Toute la lumière sur les ampoules

Toute la lumière sur les ampoules !
L’éclairage est un gros consommateur d’électricité dans l’habitat puisqu’il
est la deuxième source de consommation derrière les appareils à froid. Il
représente un peu plus de 15 % de la facture d’électricité d’un ménage
français avec une moyenne annuelle de 500 kWh par logement.
En vingt-cinq ans, les Français ont triplé leur consommation en multipliant
les sources lumineuses (330 millions d’ampoules sont vendues chaque
année).
D’autre part, cette énergie consommée représente 8 % des émissions
planétaires de CO2, soit, pour l’année 2006, 20 millions de tonnes
d'émissions en Europe.
Pourtant, des solutions simples s’offrent aux utilisateurs pour faire baisser
considérablement facture et gaz à effet de serre. Mais n’ont-ils que des
avantages ?
Les ampoules à incandescence et halogène
L’ampoule à incandescence
L'ampoule classique à incandescence, inventée en 1878 par
Thomas Edison, a véritablement révolutionné le monde.
Mais cette technologie vieille de plus d’un siècle est
aujourd'hui dépassée, car peu économique et
très gourmande en énergie. 95 % de l’énergie qu’elle
consomme est transformée en chaleur ainsi l’ampoule, dont
la température s’élève jusqu’à 150°C, participe au chauffage
du logement.
L’énergie restante (5 %) est convertie en lumière, soit 12
lumens pour une ampoule de 100 watts (12 lm/W).
Malgré ce faible rendement lumineux, l’ampoule à
incandescence occupe encore 80 % du marché de l’ampoule,
en raison de son prix très attractif et d’un choix important
de formes, puissances…
Exemple : 1 heure d’éclairage avec une ampoule de 100 W à
0,50 € coûte 0,01 €.
Lumen (du latin : lumière) : unité de mesure utilisée pour
définir le flux lumineux (lm) ou le rendement lumineux
(lm/W)
Watt : unité de puissance
Rendement lumineux : caractérise l'aptitude qu'a une
source à transformer l'énergie électrique en énergie
lumineuse.
L’ampoule halogène
En terme de luminosité, l’ampoule halogène est 20 à 30 % plus efficace qu’une ampoule à incandescence. Sa luminosité
(proche de celle du soleil) de 20 lm/W est bien adaptée pour la lecture ou les travaux minutieux. Mais là encore 93 % de
l’énergie consommée est transformée en chaleur et, à l’usage, son coût est très élevé.
Exemple : 1 heure d’éclairage avec une ampoule de 500 W revient à 0,05 €.
Comment ça marche ?
L'ampoule classique : enveloppé dans une ampoule en verre sous vide,
un filament de tungstène est porté à incandescence par le passage d’un
courant électrique (effet Joule). Certaines ampoules contiennent un gaz
inerte (argon, krypton ou xénon) pour augmenter leur durée de vie
(maximum 1 500 heures).
L’ampoule halogène : un gaz de la famille des halogènes (fluor, brome ou
iode) présent dans l’ampoule se combine avec le tungstène "vaporisé" et
se dépose sur le filament. C’est l’augmentation de la température qui
améliore le rendement sa durée de vie (2 000 à 4 000 heures).
Page -1-
L’ampoule à basse consommation
Pour pallier ce gaspillage d’énergie, l’utilisation de la lampe fluorescente
compacte (LFC) - appelée plus communément "fluocompacte", "basse
consommation" ou encore "à économie d’énergie" - est devenue une
alternative en termes d’économie d’énergie. Inventée après la crise
pétrolière des années 70, cette ampoule a connu un démarrage un peu lent
au début des années 80. Les ventes commencent aujourd’hui à décoller : 20
millions d’unités ont été vendues en 2006 contre 12 millions en 2003 !
Le fonctionnement
La lampe fluocompacte est issue du tube fluorescent appelé plus
familièrement "néon". Long d’environ 1,20 mètre et peu esthétique, il est
principalement utilisé dans les milieux professionnels : bureaux, écoles,
ateliers, magasins, entrepôts… Pour une utilisation domestique, les
fabricants l’ont transformé : replié, torsadé, miniaturisé et affiné. Bref, le
tube est devenu plus compact. L’ampoule fluocompacte est équipée à sa base d’un culot renfermant des composants
électroniques (ballast) qui assurent un éclairage continu.
Les avantages
En termes d’économie d’énergie
 Elles sont moins énergivores : "5 fois moins qu’une ampoule à incandescence pour une puissance lumineuse
identique" selon certains fabricants. Pour obtenir la même luminosité qu’une ampoule à incandescence de 100
watts, il suffit d’une ampoule fluocompacte de 25 watts, soit une puissance quatre fois moindre. Or l’énergie
consommée est proportionnelle à la puissance.
 Leur durée de vie est plus importante : 6 000 à 8 000 heures, une moyenne qui varie selon le nombre d’allumages,
et d’extinctions, de l’ampoule. Avec une utilisation raisonnée et une ampoule de très bonne qualité, la durée de vie
peut atteindre 12 000 heures, contre 1 500 heures pour une ampoule classique de bonne qualité. Une ampoule
fluocompacte peut donc durer 8 à 10 ans, soit 10 fois plus longtemps qu’une ampoule ordinaire.
La longévité d’une ampoule fluocompacte, c'est-à-dire avant la perte de la moitié de son flux lumineux initial, dépend du
nombre d’allumages et d’extinctions. Avec un nombre de 1 à 8 allumages par jour, qui correspond aux besoins
domestiques, espacés d’au moins dix minutes pour limiter l’usure des électrodes de la lampe, l’ampoule fluocompacte
peut atteindre une durée de vie maximum. Mais sa qualité, et donc son prix, font également la différence.
Ce type d’ampoule est largement plus cher qu’une ampoule classique mais un calcul rapide permet de rétablir la vérité sur
le prix de revient réel :
 sur une durée de 10 000 heures, il faudra acheter 10 ampoules classiques à 0,50 € l’unité, soit un total de 5 €, contre
une seule ampoule fluocompacte à 10 €. Donc un surcoût de 5 €, mais…
 une ampoule à basse consommation fait 75 watts de moins qu’une ampoule classique (100 watts pour une
ampoule classique, 25 watts pour une ampoule fluocompacte équivalente), alors en 10 000 heures elle fera
économiser : 75 X 10 000 = 750 000 Wh, soit 750 kWh. Au prix moyen de 0,11 € le kWh, l’économie financière est
d’environ 82 €.
Un bilan plutôt satisfaisant avec une économie réelle de 77 € (82 € - 5 €) par ampoule fluocompacte utilisée !
Exemple : Les 10 000 ampoules à incandescence illuminant la tour Eiffel ont été remplacées par des ampoules
fluocompactes. La note d’électricité a été réduite de 38 %.
En termes d’usage
Les ampoules sont adaptées à tout type de luminaire.
 Il y a quelques années, elles étaient encore inadaptées à certains types
de luminaires comme les lustres à ampoules de forme "flamme". Les
fabricants ont diversifié leurs modèles d’ampoules fluocompactes pour
qu’ils s’adaptent directement aux culots à vis ou à baïonnettes, ce qui
Page -2-
évite d’avoir à changer de luminaires (hormis sur les luminaires à variateur de lumière). Depuis l’annonce récente
de la suppression de l’ampoule ordinaire d’ici quelques années les fabricants ne cessent de les améliorer afin de
satisfaire un marché fort prometteur !
 Elles produisent environ 80 % de lumière et seulement 20 % de chaleur (70°C) ce qui élimine les risques de brûlures
et d’incendies.
 Une fluocompacte de 25 watts a la même intensité lumineuse qu'une ampoule ordinaire de 80 à 100 watts.
 Avec une moyenne de 70 lm/W, l’ampoule fluocompacte offre un très bon rendement lumineux.
En termes d’environnement
 La longévité des ampoules fluocompactes permet de limiter la
Énergie grise : énergie consommée pour
production d’unités (énergie grise moins importante donc moins
la fabrication, le transport et l’élimination
d’émissions de gaz à effet de serre) et de diminuer le volume de déchet d’un produit.
(de plus le poids moyen des ampoules est passé de 155 g à 118 g entre
2004 et 2006).
 L’utilisation d’une ampoule fluocompacte de 20 watts permet une
économie de 1 000 kWh sur toute la durée de vie de l’ampoule, ainsi :
 les émissions polluantes sont réduites d’environ 60 kg de CO 2 et 0,4 kg d’oxyde de
soufre ;
 la quantité des déchets nucléaires liés à la production d’énergie est diminuée de 150
cm3 ;
 la consommation des ressources fossiles : une centrale électrique classique consomme
210 litres de fioul pour produire les 1 000 kWh.
 Les économies d’énergie engendrées par l’utilisation des ampoules fluocompactes permettent d’agir contre le
réchauffement climatique. L’Agence internationale de l’énergie estime que le passage à l’utilisation des ampoules
"à économie d’énergie" dans le monde entier permettrait de diminuer de 470 millions de tonnes de CO 2 en 2010,
soit près de la moitié des objectifs fixés par le Protocole de Kyoto
 Les ampoules sont recyclables à 97 % :
 le verre est broyé et ensuite employé dans des abrasifs ou l’isolation ;
 le métal suit la filière métallique du recyclage ;
 le plastique est valorisé par combustion et récupération de chaleur ;
 dans les poudres fluorescentes, le mercure est filtré pour être réutilisé ;
 les 3 % restants sont traités comme les autres déchets, généralement par
enfouissement.
Les inconvénients
En termes d’usage
 A la différence des ampoules classiques, les ampoules à basse consommation n’atteignent pas à l’allumage leur
intensité lumineuse optimale : deux secondes seront nécessaires pour atteindre 40 % de leur intensité et deux
minutes pour 80 %. Leur utilisation est donc contraignante pour de courtes durées (exemples : toilettes, escaliers,
couloirs, placards, dressing…). D’énormes progrès ont été accomplis, mais les fabricants travaillent encore pour
améliorer le temps de réactivité de l’allumage d’une ampoule à basse consommation.
 Le choix d’une ampoule basse consommation reste encore très difficile : il n’y a aucun label de qualité et
l’information sur les performances reste très limitée. Mais une labellisation devrait voir le jour très prochainement
en raison de l’annonce, en 2007, de la disparition totale du marché de l’ampoule à incandescence.
 Le prix d’une ampoule basse consommation est a priori peu attractif, car cinq à dix fois plus élevé que pour une
ampoule ordinaire : entre 3 et 15 €. Ce prix est le résultat des taxes imposées sur certains produits fabriqués en
Chine, et il s’avère que la quasi-totalité des ampoules fluocompactes en sont originaires. Ces taxes devraient être
supprimées fin 2009, ce qui permettrait de ramener le prix d’une ampoule fluocompacte de bonne qualité à un
prix compris entre 5 et 6 €.
La législation
Le Grenelle de l’environnement a fixé dans ses objectifs, d’ici 2010, la disparition des ampoules à incandescence pour la
France et suivi de près par la Finlande, l’Australie, la Californie, la Chine et la Grande Bretagne. Certains pays sont déjà
depuis quelques mois sur le "pied de guerre" contre les ampoules à incandescence : le Brésil, le Venezuela, Cuba et bien
Page -3-
d’autres encore…
Début 2009, une directive européenne sur l’éco-conception des produits devra définir des performances énergétiques
minimales pour les lampes et donnera des précisions sur le calendrier définitif d’abandon de l’incandescence dans l’Union
européenne.
En termes d’environnement
 La présence de mercure dans les ampoules fluocompactes impose une DEEE : déchets d’équipements électriques
attention toute particulière lors de leur élimination. En fin de vie, ces
et électroniques.
ampoules sont classées "déchets dangereux".
Cette particularité oblige les consommateurs à rapporter les ampoules à leur point de vente ou à un revendeur (ou une
déchetterie) qui, depuis août 2005, ont l’obligation de les reprendre gratuitement (décret sur les déchets d’équipement
électriques et électroniques ou DEEE) pour une élimination respectueuse de l’environnement.
Récylum
Depuis sa création en 2006, Récylum (éco-organisme agréé pour l’élimination des ampoules usagées) a collecté 12 millions
d'ampoules. Le taux de valorisation atteint 98 %, dépassant l’objectif de 80 % de la DEEE.
Pour connaître les lieux de récolte des ampoules usagées : http://www.recylum.com/
La casse de ce type d’ampoule oblige à un nettoyage efficace et une bonne
Idée reçue : Le mercure contenu dans
aération. Il est aussi conseillé de se protéger les mains pour le ramassage des l’ampoule n’est pas dangereux lorsqu’elle
débris de verre, notamment pour éviter que le mercure ne pénètre dans le
fonctionne, car elle est scellée.
sang. Par contre, l’inhalation ne présente aucun risque pour la santé en raison
de la faible quantité de mercure contenue dans l’ampoule (entre 1 et 5
milligrammes alors qu’un thermomètre en contenait 500 milligrammes à 2
grammes !).
Polémique autour des fluocompactes
Fin de l’été 2007 : le Criirem1 émet l’hypothèse de la dangerosité des fluocompactes qui généraient des ondes
électromagnétiques pendant l’allumage, à cause des composants électroniques contenus dans le culot. C’est le résultat
final des scientifiques qui ont menés en Espagne un banc d’essai sur les ampoules fluocompactes. Il semblerait que les
rayonnements dépasseraient les valeurs recommandées par le Conseil de l’Europe (1999/519/CE) pour éviter les effets
thermiques de ce type de fréquences électromagnétiques (maximum de 1 volt par mètre) et la directive relative à la
comptabilité électromagnétique des équipements électroniques et électriques (2004/108/CE). Les risques encourus sont
"susceptibles de gravement perturber les biens et les personnes" et notamment celles équipées de prothèses médicales ou
d’implants (implants auditifs, pompes à insuline, pacemaker, etc.). Cette étude a été fortement démentie par la ELC 2. En
attendant, le Ciirem déconseille l’utilisation des ampoules fluocompactes sur les lampes de bureau ou de chevet et de
respecter une distance de sécurité d’au moins un mètre. En outre, la possibilité d’installer un "blindage au culot des
ampoules" atténuerait de manière importante les émissions radioélectriques. Affaire à suivre…
1Criirem Centre de recherche et d’information indépendante sur les rayonnements électromagnétiques.
2ELC : European Lamp Companies Federation (Fédération européenne des fabricants de lampes).
Communiqué de presse du Criirem (22 septembre 2007) :
http://www.criirem.org/doc/criirem_communique_lpbassconso.pdf
Comment choisir son ampoule fluocompacte pour une meilleure efficacité ?
Efficacité énergétique
Etiquette-énergie, obligatoire pour les ampoules de plus de 4 watts, affiche quatre informations obligatoire et à ne surtout
pas négliger :
 la puissance électrique en watts (W),
 le flux de lumière (énergie lumineuse) émis en lumen (lm),
 la durée de vie en heure (h),
 la classe d’efficacité énergétique qui varie de la lettre A (barre verte : résultat très performant) à la lettre G (barre
rouge : efficacité très médiocre). Les ampoules fluocompactes affichent pour la plupart une efficacité de classe A,
B indiquant une moins bonne qualité.
Page -4-
A titre de comparaison, les ampoules à incandescence de base sont pour la plupart de classe E et les halogènes
oscillent entre C et G.
La qualité de la lumière
L’IRC (Indice de rendu des couleurs) indique l’aptitude d’une lampe à faire ressortir toutes les nuances de couleurs. C’est la
lumière du jour qui fixe l’indice maximum, soit un IRC de 100 %. Or, les ampoules à incandescence et les halogènes
atteignent généralement un excellent IRC : supérieur à 90 pour les premières et 100 % pour les secondes. Par contre,
certaines lampes fluocompactes peinent à atteindre un IRC agréable. Pour obtenir un résultat probant, les spécialistes
préconisent les ampoules affichant un IRC supérieur à 85 %.
Technologie de l’avenir : la LED
Si les ampoules fluocompactes ont mis plus de 100 ans à occuper le marché, elles
pourraient bien être supplantées avant même d’avoir fait l’unanimité auprès des
consommateurs. Commercialisée sous le nom de LED (light emitting diode) ou
DEL en français (diode électroluminescente), elle est apparue en 1962. En raison
de sa faible puissance et de sa couleur (jaune, rouge ou verte), elles restèrent
longtemps réservée aux voyants d’appareils électroniques (veilles), puis à la
signalisation routière et urbaine (panneaux de signalisation, feux tricolores…).
Mais en 1999, l’apparition de la lumière bleue permit de synthétiser la lumière
blanche, mettant ainsi en valeur toutes les couleurs L’assemblage de plusieurs
centaines de diodes permet ainsi d’équiper une lampe à usage domestique.
Malgré ses avantages, la diode ne permet pour le moment que d’éclairer de petits
espaces, mais, encore en développement, elle devrait, à terme, pouvoir être
utilisée dans tous les secteurs de l’éclairage.
Les points forts
 Une durée de vie supérieure à la fluocompacte : 50 000 à 100 000 heures (soit 11 ans de fonctionnement 24 heures
sur 24, ou 34 ans à raison de 8 heures par jour)
 Une grande résistance mécanique et aux chocs
 Allumage instantané
 Un spot de LED ne dépasse pas 32°C
 Fin de vie progressive
 Insensible aux allumages répétés
 Esthétique
 Insensible aux basses température
 Besoin de très peu de maintenance
 Pas de mercure
 Pas d’ultra-violet
Les points faibles
 IRC très faible : 85 %.
 Efficacité lumineuse un peu plus faible que la fluocompacte (20 à 40 lm/W), mais elle devrait atteindre très
prochainement 120 à 300 lm/W. Elle reste toutefois plus élevée que pour l’ampoule classique.
 Prix très élevé : 10 € le watt.
A l’heure actuelle, les industriels ne jurent que par les LEDs et ne cessent d’améliorer leurs performances. D’ailleurs les
dernières modifications ont amélioré de manière spectaculaire leur puissance ce qui ouvre désormais un immense champ
d’applications nouvelles dans l’éclairage. Cette évolution technologique provoque un nouvel engouement dans l’industrie
de l’éclairage et devrait bouleverser les habitudes de conceptions de certains produits d’éclairage et d’aménagements.
Page -5-
Tableau comparatif
Ampoule classique à
incandescence
Halogène
Ampoule fluocompacte
LED
Prix moyen
1,20 €
8€
12 €
11 €
Durée de vie (h)
1 000
2 000 à 4 000
6 000 à 15 000
50 000 à 100 000
Remplacement d’une
ampoule fonctionnant 3
h par jour
1 an
2 ans
13 ans
60 ans
150°C
Très élevé
70°C
32°C
Très bonne résistance
aux vibrations, aux
chocs violents, au froid
et à la chaleur
Type d’ampoule
Échauffement
Résistance
Fragile
Fragile
Plus résistante que la
classique
Rendement lumineux
(lm/Watt)
12 à 20
15 à 30
50 à 80
12 à 60
Flux lumineux (lm)
Plusieurs centaines
Plusieurs centaines
Plusieurs centaines
5 à 20
Rendu des couleurs
(IRC)
90-95
95-100
85 à 90
70 à 85
Exemple d’une
Etiquette-énergie par
type d’ampoule
(obligatoire sur les
ampoules de plus
de 4 watts)
Lampe non concernée
par « l'étiquette
énergie » car puissance
absorbée inférieure à 4
watts
Puissance en watt
60 W
60 W
15 W
1,4 W (21 diodes)
Classe d’efficacité
énergétique
E
D
A
A
Flux lumineux
710 lumen
820 lumen
825 lumen
400 lumen
Durée de vie
1 000 heures
2 000 heures
6 000 heures
50 000 heures
Page -6-
Sources
Récylum
http://www.malampe.org
S’éclairer aux lampes basse consommation (60 millions de consommateurs)
http://www.60millions-mag.com/guides_d_achat/conseils_d_experts/s_eclairer_aux_lampes_basse_consommation
Les LEDs et les différentes sources lumineuses et de l’éclairage
http://www.led-fr.net
Ampoule fluocompacte - Ekopédia
http://fr.ekopedia.org/Ampoule_fluocompacte
ARNAUD, Isabelle (2006)
Eclairage : des automatismes économes en énergie .- Gazette des communes (la) , 1838, 15 mai 2006 .- pp. 42-44
économie d'énergie, technique , éclairage, bonnes pratiques
Article de périodique - Cote : 800/GAZ - Code barre : 012834
BARBEILLON, Julie (2008)
Leds, ampoules du futur (les) .- Maison écologique (la) , 43, février-mars 2008 .- pp. 16-17
économie d'énergie, maîtrise de l'énergie, électricité, énergie électrique, habitat , éclairage, LED, diode
Article de périodique - Cote : 838.03/MAI - Code barre : 015337
BELVOIT, Alex (2008)
Lampes à basse consommation : des précautions à prendre .- Echo Nature , 18, février-mars 2008 .- pp. 26-27
électricité, économie d'énergie, équipement , ampoule, ampoule fluocompacte, éclairage
Article de périodique - Cote : 800/ECH - Code barre : 015524
BOSSE-PLATIERE, Antoine (2004)
Eclairage. Des lampes plus économiques .- Quatre saisons du jardinage (les) , 145, mars-avril 2004 .- pp. 50-54
habitat, électricité, énergie électrique, économie d'énergie, équipement, maîtrise de l'énergie , éclairage
Article de périodique - Cote : 139.4/QUA - Code barre : 007828 007828
CHESNAIS, Elisabeth ; BOUR, Clarisse (2002)
Ampoules longue durée : c'est tout vu ! .- Que choisir ? , 392, avril 2002 .- pp. 57-61
vie quotidienne, écocitoyenneté , éclairage
Article de périodique - Cote : 100/QUE - Code barre : 000806
CHESNAIS, Elisabeth ; BOUR, Clarisse (2006)
Electrisez vos économies : ampoules longue durée .- Que choisir ? , 440, septembre 2006 .- p. 31-34
électricité, économie d'énergie , ampoule fluocompacte
Article de périodique - Cote : 100/QUE - Code barre : 013369
DELAPORTE, Pierre (2004)
De la lumière à l'éclairage .- Patrimoine et cadre de vie , 165, 4ème trimestre 2004 .- pp. 21-29
histoire , éclairage
Article de périodique - Cote : 838.50/PAT - Code barre : 010154
DOUHI, Safi (2006)
Ampoules basse consommation et recyclage. Economiser l'énergie ... à quel prix ? .- Sciences et avenir , 709, mars 2006 .- pp. 78-79
écobilan, mercure, recyclage, déchet ménager spécial, collecte des déchets , éclairage, DEEE,ampoule fluocompacte
Article de périodique - Cote : 100/SCI - Code barre : 012362
FONCIER CONSEIL (Paris) (s. d.)
Eclairage des quartiers résidentiels (l') .- Paris : Foncier Conseil .- ill. ; 30 cm .- 41 p.
énergie, milieu urbain, vie quotidienne, maîtrise de l'énergie, collectivités locales , éclairage
Livre - Cote : 824.90/FON - Code Barre : 001928
LOBE, Annie (2008)
Pollutions électromagnétiques (les) : dossier .- Nature et progrès , 66, février-mars 2008 .- pp. 22-30
pollution électromagnétique, onde, pathologie humaine, risque sanitaire, ligne électrique , danger, téléphone, antenne, lampe fluocompacte
Article de périodique - Cote : 139/NAT - Code barre : 015450
MARTIN, Gabriel (2005)
Eclairage devient économe (l') .- Recherche (la) , 391, novembre 2005 .- pp. 78-79
énergie, énergie domestique, énergie électrique, économie d'énergie, maîtrise de l'énergie, consommation, technique, équipement , ampoule, lampe fluorescente
Article de périodique - Cote : 100/REC - Code barre : 011773
PENEL, Henri-Pierre (2003)
LED blanches veulent éclairer le monde (les) .- Science et vie , 1026, mars 2003 .- pp. 86-91
économie d'énergie, maîtrise de l'énergie, électricité, énergie électrique , éclairage, LED, diode
Article de périodique - Cote : 100/SCI - Code barre : 004560
(2007)
Recyclage des lampes usagées : l'Agglo de Rouen se mobilise .- Gazette des communes (la) , 1912, 3 décembre 2007 .- P. 49
recyclage, collecte des déchets , Rouen (agglomération), Seine-Maritime (D) , lampe fluorescente, ampoule
Article de périodique - Cote : 800/GAZ - Code barre : 015088
(2007)
Recyclage des lampes usagées (le) : une filière au service des collectivités .- Environnement et technique , 271, novembre 2007 .- pp. 29-34
déchet, recyclage, traitement des déchets, collecte des déchets, collectivités locales, coût , ampoule, lampe fluorescente
Article de périodique - Cote : 830.00/INF - Code barre : 015005
Page -7-