Eclairage LED : Les néons remplacés pour accroître les économies d'énergie

S’attaquer à la sobriété énergétique d’une entreprise industrielle nécessite d’être sur plusieurs fronts à la fois, tant au niveau de l’atelier que du bâtiment lui-même. Pour lancer une démarche d’efficacité énergétique, il est nécessaire de réaliser une étude globale, prenant en compte la totalité des points de consommation, puis d’affiner poste par poste. Si certains peuvent s’avérer difficiles à identifier et, surtout, à résoudre pour les rendre moins énergivores, d’autres se révèlent en revanche plus évidents et plus simples à mettre en place. C’est le cas notamment de l’éclairage.

De plus en plus, les anciens éclairages à fluorescence sont remplacés par des technologies LED. Ledvance indique qu’il y a

encore plus de 80 millions de tubes fluos dans le parc existant en France (dans l’industrie, le commerce, le tertiaire et les administrations).

Pour autant, la lampe à fluorescence est progressivement remplacée par des luminaires LED ou des lampes et tubes LED, moins énergivores.

Plusieurs raisons expliquent la nécessité de changer son système d’éclairage. Tout d’abord, il s’agit de réduire sa facture d’électricité dans un contexte de forte tension et d’explosion des prix de l’énergie. En moyenne, les économies d’énergie peuvent atteindre 75 % pour un retour sur investissement compris entre deux et quatre ans.

Ensuite, le souhait de réduire son empreinte carbone va dans le sens d’un monde meilleur, mais aussi d’une réglementation toujours plus sévère à l’encontre des sites industriels les plus énergivores.

Enfin, l’interdiction de mise sur le marché européen des tubes fluorescents T5 à T8 à partir du 25 août 2023 conduit les entreprises à revoir leur système d’éclairage.

Les clients n’ont pas attendu cette échéance pour changer leurs tubes. Un grand nombre d’entre eux ont anticipé depuis 2 ou 3 ans.

Ledvance

Le parc existant reste néanmoins colossale, avec près de 80 millions de sources fluorescentes à remplacer dans les quatre à six prochaines années.

Par ailleurs, changer son système d’éclairage, c’est aussi saisir l’opportunité de le repenser entièrement : bien souvent, dans un entrepôt ou une usine, les activités ont évolué au fil du temps. En changeant son éclairage, on insiste sur certaines zones plutôt que d’autres (tout en maintenant le niveau de luminosité requis normativement pour garantir la sécurité). Cela permet de mieux répartir la lumière et ne plus gaspiller, d’améliorer le confort (réduction de l’éblouissement par exemple), la sécurité et la productivité grâce à une ambiance lumineuse mieux adaptée.

C’est aussi l’occasion d’installer un système de gestion de l’éclairage, obligatoire en France pour toute rénovation (arrêté rénovation du 3 mai 2017). Un tel système permet d’éteindre et d’allumer automatiquement l’éclairage selon l’occupation des lieux (présence / absence), et de grader l’éclairage artificiel en fonction de l’apport de lumière naturelle, afin de toujours respecter les niveaux d’éclairement requis, tout en réduisant sa consommation au stricte nécessaire.

Enfin, un système d’éclairage vieillissant suppose des opérations de maintenance plus fréquentes, ne serait-ce que pour remplacer les ampoules et les tubes fluorescents, nécessitant la mobilisation de matériel spécifique de type élévatrice (et souvent de tout remplacer d’un coup à titre préventif).

Dans le cas par exemple d’un basculement d’une installation en tubes fluorescent vers des tubes LED, la technologie LED permet d’envoyer le flux lumineux de façon dirigée (contrairement à la fluorescence qui générait le flux sur 360°), ainsi on pourra éviter de perdre 30% de flux au niveau du réflecteur installé dans le luminaire.

Nous allons même plus loin pour les équivalences de lampes fluocompactes en technologie LED, de nombreux modèles possèdent maintenant des douilles orientables, on est donc en capacité de pouvoir orienter le flux lumineux.

Ces lampes peuvent se raccorder sur le ballast électronique existant s’il est compatible, ou au besoin, directement en 230V.

Mais incontestablement, la technologie de la diode électroluminescente (DEL, ou LED pour l’acronyme anglais)) apparaît comme l’alternative la plus directe et la plus efficace pour réduire sa consommation d’électricité liée à l’éclairage de l’atelier et du reste du bâtiment. Les LED consomment moins d'énergie que les tubes fluorescents et possèdent une durée de vie plus élevée (30 000 à 100 000 heures environ contre 10 à 25 000 pour le tube fluo) tout en étant dépourvus de substances toxiques et améliorant la qualité de lumière. Bien que plus onéreux, il consomme jusqu’à 70% d’énergie en moins.

La LED divise au moins par 2 la consommation d’énergie par rapport à la fluo, voire par 3 pour les gammes de fluos les plus anciennes.

Ledvance

En ajoutant la possibilité de gérer l’éclairage, on augmente significativement encore les économies !

Ces technologies n’ont cependant du sens que lorsqu’on met en œuvre un vrai contrôle d’éclairage, à partir de minuteries par exemple, de détecteurs de lumière et de capteurs de mouvement. Il est également possible d’installer des cellules photoélectriques et les capteurs de lumière naturelle, des horloges programmables ou encore des capteurs de tension et des ballasts. Ledvance propose par exemple le système de gestion de l’éclairage VIVARES qui permet d’offrir un éclairage évolutif et économe en énergie (jusqu’à 80 % d’économies d’énergie et de CO₂). Grâce à des capteurs de luminosité et des détecteurs de mouvement, l’éclairage artificiel s’adapte en permanence de manière automatique en fonction des besoins et de la lumière naturelle (gradation de la lumière, extinction…). Cela permet d’optimiser l’utilisation de la lumière dans les bureaux et ateliers. Fonctionnant grâce à la technologie Zigbee, cette solution ne nécessite par ailleurs pas d’installer du câblage supplémentaire.

On peut y ajouter lorsque c’est nécessaire des potentiomètres ou des variateurs afin de modifier et d’adapter simplement l’éclairage. Enfin, il est préférable d’intégrer l’éclairage dans un système de gestion technique centralisée (GTC) couplée à d’autres postes tels que le pilotage du CVC – chauffage-ventilation-climatisation.

L’installation d’un système de gestion est par ailleurs obligatoire dans le cadre de toute rénovation d’éclairage intérieur en France. Outre l’arrêté Rénovation de 2017 évoqué plus haut, le système de gestion permet aussi le bon respect de l’arrêté nuisance du 27 décembre 2018, imposant l’extinction des bâtiments à certaines heures de la nuit.

Concernant les lampes et leur puissance, celles-ci sont naturellement déterminées en fonction des besoins préalablement étudiés. Il est également important de s’équiper de ballasts, composant électronique intercalé entre le réseau électrique et la source lumineuse led. Celui-ci est chargé de produire la tension qui sera nécessaire à l'allumage de la lampe. Mais le ballast est également destiné à réguler la tension et ainsi de stabiliser le courant électrique. Pour les leds, les ballast conventionnels ou électroniques sont requis, mais aussi des drivers qui jouent le même rôle. Ces drivers sont des transformateurs qui, à travers une carte de circuit imprimé (PCB), contrôlent électroniquement les leds.

Deux solutions s’offrent à l’entreprise. Il est possible de partir de l’existant en ne remplaçant que la source lumineuse. En somme, il s’agit de changer la lampe en retirant le ballast et en y mettant à la place un tube led associé à un driver. Plus économique, cette solution présente toutefois l’inconvénient de ne pas pouvoir régler l’intensité lumineuse et de risquer de détériorer le système en raison d’une éventuelle incompatibilité avec la tension générée par le ballast existant. À l’inverse, il est préférable de tout remplacer. Plus coûteuse, cette solution offre la possibilité de repenser et d’adapter entièrement son système d’éclairage aux besoins réels de l’entreprise.

Après avoir mené un diagnostic de l’installation existante (de préférence à l’aide d’un prestataire, soit par un bureau d’études qui utilisera le plus souvent un logiciel de simulation, soit directement par un fournisseur de solution), un cahier des charges (le plus précis possible) peut enfin être rédigé. Celui-ci prendra en considération un maximum de paramètres : besoins de l’entreprise en éclairage bien sûr (zonage, moments de la journée où l’éclairage sera plus ou moins intense), sécurité, confort des salariés sans oublier – naturellement – le retour sur investissement (ROI), soit le coût global de l’installation (de son intégration dans le bâtiment à sa maintenance), la durée de vie des lampe et de tout le système, la consommation et ses coûts associés…

Pour ce qui relève cette fois de l’utilisation au quotidien de l’éclairage, rien ne vaut, comme pour tout projet d’entreprise (et celui-ci, en s’inscrivant dans le cadre d’une réduction de la consommation d’énergie en est un), une bonne communication en plus d’impliquer tous les salariés de l’entreprise, expliquer et faire accepter l’intérêt la démarche.