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Plus efficace, moins coûteux

Christian Guyard

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Plus efficace, moins coûteux

Les tubes fluorescents de la gamme Rungis de Philips sont adaptés à l'équipement de chambres froides.

© D.R.

Aujourd'hui, les moyens ne manquent pas pour éclairer de manière correcte et économique les différentes zones de production et de stockage.

«L e coût de l'équipement est toujours le principal critère ; le cahier des charges mentionne le type ou la marque de l'éclairage, un point, c'est tout. L'éclairage représente à peine 10 % du coût d'une installation et cela n'est pas une préoccupation majeure. Vous proposez une belle solution technique, on vous répond prix ! ». Ce propos désabusé émane d'un chargé d'affaires d'un gros installateur international, et reflète une certaine réalité du terrain. Vincent Legrand, dirigeant d'Aura Light France (fabricant suédois de lampes) confirme : « Le marché français de l'éclairage dans l'industrie est encore peu concerné par les questions d'environnement (substances dangereuses des tubes, consommation électrique, volume des déchets). » Propos tempérés par ceux d'Alain Minet, chef de marché industrie de Philips Éclairage : « Dans les grandes sociétés, on voit apparaître des Monsieur "Énergie" ou "Développement durable". Beaucoup d'économies d'énergie ont été faites sur les procédés, les sociétés se tournent donc vers le bâtiment et l'éclairage. La prise de conscience est nette depuis trois ans. Toutefois, dans les sociétés plus petites, tout dépend très souvent de la position du dirigeant. »

Le prix de l'électricité devrait doubler

Les moteurs du changement de la demande seront la réglementation contraignante avec notamment les certificats d'économie d'énergie et plus encore le coût de cette énergie. Si en 2006 le prix de l'électricité était de 55EHT/MWh, il est déjà de 60 eurosEen 2008 et devrait doubler d'ici à 2017. L'entreprise a donc tout intérêt à s'équiper avec un éclairage de qualité.

« Si l'éclairage doit d'abord répondre aux normes, il permet surtout d'effectuer les tâches en toute sécurité... à condition de résister aux différentes ambiances : température, humidité, poussières, agressions chimiques, sans oublier un bon rendu des couleurs. Tout cela a un impact sur la qualité de production. La quatrième dimension étant l'efficacité énergétique », résume Alain Minet.

Bien s'éclairer, en dépensant le moins possible, c'est bien. Mais l'énergie la moins chère est... celle que l'on ne consomme pas ! L'éclairage doit se prendre en compte très en amont, dès la conception du bâtiment. On constate un retour de l'éclairage naturel grâce à des puits de lumière et au retour des sheds en toiture. Un intérêt qui se renforce avec les nouvelles possibilités de variation d'éclairement des tubes fluorescents.

À moyen terme, l'éclairage des installations de production et des surfaces de stockage s'effectuera par luminaires contenant des tubes et des lampes fluorescents, des lampes à iodures métalliques et, pour certaines applications, des lampes à sodium haute pression. Le tube fluorescent avec ses progrès prend le pas sur les lampes à décharge qui ne permettent pas la variation d'éclairement (Philips annoncera fin 2008 une lampe iodure métallique à brûleur céramique apte à la gradation). En rénovation, il est possible de conserver les alimentations et les luminaires tout en gagnant en éclairement grâce à des tubes à meilleur rendement. En neuf, le facteur à prendre en compte n'est pas le prix du point d'éclairage, mais le coût total sur plusieurs années.

Une garantie pièces et main-d'oeuvre

Un gros facteur d'économie concerne la maintenance. Avoir des tubes qui durent trois à cinq fois plus longtemps réduit les problèmes d'environnement et apporte des économies directes aux entreprises : moins de relampage (changement périodique des tubes), donc économies de main d'oeuvre. Aura met l'accent sur la durée de vie de ses tubes augmentée par deux particularités : un revêtement interne qui protège la poudre fluorescente à l'intérieur du tube et un écran au niveau de la cathode. La société annonce des durées de vie de 60 000 heures et plus. Elle semble très sûre des performances de ses produits puisqu'elle propose une garantie "pièces et main d'oeuvre" en s'engageant sur la durée de vie des tubes : ceux qui claqueraient seront remplacés à coût nul pour le client. Une démarche qui n'a rien de comparable avec la simple prise en compte du coût unitaire d'un tube. Elle va encore plus loin avec des opérations de type plus financier dans lesquelles le client ne supporte plus l'investissement de l'installation, mais paie pour un service de l'éclairage. Une opération est en cours chez Pfizer avec la collaboration d'EdF. Philips commercialise les tubes Xtra (35 000 heures) et Xtrem (70 000 heures) depuis deux ans. « Un arrêt de travail coûte cher à l'entreprise, tout comme la location des engins qui sont nécessaires pour l'accès à de grandes hauteurs lors du relampage », insiste Alain Minet.

Autre dimension importante, le rendu des couleurs. Il s'exprime par l'indice IRC compris entre 0 (mauvais) et 100 (maximal). Le classique "Blanc Industrie" bon marché avec un IRC de 60 à 75 (et un faible rendement) va disparaître. Il fait place de plus en plus au "840" qui équipe l'industrie en grande majorité ; les tubes haut rendement ont un IRC de 85. Pour les halls de stockage à plafond haut et les stockages extérieurs, on note une tendance au remplacement des lampes à sodium par des lampes à iodure métallique donnant un meilleur rendu des couleurs, mais les progrès du fluorescent et ses possibilités de variation le rendent de plus en plus intéressant.

Ces innovations sur les sources lumineuses vont de pair avec la manière de les installer et de les réguler : détecteurs de présence, variation de lumière automatique en fonction de l'apport naturel (système Actilume/Luxsense de Philips), sectorisation de zones, etc. Quelle que soit la source utilisée, la qualité du lumi-naire (réflecteur et protection) intervient dans la quantité de lumière arrivant sur la zone de travail par son effet de concentration ou de diffusion. Ce composant a son importance au montage (facilité de fixation) et en utilisation (encrassement qui réduit la transmission).

Éliminer les ballasts les plus consommateurs

L'alimentation des lampes est un autre volet important d'une installation. Les lampes fluorescentes sont alimentées par des ballasts transformant le courant du secteur en courant adapté à l'alimentation de la lampe. Ils sont de deux types : ferromagnétique et électronique ; la directive 2000/55/EC, entrée en vigueur fin novembre 2005, a été conçue pour éliminer les ballasts les plus consommateurs : un tube de 18 W couplé à un ballast de classe C voyait sa consommation passer à 28 W. L'arrêté du 3 mai 2007 relatif aux rénovations d'espaces tertiaires de plus de 100 m2 oblige à l'utilisation de ballasts électroniques, qui apportent 20 % d'économie d'énergie par rapport au ballast ferromagnétique ; ces ballasts apportent en outre un gain de durée de vie du tube atteignant 50 %. Ils sont indispensables pour la détection de présence et/ou l'utilisation d'un variateur pour moduler la lumière délivrée en fonction de l'éclairage naturel (appareils dimmables). Les ballasts sont répartis en cinq classes de consommation (B2, B1, A3, A2, A1, ce dernier étant le plus performant). Alain Minet indique qu'en industrie, Philips vend aujourd'hui environ un quart de ballast électronique (44 % en tertiaire). La baisse des prix des alimentations électroniques favorisera leur pénétration.

Le tube T5 de 16 mm arrivé sur le marché en 1995 a été conçu pour le ballast électronique. Son impact sur l'environnement est moindre : il contient moins de mercure, moins de verre vu son faible diamètre, présente une efficacité lumineuse supérieure de 20 % et durée de vie plus importante. On peut aujourd'hui placer de tels tubes à des hauteurs de 11 mètres. Haut rendement, variation de lumière... Alain Minet cite pour une cellule de stockage standard de 6 000 m2 des consommations annuelles réduites de moitié avec une puissance installée 18 % inférieure (6,4 W/m2). « Je constate des attitudes déviantes (éteindre partout) par souci d'économie d'énergie. Cela crée des zones trop sombres, accidentogènes, qui ne respectent pas le code du travail. Il existe aujourd'hui de réelles solutions pour bien éclairer et faire des économies. »

L'ESSENTIEL

- Pensez à raisonner en coût global, incluant les économies d'énergie et le coût du remplacement - Les tubes fluorescents prennent le pas sur les lampes à décharge - Les tubes longue durée dépassent 70 000 heures - Les ballasts électroniques apportent 20 % d'économie d'énergie

LES LED ARRIVENT

- Les LED diodes électroluminescentes font beaucoup parler d'elles : elles commencent seulement à faire leur apparition dans les éclairages de bureau en raison de leur puissance encore limitée, qui les cantonne à des éclairages ponctuels, et de leur coût qui ne permet pas d'envisager une utilisation massive pour un éclairage global de production. Une étude de Philips de 2007 indiquait que, pour l'éclairage des bureaux, « les LED sont encore loin de pouvoir remplacer les systèmes d'éclairage général traditionnels [...], car la performance doit être améliorée pour atteindre au moins 80 lm/W. » En industrie, les LED trouvent des débouchés en sécurité du fait de leur alimentation en 12 ou 24 V (très basse tension de sécurité), de leur durée de vie qui se compte en dizaines de milliers d'heures. De plus, elles s'allument instantanément sans clignotement et sont très fiables (incidence sur les coûts de maintenance). Il faudra attendre une bonne décennie avant de voir une pénétration sensible. Mais les choses vont vite : Philips annonce en juin 2008 le premier immeuble de bureaux entièrement éclairé par LED (immeuble Generali à Paris, voir IT n° 903, page 66).

AU-DELÀ DE LA VISIBILITÉ

- L'industrie a parfois des éclairages ayant d'autres fonctions que la seule visibilité. Ce peut être des applications germicides dans le domaine agroalimentaire et médical avec, dans ce cas, une émission dans l'ultraviolet C à 254 nm. Il faut donc des lampes spécifiques : tous les fabricants proposent des modèles pour ces usages. En agroalimentaire la casse d'un tube peut polluer une production. Certains tubes (Aura, GE avec le Cov-R-Guard, Philips avec le Secura gainé Téflon, etc.) sont recouverts d'une gaine plastique évitant la projection de débris. Le chauffage est aussi une application avec des émetteurs infrarouges spécifiques. Outre la lampe, le luminaire a son importance dans le rendement lumineux global et pour des raisons de sécurité dans les zones dangereuses avec l'entrée en vigueur de la directive Atex délimitant des zones particulières dans lesquelles seuls certains équipements sont admis (exemple, la gamme Chartres de Philips).

RECYCLER LES LAMPES

- Les sources lumineuses fluorescentes, les lampes à vapeur de mercure à sodium à iodures métalliques et à LED sont des équipements qui doivent être recyclés. Depuis le 13 août 2005, avec le décret DEEE de 2005 sur les déchets d'équipements électriques et électroniques, ces produits sont munis d'un logo indiquant qu'ils ne doivent pas être jetés avec les ordures communes. La mesure se justifie à la fois pour des raisons de pollution (présence de mercure dans les fluorescents) et pour des économies de matière (verre, métaux). Au niveau industriel, la collecte est assurée par des prestataires de collecte ou par l'entreprise qui assure la maintenance de l'installation. Pour les gros volumes, il est possible de faire appel directement à Recylum, seul éco-organisme agréé, en charge de la filière de recyclage des sources lumineuses. www.recylum.org

LUMIÈRE DANS LE FROID

- Si les lampes à incandescence ne sont pas affectées par la température du milieu où elles sont placées, il n'en est pas de même des tubes fluorescents : leur émission lumineuse est fonction de la température du tube. Les performances sont données à 25 °C ou 35 °C. Éclairer des chambres froides ou des entrepôts à température négative (souvent - 30 °C) nécessite des tubes particuliers. Aura propose son modèle Aura Thermo conçu pour les ambiances froides (y compris les tunnels routiers). Le tube fluorescent est placé dans un tube en verre, une double enveloppe réalisant l'isolation thermique. Cette possibilité existe sur les produits T8 (tube de 26 mm) en modèle Ultimate et Universal pour des diamètres de tube extérieur de 38 mm (correspondant au diamètre des tubes T12) ou de 32 mm. Le Thermo existe aussi pour les tubes T5 (16 mm) en Supreme HE et HO qui sont placés dans des tubes de 26 mm. Ces lampes s'adaptent à tous les luminaires conçus selon le standard T5 HE ou HO. Philips propose pour sa part la gamme Rungis pour ces applications au froid jusqu'à - 50 °C.

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