Ampoule à économie d'énergie

La lampe fluorescente, aussi appelée lampe fluorescente compacte (LFC) ou plus simplement fluocompacte, est une adaptation du tube industriel à un usage domestique. C'est un tube fluorescent émettant de la lumière, dont le tube est miniaturisé, plié en deux, trois ou quatre, ou encore enroulé, doté d'un culot contenant un ballast électronique.

Elles ont les mêmes avantages que les tubes fluorescents linéaires à la différence près que le tube n'est souvent pas interchangeable.

Sommaire 1 Avantages 2 Inconvénients 2.1 Santé 3 Comparaison des coûts 3.1 Tableau d'équivalence 4 Évolution et utilisation 5 Diversité des caractéristiques 6 Fin de vie 6.1 Environnement 6.2 Recyclage 7 Références 8 Annexes 8.1 Articles connexes 8.2 Liens externes

Avantages

La lampe à fluorescence présente plusieurs avantages par rapport à la lampe à incandescence classique :

• un meilleur coefficient de performance : la lampe à incandescence a une efficacité de 14 à 25 lumens par watt, alors que la lampe fluorescente a une efficacité de l'ordre de 60 à 70 lumens par watt (ainsi une lampe fluorescente de 11 W produira le même éclairage qu'une lampe à incandescence de 40 à 60 W)
• une durée de vie de six à quinze fois plus longue que la lampe à incandescence (soit 6000 à 15000 heures contre 1000 heures).

Ainsi, bien que le prix d'achat soit supérieur à celui d'une lampe à incandescence, ses performances élevées en font un produit attractif à l'usage dès le premier achat pour le particulier. À l'échelle d'une nation, le bénéfice énergétique est important.

• l'échauffement étant réduit, les risques de dégâts dus à la chaleur sont réduits proportionnellement (incendie, déformation des luminaires, etc.)

Inconvénients

Les inconvénients des lampes basse consommation sont :

• Des recommandations d'utilisation potentiellement contraignantes. En effet, les lampes basse consommation sont prévues pour une alimentation stable (pas de variateur par exemple). Il y a cependant des modèles qui fonctionnent avec variateur intégré à leur ballast électronique et d'autres avec un variateur classique d'ampoule à incandescence.

• Elles donnent un mauvais rendement économique par temps froid tel que les conditions hivernales québécoises moyennes. Elles supportent mal les basses températures et doivent être remplacées plus souvent, augmentant du même coup leur coût d'utilisation. Les ampoules LED sont plus efficaces si la puissance lumineuse nécessaire est réduite dans ce type d'application.

• Une lampe fluorescente est parfois plus volumineuse et plus lourde qu'une lampe à incandescence de luminosité équivalente.

• Elles ne sont pas disponibles (en 2008) dans toutes les formes correspondantes aux lampes à incandescence à volume égal et donc ne sont pas encore interchangeables (lampe flamme, lampe crayon, lampe spot, etc.).

• Elles ne sont pas disponibles (en 2008) dans toutes les nuances de finition existantes pour les lampes à incandescence : lampes claires, lampes opales, lampes aux couleurs nuancées, lampes à culot ou partie supérieure argentés, lampes spot à concentrateur, etc.

• Du fait de l'électronique qu'elles contiennent leur utilisation n'est pas recommandée en extérieur, pour des raisons de fiabilité et de sécurité : humidité, exposition aux rayons du soleil, différence de températures.

• Certaines utilisations de ces lampes ne sont guère avantageuses pour des raisons économiques et de sécurité, en particulier dans les cas où leur destruction accidentelle pourrait induire un risque pour la santé à l'exemple de la baladeuse.

• Il faut un certain temps (de l'ordre de quelques dizaines de secondes) aux lampes fluorescentes pour atteindre leur intensité lumineuse optimale. Ce qui n'est pas un problème pour les usages prolongés (par exemple dans les pièces à vivre), mais peut être gênant quand la lampe ne sert que pour de courtes périodes (éclairage de couloir ou d'escalier, sanitaires etc).

• Le rendu des couleurs (IRC), de l'ordre de 85, est moins bon que celui d'une lampe incandescente. Certaines couleurs sont déformées, car le spectre de la lumière n'est pas complet. Par exemple, le rendu de la couleur de la peau est altéré.

• En raison de l'absence quasi généralisée de circuits correcteurs de facteur de puissance dans la partie redresseur des ballasts électroniques incorporés dans leurs culots, ces lampes, absorbent un courant très déformé, conduisant à un taux de distorsion harmonique pouvant atteindre 150 % et un facteur de puissance très inférieur à l'unité (de l'ordre de 0,5)^[1].

Les modèles récents de qualité minimisent les défauts présentés ci-dessus. Les lampes fluocompactes bon marché ne disposent pas de ces évolutions :

• Le temps d'allumage est quasi-immédiat pour certains modèles ; pour d'autres, la montée du flux est très rapide comparé aux anciens modèles.
• L'allumage et l'extinction trop répétitive de la lampe diminue la durée de vie de celle-ci.

Santé

• La présence de poudres fluorescentes et d'un gaz à base de vapeur de mercure dans le tube, non dangereuses en cours d'utilisation, fait que ces lampes constituent un déchet dangereux nécessitant une élimination particulière (cf. paragraphe Environnement). Aussi, lors du bris d'une telle lampe, convient-il de bien aérer la pièce (particulièrement si elle est fréquentée par de jeunes enfants, les vapeurs de mercure s'accumulant au sol). Il faut cependant savoir que la quantité de Mercure présent dans ces lampes est très faibles et ne présente aucun danger à de telles concentrations ^[2]

• Ces lampes émettent des UV (quoique en proportion variable selon les modèles, la couche fluorescente de la lampe étant censée les absorber et ne réémettre que de la lumière visible - de spectre discret), responsables de cancers de la peau, kératites, cataractes, voire de DMLA (et ce d'autant plus si l'exposition a commencé dès l'enfance, puique le cristallin n'a pas encore jauni, l'oeil étant alors dépourvu d'un filtre efficace) ^[3][4].

• La lumière réémise par la couche phosphorescente contient un spectre bleu de forte intensité, dangereux pour la rétine (particulièrement chez les jeunes là encore, et pour les mêmes raisons que précédemment), même en vision périphérique.

• Ces lampes peuvent également émettre dans d'autres fréquences du spectre électromagnétique, à savoir ondes radio basses fréquences (50 à 500 Hz, générées par le ballast et 20 à 60 kHz, générées par le correcteur d'intensité), affectant les personnes dites électro-sensibles et provoquant chez elles céphalées, fatigue ou démangeaisons, etc^[4][5]

Comparaison des coûts

Leur prix, comparé à celui des lampes fluorescentes classiques, est assez élevé. Il a cependant fortement diminué et se situait en 2002 aux alentours de 7 euros la lampe de 15 W (équivalent lampe à incandescence de 75 W) pour 8000 heures d'utilisation environ et plus.

Un tel prix reste toutefois un investissement rentable : leur durée de vie est supérieure à celle des ampoules à filament (dont la durée de vie est souvent inférieure à 1000 h) et consomment 5 à 6 fois moins d'électricité.

EDF estime que les lampes basses consommation reviennent 2,5 fois moins cher que les lampes classiques en fonctionnement. Le retour sur investissement est bien réel et rapide ; il varie toutefois selon les performances plus ou moins avancées du modèle considéré^{[réf. nécessaire]}.

Concernant la rentabilité environnementale et économique de ces lampes il est nécessaire qu'un bilan énergétique complet des lampes fluo compactes soit enfin fait. A ce jour, on ne trouve pas de tels bilans chez les fabricants EDF ou toutes autres éditons touchant l’environnement, l’énergie etc. En effet, à la fabrication, la lampe fluo compacte consomme beaucoup plus d'énergie que la fabrication de l'ampoule incandescente, sans parler des produits polluants utilisés et donc de son recyclage. De plus, l'utilisation des ampoules dans les locaux d'habitation se faisant à environ 85 % du temps en période de chauffage^{[réf. nécessaire]}, les kW soit disant perdus sont de fait en grande partie récupérés et à prendre en compte dans le bilan thermique du local.

Tableau d'équivalence

En moyenne, les lampes fluorescentes consomment trois à quatre fois moins d'électricité, pour une production de lumière théoriquement équivalente.

Lampe fluorescente	Lampe classique à incandescence
9 watts	30 watts
11 watts	40 watts
15 watts	60 watts
20 watts	75 watts
23 watts	100 watts

Évolution et utilisation

Ces lampes sont apparues sur le marché au début des années 1980, proposées par le groupe hollandais Philips. Elles pénètrent peu à peu le marché des lampes électriques domestiques, dominé par les lampes à incandescence classique et, dans une moindre mesure, par les lampes à incandescence halogène. En 2001, 44% des foyers français utilisent au moins une lampe basse consommation (étude Sofres). Les consommateurs, en ce début de XXI^e siècle, de plus en plus sensibilisés, commencent à prendre conscience des enjeux écologiques et économiques que peut représenter l'utilisation de ce type de lampes électriques.

En France, l'éclairage domestique représenterait de 0,6 % à 1,2 % de la consommation totale d'énergie du pays en 2006^[6].

Selon un sondage réalisée à la mi-juin 2009 par Canal Energie, un portail d'informations dédiées aux économies d'énergie pour la marque française d'ampoules basse consommation LUCIBEL, cette enquête révèle que 90 % des citoyens ont déjà sauté le pas, la majorité étant même satisfaits de leur premier achat. Mais le fait que les consommateurs semblent plutôt positifs en apparence n'empêche pas les critiques de fuser sur la qualité des produits disponibles sur le marché. En effet, quelque 72 % des personnes sondées réclament une baisse des prix, 60 % souhaitent un allumage plus rapide, 44 % une lumière plus agréable et moins blafarde, 39 % une plus grande variété de formes et 23 % un emballage moins polluant. Nuançant ces critiques, Christophe Bennehard, PDG de Lucibel, estime « qu'elles portent sur les premières générations de lampes basse consommation. Ces derniers temps, la recherche a permis de limiter ces défauts ».

Diversité des caractéristiques

Une lampe d'éclairage est caractérisée par le flux de lumière, le rendement lumineux, le rendu des couleurs (IRC), la température de couleur, la durée de vie, le prix, la forme et la taille, le nombre de cycles marche/arrêt et son impact environnemental.

La famille des lampes fluorescentes est hétéroclite. Les caractéristiques varient de manière importante d'un modèle à l'autre, chaque modèle optimisant telle ou telle caractéristique.

Il n'y a donc pas de valeur standard ou de référence pour ce type de lampe. Par exemple, la durée de vie est de 5 000 heures pour un modèle simple à plus de 20 000 heures pour un modèle sophistiqué. Le rendement lumineux est également variable (du simple au double). La durée de vie dépend également fortement du type d'utilisation (éclairage continu ou intermittent).

Fin de vie

Parfois, en fin de vie, le plastique à proximité des bouts du tube fond en émettant une odeur de plastique brûlé. Au cours de la vie de l'ampoule, les électrodes, à force de migrer des électrons pour maintenir l'arc, s'amincissent, augmentant du coup l'effet de résistance et deviennent de plus en plus chaudes. De plus, l'arc se maintient de moins en moins bien. À un moment donnée, le plastique fond et souvent la lampe s'éteint pour ne plus se rallumer. En 2008, un système devrait être ajouté pour bloquer la lampe avant ce phénomène indésirable.

Environnement

La lampe usagée ne doit pas être jetée aux ordures ménagères, car elle contient plusieurs substances polluantes :

• du mercure : la directive RoHS de l'union européenne autorise un maximum de 5mg par lampe fluocompacte, la moyenne étant de 4mg, mais les lampes de qualité peuvent en contenir beaucoup moins (1,5mg)^[7] et la tendance est à la réduction de la quantité de ce métal, les industriels travaillant à la modification de la formulation des substances fluorescentes, de façon à les rendre recyclables et moins polluantes^[8]. Les tubes contiennent quant à eux entre 7 mg et 15 mg de mercure.

• des composants électroniques

• du plomb dans le verre ainsi que des dépôts dus à la transformation du gaz fluorescent.

Recyclage

Le recyclage de cette lampe dans un circuit spécialisé est donc indispensable pour limiter l'impact sur l'environnement. Présentement, les tubes fluorescents constituent la majeure partie de l’ensemble de ce type d’éclairage. Il y en aurait 300 millions en utilisation au Canada mais, en 2004 seulement 7 % étaient recyclés, comparativement à 80 % en Europe et 20 % aux États-Unis.

Les édifices privés et publics utilisant cet éclairage doivent débourser pour l'élimination appropriée de leurs tubes.

Pour le grand public, la plupart du temps le revendeur reprendra les lampes usagées. Des services de récupération existent en 2008 (cf. Liens externes), mais sont méconnus. L'identification absconse par Hg, et bien plus couramment (France, Janvier 2009), par le simple symbole d'une poubelle barrée, lequel ne figure en général même pas sur l'emballage, mais uniquement sur la lampe elle-même, ne contribue guère à l'information du grand public. Il ne faut donc pas s'étonner que la plupart des lampes fluocompactes soient jetées aux ordures.

Références

Annexes

Articles connexes

• Lampe électrique
• Lampe à led
• Énergie renouvelable

Liens externes

• (fr) Étude des économies engendrées par le passage d'une ampoule à incandescence classique à une ampoule fluocompacte

Technologies d'éclairage : lampes, lampes électriques, autres
Incandescent	Classique • Halogène • Nernst • Réflecteur parabolique en aluminium (PAR)
Fluorescente	Tube fluorescent • Lampe fluorescente • Induction
Décharge haute-pression	Halogénures métalliques • Vapeur de mercure • Vapeur de sodium
Décharge gazeuse	Cathode froide • Néon • Germicide • Lumière noire • Stroboscope
Lampe à arc	Arc de carbone • Jablochkoff
Combustion	Acétylène • Bougie • Gaz • Huile • Lanterne • Pétrole • Rushlight • Sécurité • Manchon à incandescence • Torche
Autres	Chimiluminescence • Diode électroluminescente (LED) / Lampe à LED • Plasma • Radioluminescence • Solaire artificielle • Soufre