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Fluorescer pour moins consommer avec les lampes fluocompactes

Technologie des années 80-90. Bien qu’elles consomment moins d’électricité, les lampes fluocompactes ont eu du mal à s’implanter dans les foyers. Pourquoi ?
par Lionel Simonot22 octobre 2018

Elles sont appelées lampes à économie d’énergie, lampes basse consommation ou encore lampes fluocompactes. Leur principe de fonctionnement est globalement identique à celui des tubes fluorescents, ces sources de lumière que l’on retrouve dans la plupart des écoles ou des bureaux. Ainsi nous faisions, depuis de nombreuses années, des économies d’énergie tout en travaillant !

Fluocompacte, une lampe de substitution

Il faut attendre 1980 pour que soit commercialisée la première lampe fluocompacte par Philips. Elle est compacte par pliage en deux ou quatre d’un tube fluorescent de petit diamètre. L’idée principale a été de proposer une lampe de substitution aux lampes à incandescence pour un usage domestique. Une des difficultés a été de compacter également l’alimentation électrique (ballast et starter).

Lampe fluocompacte – Photomontage © Marc Liottin

Lorsque nous disons de la lampe fluocompacte (tout comme du tube fluorescent) qu’elle est à basse consommation, cette assertion est relative à la lampe de référence… la lampe à incandescence. Le gain est conséquent : pour une même quantité de lumière émise, une lampe à incandescence traditionnelle de 100 W (le watt est l’unité de la puissance électrique) peut être remplacée par une fluocompacte de 20 W. Ces dernières sont plus chères à l’achat mais présentent une plus longue durée de vie : elles doivent être changées en moyenne cinq fois moins souvent que les lampes à incandescence.

Une lampe mal-aimée

Malgré ces arguments imparables, les lampes fluocompactes sont assez mal aimées pour des raisons plus ou moins bonnes :

  • La lumière émise peut décevoir les utilisateurs attachés à la couleur chaude de l’incandescence. Et même si par un mélange judicieux de poudres fluorescentes, une telle couleur peut être imitée, l’habitude nous fait préférer l’originale.
  • Les applications de ces lampes sont limitées à un éclairage diffus contrairement aux sources de lumière plus ponctuelles, comme les lampes à filament, qui permettent de réaliser des faisceaux lumineux plus directifs.
  • La mise en régime d’une lampe fluocompacte n’est pas immédiate, il faut donc un certain temps pour que la lampe se stabilise à ses conditions de fonctionnement optimales et donc que la pièce soit correctement éclairée. Face à l’instantanéité des lampes à incandescence, on perd patience. Mieux vaut attribuer ces lampes à des endroits qui restent longtemps allumés.
  • Bien que les fabricants aient, au fil des années, réduit les quantités de mercure par lampe, celui-ci est un métal lourd nocif. L’organisme Recylum, chargé de récolter et recycler les lampes usagées, doit en particulier neutraliser le mercure contenu dans ces lampes.
  • Enfin, l’esthétisme des lampes fluocompactes ne peut faire le poids devant l’iconique lampe à incandescence d’Edison, même si certains designers ont essayé d’introduire un peu d’originalité.

Plumen 001, 2010 © Samuel Wilkinson

La plus longue durée de vie

Revenons sur un des avantages qui joue en faveur des tubes fluorescents rectilignes et des fluocompactes : leur plus longue durée de vie. Celle-ci dépend essentiellement des électrodes et peut fortement diminuer si les électrodes sont davantage sollicitées, en cas d’allumages intempestifs par exemple. C’est pourquoi les durées de vie affichées pour ces produits sont données sur la base précise, définie dans les normes, de huit cycles allumage/extinction par jour.

Pour allonger l’espérance de vie déjà avantageuse de ces lampes, une révolution technologique a été proposée en 1991 par Philips : la lampe fluorescente sans électrodes, ou lampe à induction ! Le principe de fonctionnement est en tout point identique à celui d’un tube fluorescent (émission d’ultraviolet par excitation du mercure, transformation en lumière visible par des poudres fluorescentes). Seule l’excitation du mercure change et est assurée par un champ électromagnétique variable à haute fréquence rayonné par une antenne.

Nikola Tesla porte une lampe à quelques mètres d’un générateur, elle continue à briller, vers 1898 © Napoléon Sarony – Wikipédia

Cette idée technologique ingénieuse date… d’un siècle auparavant avec Nikola Tesla. Contemporain d’Edison, il fut un de ses collaborateurs avant de devenir un de ses concurrents (La fameuse guerre des courants au début du XXe siècle : Tesla fut un fervent défenseur du courant alternatif qui s’imposa très progressivement au détriment du courant continu défendu par Edison). Il réalisa des démonstrations restées célèbres de lampes s’allumant grâce à des champs électromagnétiques à haute fréquence.

Les démonstrations de Tesla ne deviendront un produit commercial que cent ans plus tard faute de générateur haute fréquence convenable et énergétiquement efficace. Les lampes à induction durent huit fois plus longtemps que les tubes fluorescents traditionnels mais coûtent aussi beaucoup plus cher. Et cette innovation a été balayée par le développement fulgurant des diodes électroluminescentes aux durées de vie encore plus longues.

Approfondir le sujet

Photo en tête de l’article :

Équipe du projet

Inventeur Nikola Tesla Thomas Edison
Matériel d'éclairage Signify (ex Philips Lighting)

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Lionel Simonot
Lionel Simonot
Enseignant-chercheur. Depuis 2003, il enseigne l’éclairagisme à l’Ecole nationale supérieure d’ingénieurs de Poitiers - ENSI Poitiers. Cours magistraux et pratiques en photométrie, technologie des sources de lumière, dimensionnement électrique et interactions lumière matière. Ses activités de recherche portent sur les propriétés optiques et l’apparence visuelle de matériaux. Applications : films minces nano composites, couches de peinture en glacis ou vernis et objets obtenus par impression 3D.
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