 lm1 000-1 250 lm1 250-2 000 lm
Ampoule à incandescence40 W60 W120 W150-250 W
Ampoule halogène35 W50 W100 W125 W
Ampoule fluocompacte8 W11 W20 W20-33 W
Ampoule LED3-5 W5-7 W10-13 W13-20 W

La longévité de l’ampoule est également un critère important : de 15 000 h pour une ampoule basse consommation contre 30 000-50 000 h pour une ampoule LED. Là encore, la LED sort gagnante du match qui l’oppose à la LBC.

Le prix de l’ampoule peut être un frein à l’achat de la LED puisque son prix de vente est souvent supérieur à celui d’une ampoule fluocompacte. Toutefois, à l’usage, la LED est vite amortie tandis que l’ampoule fluocompacte doit être changée plus souvent (fragilité aux cycles allumage/extinction fréquents, durée de vie moins longue).

L’Indice de rendu des couleurs (IRC) et la température de couleur sont beaucoup plus étoffés du côté des LED, même si les progrès des ampoules basse consommation en cette matière, commencent à arriver sur le marché. L’IRC est un indicateur (de 0 à 100) permettant de mesurer la tendance d’une source lumineuse sur le rendu de couleur d’un objet. Pour un meilleur confort visuel, il est préconisé de choisir des ampoules ayant un IRC supérieur à 90.

L’utilisation des ampoules à des usages spécifiques, notamment à cause du risque pour la santé que peut représenter autant l’ampoule LED que l’ampoule fluocompacte. La première pour l’intensité lumineuse importante qui peut causer des dommages sur les yeux, tandis que l’ampoule basse consommation est suspectée d’émettre des ondes électromagnétiques.

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Les autres ampoules : à incandescence et halogène

Les ampoules classiques que sont les ampoules à incandescence et l’ampoule halogène, ont laissé la place par obligation légale, mais plus encore par souci d’économies d’énergie à la LED et l’ampoule fluocompacte.

L’ampoule à incandescence classique, énergivore et obsolète

L’ampoule à incandescence peut être considérée comme la première ampoule électrique grand public mise sur le marché. Très populaire pendant le 20e siècle, elle est retirée de la vente à partir du début des années 2010 au profit de modèles moins énergivores.

Fonctionnement d’une lampe à incandescence

L’ampoule à incandescence voit plusieurs modèles d’expérimentations se créer tout au long du 19e siècle, jusqu’à ce que Joseph Swann puis Thomas Edison en améliorent le dispositif pour qu’elle soit utilisable pour tous les usages du quotidien.

  1. Son principe de fonctionnement repose sur le passage d’un courant électrique continu au travers d’un filament enfermé dans le globe de verre de l’ampoule.
  2. Le filament de tungstène chauffe pour atteindre une température proche de « l’incandescence ». Le tungstène est utilisé pour sa haute tolérance à des températures extrêmes (+ 2 500 °C).
  3. Le rayonnement produit par le filament permet l’émission de la lumière.

Le filament de tungstène doit être assez long pour que l’intensité lumineuse soit importante. Néanmoins, sa courte longévité fait que l’ampoule à incandescence a une durée de vie limitée en moyenne à 1 000 h, bien que l’introduction de gaz nobles (argon ou krypton) à l’intérieur de l’ampoule en ait quelque peu allongé la durée de vie.

Avantages et inconvénients

Avantages de l’ampoule à incandescenceInconvénients de l’ampoule à incandescence
– Rendement élevé des couleurs (lumière chaude)
– Allumage rapide pour une puissance maximale instantanée
– Ampoule la moins chère du marché.
– Production élevée de chaleur
– Déperdition d’énergie (près de 95 % de l’énergie consommée est dissipée en chaleur)
– Durée de vie courte (environ 1 000 h)
– Échauffement et noircissement des parois de verre de l’ampoule
– Intensité lumineuse faible.

L’ampoule halogène, lumière douce mais énergivore

L’ampoule halogène a séduit de nombreux consommateurs pendant des décennies. Mais tout comme l’ampoule à incandescence, sa mise en vente sur le marché est interdite, à l’exception de l’écoulement du stock existant. Quels sont les atouts qui ont donné une telle popularité à l’ampoule halogène, et les nombreux freins ?

Fonctionnement d’une ampoule à halogène

L’ampoule halogène est quasi-similaire à celle de l’ampoule à incandescence : l’utilisation d’un filament de tungstène chauffé via le courant électrique le traversant ; le seul point de différent étant la présence d’une ampoule à verre de quartz renfermant des gaz halogénés (iode et brome) basse pression.

Ces gaz permettent de réduire la fragilité du filament, et donc d’allonger la durée de vie de l’ampoule halogène.

Avantages et inconvénients

Avantages de l’ampoule halogèneInconvénients de l’ampoule halogène
– Rendement élevé des couleurs
– Allumage rapide pour une puissance maximale instantanée
– Intensité lumineuse constante malgré le temps
– Bonne qualité de l’éclairage
– Plusieurs modèles d’ampoules halogènes de disponibles
– Fragile à la manipulation
– Grande consommation d’électricité
– Durée de vie courte (environ 2 000 h)

Comment faire davantage d’économies d’énergie ?

Pour que l’éclairage de son logement ne rime pas avec facture d’électricité élevée, il est important d’optimiser au mieux ses comportements : le choix d’une ampoule ne se révèle ainsi pas si anodin que cela, et peut vous faire réaliser de précieuses économies d’énergie.

Il existe également tout une série de gestes que vous pouvez mettre en place pour maîtriser et réduire votre facture d’électricité : éteindre les lumières quand vous quittez une pièce, éteindre les appareils en veille, etc. Il est aussi efficace d’agir sur le facteur déterminant du montant de ses consommations d’électricité : le prix du kWh HT.

Sachez qu’il vous est possible de comparer gratuitement les offres d’électricité commercialisées par les fournisseurs d’énergie et de vous tourner ainsi vers l’offre la plus adaptée à vos besoins.

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